examples/vhost/main.c

   1 /*-
   2  *   BSD LICENSE
   3  *
   4  *   Copyright(c) 2010-2017 Intel Corporation. All rights reserved.
   5  *   All rights reserved.
   6  *
   7  *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  *   modification, are permitted provided that the following conditions
   9  *   are met:
  10  *
  11  *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  15  *       the documentation and/or other materials provided with the
  16  *       distribution.
  17  *     * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
  18  *       contributors may be used to endorse or promote products derived
  19  *       from this software without specific prior written permission.
  20  *
  21  *   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  22  *   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  23  *   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  24  *   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  25  *   OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  26  *   SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  27  *   LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  28  *   DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  29  *   THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  30  *   (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  31  *   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  32  */
  33
  34 #include <arpa/inet.h>
  35 #include <getopt.h>
  36 #include <linux/if_ether.h>
  37 #include <linux/if_vlan.h>
  38 #include <linux/virtio_net.h>
  39 #include <linux/virtio_ring.h>
  40 #include <signal.h>
  41 #include <stdint.h>
  42 #include <sys/eventfd.h>
  43 #include <sys/param.h>
  44 #include <unistd.h>
  45
  46 #include <rte_atomic.h>
  47 #include <rte_cycles.h>
  48 #include <rte_ethdev.h>
  49 #include <rte_log.h>
  50 #include <rte_string_fns.h>
  51 #include <rte_malloc.h>
  52 #include <rte_vhost.h>
  53 #include <rte_ip.h>
  54 #include <rte_tcp.h>
  55 #include <rte_pause.h>
  56
  57 #include "main.h"
  58
  59 #ifndef MAX_QUEUES
  60 #define MAX_QUEUES 128
  61 #endif
  62
  63 /* the maximum number of external ports supported */
  64 #define MAX_SUP_PORTS 1
  65
  66 #define MBUF_CACHE_SIZE 128
  67 #define MBUF_DATA_SIZE  RTE_MBUF_DEFAULT_BUF_SIZE
  68
  69 #define BURST_TX_DRAIN_US 100   /* TX drain every ~100us */
  70
  71 #define BURST_RX_WAIT_US 15     /* Defines how long we wait between retries on RX */
  72 #define BURST_RX_RETRIES 4              /* Number of retries on RX. */
  73
  74 #define JUMBO_FRAME_MAX_SIZE    0x2600
  75
  76 /* State of virtio device. */
  77 #define DEVICE_MAC_LEARNING 0
  78 #define DEVICE_RX                       1
  79 #define DEVICE_SAFE_REMOVE      2
  80
  81 /* Configurable number of RX/TX ring descriptors */
  82 #define RTE_TEST_RX_DESC_DEFAULT 1024
  83 #define RTE_TEST_TX_DESC_DEFAULT 512
  84
  85 #define INVALID_PORT_ID 0xFF
  86
  87 /* Max number of devices. Limited by vmdq. */
  88 #define MAX_DEVICES 64
  89
  90 /* Size of buffers used for snprintfs. */
  91 #define MAX_PRINT_BUFF 6072
  92
  93 /* Maximum long option length for option parsing. */
  94 #define MAX_LONG_OPT_SZ 64
  95
  96 /* mask of enabled ports */
  97 static uint32_t enabled_port_mask = 0;
  98
  99 /* Promiscuous mode */
 100 static uint32_t promiscuous;
 101
 102 /* number of devices/queues to support*/
 103 static uint32_t num_queues = 0;
 104 static uint32_t num_devices;
 105
 106 static struct rte_mempool *mbuf_pool;
 107 static int mergeable;
 108
 109 /* Enable VM2VM communications. If this is disabled then the MAC address compare is skipped. */
 110 typedef enum {
 111         VM2VM_DISABLED = 0,
 112         VM2VM_SOFTWARE = 1,
 113         VM2VM_HARDWARE = 2,
 114         VM2VM_LAST
 115 } vm2vm_type;
 116 static vm2vm_type vm2vm_mode = VM2VM_SOFTWARE;
 117
 118 /* Enable stats. */
 119 static uint32_t enable_stats = 0;
 120 /* Enable retries on RX. */
 121 static uint32_t enable_retry = 1;
 122
 123 /* Disable TX checksum offload */
 124 static uint32_t enable_tx_csum;
 125
 126 /* Disable TSO offload */
 127 static uint32_t enable_tso;
 128
 129 static int client_mode;
 130 static int dequeue_zero_copy;
 131
 132 static int builtin_net_driver;
 133
 134 /* Specify timeout (in useconds) between retries on RX. */
 135 static uint32_t burst_rx_delay_time = BURST_RX_WAIT_US;
 136 /* Specify the number of retries on RX. */
 137 static uint32_t burst_rx_retry_num = BURST_RX_RETRIES;
 138
 139 /* Socket file paths. Can be set by user */
 140 static char *socket_files;
 141 static int nb_sockets;
 142
 143 /* empty vmdq configuration structure. Filled in programatically */
 144 static struct rte_eth_conf vmdq_conf_default = {
 145         .rxmode = {
 146                 .mq_mode        = ETH_MQ_RX_VMDQ_ONLY,
 147                 .split_hdr_size = 0,
 148                 .header_split   = 0, /**< Header Split disabled */
 149                 .hw_ip_checksum = 0, /**< IP checksum offload disabled */
 150                 .hw_vlan_filter = 0, /**< VLAN filtering disabled */
 151                 /*
 152                  * It is necessary for 1G NIC such as I350,
 153                  * this fixes bug of ipv4 forwarding in guest can't
 154                  * forward pakets from one virtio dev to another virtio dev.
 155                  */
 156                 .hw_vlan_strip  = 1, /**< VLAN strip enabled. */
 157                 .jumbo_frame    = 0, /**< Jumbo Frame Support disabled */
 158                 .hw_strip_crc   = 1, /**< CRC stripped by hardware */
 159         },
 160
 161         .txmode = {
 162                 .mq_mode = ETH_MQ_TX_NONE,
 163         },
 164         .rx_adv_conf = {
 165                 /*
 166                  * should be overridden separately in code with
 167                  * appropriate values
 168                  */
 169                 .vmdq_rx_conf = {
 170                         .nb_queue_pools = ETH_8_POOLS,
 171                         .enable_default_pool = 0,
 172                         .default_pool = 0,
 173                         .nb_pool_maps = 0,
 174                         .pool_map = {{0, 0},},
 175                 },
 176         },
 177 };
 178
 179 static unsigned lcore_ids[RTE_MAX_LCORE];
 180 static uint8_t ports[RTE_MAX_ETHPORTS];
 181 static unsigned num_ports = 0; /**< The number of ports specified in command line */
 182 static uint16_t num_pf_queues, num_vmdq_queues;
 183 static uint16_t vmdq_pool_base, vmdq_queue_base;
 184 static uint16_t queues_per_pool;
 185
 186 const uint16_t vlan_tags[] = {
 187         1000, 1001, 1002, 1003, 1004, 1005, 1006, 1007,
 188         1008, 1009, 1010, 1011, 1012, 1013, 1014, 1015,
 189         1016, 1017, 1018, 1019, 1020, 1021, 1022, 1023,
 190         1024, 1025, 1026, 1027, 1028, 1029, 1030, 1031,
 191         1032, 1033, 1034, 1035, 1036, 1037, 1038, 1039,
 192         1040, 1041, 1042, 1043, 1044, 1045, 1046, 1047,
 193         1048, 1049, 1050, 1051, 1052, 1053, 1054, 1055,
 194         1056, 1057, 1058, 1059, 1060, 1061, 1062, 1063,
 195 };
 196
 197 /* ethernet addresses of ports */
 198 static struct ether_addr vmdq_ports_eth_addr[RTE_MAX_ETHPORTS];
 199
 200 static struct vhost_dev_tailq_list vhost_dev_list =
 201         TAILQ_HEAD_INITIALIZER(vhost_dev_list);
 202
 203 static struct lcore_info lcore_info[RTE_MAX_LCORE];
 204
 205 /* Used for queueing bursts of TX packets. */
 206 struct mbuf_table {
 207         unsigned len;
 208         unsigned txq_id;
 209         struct rte_mbuf *m_table[MAX_PKT_BURST];
 210 };
 211
 212 /* TX queue for each data core. */
 213 struct mbuf_table lcore_tx_queue[RTE_MAX_LCORE];
 214
 215 #define MBUF_TABLE_DRAIN_TSC    ((rte_get_tsc_hz() + US_PER_S - 1) \
 216                                  / US_PER_S * BURST_TX_DRAIN_US)
 217 #define VLAN_HLEN       4
 218
 219 /*
 220  * Builds up the correct configuration for VMDQ VLAN pool map
 221  * according to the pool & queue limits.
 222  */
 223 static inline int
 224 get_eth_conf(struct rte_eth_conf *eth_conf, uint32_t num_devices)
 225 {
 226         struct rte_eth_vmdq_rx_conf conf;
 227         struct rte_eth_vmdq_rx_conf *def_conf =
 228                 &vmdq_conf_default.rx_adv_conf.vmdq_rx_conf;
 229         unsigned i;
 230
 231         memset(&conf, 0, sizeof(conf));
 232         conf.nb_queue_pools = (enum rte_eth_nb_pools)num_devices;
 233         conf.nb_pool_maps = num_devices;
 234         conf.enable_loop_back = def_conf->enable_loop_back;
 235         conf.rx_mode = def_conf->rx_mode;
 236
 237         for (i = 0; i < conf.nb_pool_maps; i++) {
 238                 conf.pool_map[i].vlan_id = vlan_tags[ i ];
 239                 conf.pool_map[i].pools = (1UL << i);
 240         }
 241
 242         (void)(rte_memcpy(eth_conf, &vmdq_conf_default, sizeof(*eth_conf)));
 243         (void)(rte_memcpy(&eth_conf->rx_adv_conf.vmdq_rx_conf, &conf,
 244                    sizeof(eth_conf->rx_adv_conf.vmdq_rx_conf)));
 245         return 0;
 246 }
 247
 248 /*
 249  * Validate the device number according to the max pool number gotten form
 250  * dev_info. If the device number is invalid, give the error message and
 251  * return -1. Each device must have its own pool.
 252  */
 253 static inline int
 254 validate_num_devices(uint32_t max_nb_devices)
 255 {
 256         if (num_devices > max_nb_devices) {
 257                 RTE_LOG(ERR, VHOST_PORT, "invalid number of devices\n");
 258                 return -1;
 259         }
 260         return 0;
 261 }
 262
 263 /*
 264  * Initialises a given port using global settings and with the rx buffers
 265  * coming from the mbuf_pool passed as parameter
 266  */
 267 static inline int
 268 port_init(uint8_t port)
 269 {
 270         struct rte_eth_dev_info dev_info;
 271         struct rte_eth_conf port_conf;
 272         struct rte_eth_rxconf *rxconf;
 273         struct rte_eth_txconf *txconf;
 274         int16_t rx_rings, tx_rings;
 275         uint16_t rx_ring_size, tx_ring_size;
 276         int retval;
 277         uint16_t q;
 278
 279         /* The max pool number from dev_info will be used to validate the pool number specified in cmd line */
 280         rte_eth_dev_info_get (port, &dev_info);
 281
 282         if (dev_info.max_rx_queues > MAX_QUEUES) {
 283                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 284                         "please define MAX_QUEUES no less than %u in %s\n",
 285                         dev_info.max_rx_queues, __FILE__);
 286         }
 287
 288         rxconf = &dev_info.default_rxconf;
 289         txconf = &dev_info.default_txconf;
 290         rxconf->rx_drop_en = 1;
 291
 292         /* Enable vlan offload */
 293         txconf->txq_flags &= ~ETH_TXQ_FLAGS_NOVLANOFFL;
 294
 295         /*configure the number of supported virtio devices based on VMDQ limits */
 296         num_devices = dev_info.max_vmdq_pools;
 297
 298         rx_ring_size = RTE_TEST_RX_DESC_DEFAULT;
 299         tx_ring_size = RTE_TEST_TX_DESC_DEFAULT;
 300
 301         /*
 302          * When dequeue zero copy is enabled, guest Tx used vring will be
 303          * updated only when corresponding mbuf is freed. Thus, the nb_tx_desc
 304          * (tx_ring_size here) must be small enough so that the driver will
 305          * hit the free threshold easily and free mbufs timely. Otherwise,
 306          * guest Tx vring would be starved.
 307          */
 308         if (dequeue_zero_copy)
 309                 tx_ring_size = 64;
 310
 311         tx_rings = (uint16_t)rte_lcore_count();
 312
 313         retval = validate_num_devices(MAX_DEVICES);
 314         if (retval < 0)
 315                 return retval;
 316
 317         /* Get port configuration. */
 318         retval = get_eth_conf(&port_conf, num_devices);
 319         if (retval < 0)
 320                 return retval;
 321         /* NIC queues are divided into pf queues and vmdq queues.  */
 322         num_pf_queues = dev_info.max_rx_queues - dev_info.vmdq_queue_num;
 323         queues_per_pool = dev_info.vmdq_queue_num / dev_info.max_vmdq_pools;
 324         num_vmdq_queues = num_devices * queues_per_pool;
 325         num_queues = num_pf_queues + num_vmdq_queues;
 326         vmdq_queue_base = dev_info.vmdq_queue_base;
 327         vmdq_pool_base  = dev_info.vmdq_pool_base;
 328         printf("pf queue num: %u, configured vmdq pool num: %u, each vmdq pool has %u queues\n",
 329                 num_pf_queues, num_devices, queues_per_pool);
 330
 331         if (port >= rte_eth_dev_count()) return -1;
 332
 333         rx_rings = (uint16_t)dev_info.max_rx_queues;
 334         /* Configure ethernet device. */
 335         retval = rte_eth_dev_configure(port, rx_rings, tx_rings, &port_conf);
 336         if (retval != 0) {
 337                 RTE_LOG(ERR, VHOST_PORT, "Failed to configure port %u: %s.\n",
 338                         port, strerror(-retval));
 339                 return retval;
 340         }
 341
 342         /* Setup the queues. */
 343         for (q = 0; q < rx_rings; q ++) {
 344                 retval = rte_eth_rx_queue_setup(port, q, rx_ring_size,
 345                                                 rte_eth_dev_socket_id(port),
 346                                                 rxconf,
 347                                                 mbuf_pool);
 348                 if (retval < 0) {
 349                         RTE_LOG(ERR, VHOST_PORT,
 350                                 "Failed to setup rx queue %u of port %u: %s.\n",
 351                                 q, port, strerror(-retval));
 352                         return retval;
 353                 }
 354         }
 355         for (q = 0; q < tx_rings; q ++) {
 356                 retval = rte_eth_tx_queue_setup(port, q, tx_ring_size,
 357                                                 rte_eth_dev_socket_id(port),
 358                                                 txconf);
 359                 if (retval < 0) {
 360                         RTE_LOG(ERR, VHOST_PORT,
 361                                 "Failed to setup tx queue %u of port %u: %s.\n",
 362                                 q, port, strerror(-retval));
 363                         return retval;
 364                 }
 365         }
 366
 367         /* Start the device. */
 368         retval  = rte_eth_dev_start(port);
 369         if (retval < 0) {
 370                 RTE_LOG(ERR, VHOST_PORT, "Failed to start port %u: %s\n",
 371                         port, strerror(-retval));
 372                 return retval;
 373         }
 374
 375         if (promiscuous)
 376                 rte_eth_promiscuous_enable(port);
 377
 378         rte_eth_macaddr_get(port, &vmdq_ports_eth_addr[port]);
 379         RTE_LOG(INFO, VHOST_PORT, "Max virtio devices supported: %u\n", num_devices);
 380         RTE_LOG(INFO, VHOST_PORT, "Port %u MAC: %02"PRIx8" %02"PRIx8" %02"PRIx8
 381                         " %02"PRIx8" %02"PRIx8" %02"PRIx8"\n",
 382                         (unsigned)port,
 383                         vmdq_ports_eth_addr[port].addr_bytes[0],
 384                         vmdq_ports_eth_addr[port].addr_bytes[1],
 385                         vmdq_ports_eth_addr[port].addr_bytes[2],
 386                         vmdq_ports_eth_addr[port].addr_bytes[3],
 387                         vmdq_ports_eth_addr[port].addr_bytes[4],
 388                         vmdq_ports_eth_addr[port].addr_bytes[5]);
 389
 390         return 0;
 391 }
 392
 393 /*
 394  * Set socket file path.
 395  */
 396 static int
 397 us_vhost_parse_socket_path(const char *q_arg)
 398 {
 399         /* parse number string */
 400         if (strnlen(q_arg, PATH_MAX) == PATH_MAX)
 401                 return -1;
 402
 403         socket_files = realloc(socket_files, PATH_MAX * (nb_sockets + 1));
 404         snprintf(socket_files + nb_sockets * PATH_MAX, PATH_MAX, "%s", q_arg);
 405         nb_sockets++;
 406
 407         return 0;
 408 }
 409
 410 /*
 411  * Parse the portmask provided at run time.
 412  */
 413 static int
 414 parse_portmask(const char *portmask)
 415 {
 416         char *end = NULL;
 417         unsigned long pm;
 418
 419         errno = 0;
 420
 421         /* parse hexadecimal string */
 422         pm = strtoul(portmask, &end, 16);
 423         if ((portmask[0] == '\0') || (end == NULL) || (*end != '\0') || (errno != 0))
 424                 return -1;
 425
 426         if (pm == 0)
 427                 return -1;
 428
 429         return pm;
 430
 431 }
 432
 433 /*
 434  * Parse num options at run time.
 435  */
 436 static int
 437 parse_num_opt(const char *q_arg, uint32_t max_valid_value)
 438 {
 439         char *end = NULL;
 440         unsigned long num;
 441
 442         errno = 0;
 443
 444         /* parse unsigned int string */
 445         num = strtoul(q_arg, &end, 10);
 446         if ((q_arg[0] == '\0') || (end == NULL) || (*end != '\0') || (errno != 0))
 447                 return -1;
 448
 449         if (num > max_valid_value)
 450                 return -1;
 451
 452         return num;
 453
 454 }
 455
 456 /*
 457  * Display usage
 458  */
 459 static void
 460 us_vhost_usage(const char *prgname)
 461 {
 462         RTE_LOG(INFO, VHOST_CONFIG, "%s [EAL options] -- -p PORTMASK\n"
 463         "               --vm2vm [0|1|2]\n"
 464         "               --rx_retry [0|1] --mergeable [0|1] --stats [0-N]\n"
 465         "               --socket-file <path>\n"
 466         "               --nb-devices ND\n"
 467         "               -p PORTMASK: Set mask for ports to be used by application\n"
 468         "               --vm2vm [0|1|2]: disable/software(default)/hardware vm2vm comms\n"
 469         "               --rx-retry [0|1]: disable/enable(default) retries on rx. Enable retry if destintation queue is full\n"
 470         "               --rx-retry-delay [0-N]: timeout(in usecond) between retries on RX. This makes effect only if retries on rx enabled\n"
 471         "               --rx-retry-num [0-N]: the number of retries on rx. This makes effect only if retries on rx enabled\n"
 472         "               --mergeable [0|1]: disable(default)/enable RX mergeable buffers\n"
 473         "               --stats [0-N]: 0: Disable stats, N: Time in seconds to print stats\n"
 474         "               --socket-file: The path of the socket file.\n"
 475         "               --tx-csum [0|1] disable/enable TX checksum offload.\n"
 476         "               --tso [0|1] disable/enable TCP segment offload.\n"
 477         "               --client register a vhost-user socket as client mode.\n"
 478         "               --dequeue-zero-copy enables dequeue zero copy\n",
 479                prgname);
 480 }
 481
 482 /*
 483  * Parse the arguments given in the command line of the application.
 484  */
 485 static int
 486 us_vhost_parse_args(int argc, char **argv)
 487 {
 488         int opt, ret;
 489         int option_index;
 490         unsigned i;
 491         const char *prgname = argv[0];
 492         static struct option long_option[] = {
 493                 {"vm2vm", required_argument, NULL, 0},
 494                 {"rx-retry", required_argument, NULL, 0},
 495                 {"rx-retry-delay", required_argument, NULL, 0},
 496                 {"rx-retry-num", required_argument, NULL, 0},
 497                 {"mergeable", required_argument, NULL, 0},
 498                 {"stats", required_argument, NULL, 0},
 499                 {"socket-file", required_argument, NULL, 0},
 500                 {"tx-csum", required_argument, NULL, 0},
 501                 {"tso", required_argument, NULL, 0},
 502                 {"client", no_argument, &client_mode, 1},
 503                 {"dequeue-zero-copy", no_argument, &dequeue_zero_copy, 1},
 504                 {"builtin-net-driver", no_argument, &builtin_net_driver, 1},
 505                 {NULL, 0, 0, 0},
 506         };
 507
 508         /* Parse command line */
 509         while ((opt = getopt_long(argc, argv, "p:P",
 510                         long_option, &option_index)) != EOF) {
 511                 switch (opt) {
 512                 /* Portmask */
 513                 case 'p':
 514                         enabled_port_mask = parse_portmask(optarg);
 515                         if (enabled_port_mask == 0) {
 516                                 RTE_LOG(INFO, VHOST_CONFIG, "Invalid portmask\n");
 517                                 us_vhost_usage(prgname);
 518                                 return -1;
 519                         }
 520                         break;
 521
 522                 case 'P':
 523                         promiscuous = 1;
 524                         vmdq_conf_default.rx_adv_conf.vmdq_rx_conf.rx_mode =
 525                                 ETH_VMDQ_ACCEPT_BROADCAST |
 526                                 ETH_VMDQ_ACCEPT_MULTICAST;
 527
 528                         break;
 529
 530                 case 0:
 531                         /* Enable/disable vm2vm comms. */
 532                         if (!strncmp(long_option[option_index].name, "vm2vm",
 533                                 MAX_LONG_OPT_SZ)) {
 534                                 ret = parse_num_opt(optarg, (VM2VM_LAST - 1));
 535                                 if (ret == -1) {
 536                                         RTE_LOG(INFO, VHOST_CONFIG,
 537                                                 "Invalid argument for "
 538                                                 "vm2vm [0|1|2]\n");
 539                                         us_vhost_usage(prgname);
 540                                         return -1;
 541                                 } else {
 542                                         vm2vm_mode = (vm2vm_type)ret;
 543                                 }
 544                         }
 545
 546                         /* Enable/disable retries on RX. */
 547                         if (!strncmp(long_option[option_index].name, "rx-retry", MAX_LONG_OPT_SZ)) {
 548                                 ret = parse_num_opt(optarg, 1);
 549                                 if (ret == -1) {
 550                                         RTE_LOG(INFO, VHOST_CONFIG, "Invalid argument for rx-retry [0|1]\n");
 551                                         us_vhost_usage(prgname);
 552                                         return -1;
 553                                 } else {
 554                                         enable_retry = ret;
 555                                 }
 556                         }
 557
 558                         /* Enable/disable TX checksum offload. */
 559                         if (!strncmp(long_option[option_index].name, "tx-csum", MAX_LONG_OPT_SZ)) {
 560                                 ret = parse_num_opt(optarg, 1);
 561                                 if (ret == -1) {
 562                                         RTE_LOG(INFO, VHOST_CONFIG, "Invalid argument for tx-csum [0|1]\n");
 563                                         us_vhost_usage(prgname);
 564                                         return -1;
 565                                 } else
 566                                         enable_tx_csum = ret;
 567                         }
 568
 569                         /* Enable/disable TSO offload. */
 570                         if (!strncmp(long_option[option_index].name, "tso", MAX_LONG_OPT_SZ)) {
 571                                 ret = parse_num_opt(optarg, 1);
 572                                 if (ret == -1) {
 573                                         RTE_LOG(INFO, VHOST_CONFIG, "Invalid argument for tso [0|1]\n");
 574                                         us_vhost_usage(prgname);
 575                                         return -1;
 576                                 } else
 577                                         enable_tso = ret;
 578                         }
 579
 580                         /* Specify the retries delay time (in useconds) on RX. */
 581                         if (!strncmp(long_option[option_index].name, "rx-retry-delay", MAX_LONG_OPT_SZ)) {
 582                                 ret = parse_num_opt(optarg, INT32_MAX);
 583                                 if (ret == -1) {
 584                                         RTE_LOG(INFO, VHOST_CONFIG, "Invalid argument for rx-retry-delay [0-N]\n");
 585                                         us_vhost_usage(prgname);
 586                                         return -1;
 587                                 } else {
 588                                         burst_rx_delay_time = ret;
 589                                 }
 590                         }
 591
 592                         /* Specify the retries number on RX. */
 593                         if (!strncmp(long_option[option_index].name, "rx-retry-num", MAX_LONG_OPT_SZ)) {
 594                                 ret = parse_num_opt(optarg, INT32_MAX);
 595                                 if (ret == -1) {
 596                                         RTE_LOG(INFO, VHOST_CONFIG, "Invalid argument for rx-retry-num [0-N]\n");
 597                                         us_vhost_usage(prgname);
 598                                         return -1;
 599                                 } else {
 600                                         burst_rx_retry_num = ret;
 601                                 }
 602                         }
 603
 604                         /* Enable/disable RX mergeable buffers. */
 605                         if (!strncmp(long_option[option_index].name, "mergeable", MAX_LONG_OPT_SZ)) {
 606                                 ret = parse_num_opt(optarg, 1);
 607                                 if (ret == -1) {
 608                                         RTE_LOG(INFO, VHOST_CONFIG, "Invalid argument for mergeable [0|1]\n");
 609                                         us_vhost_usage(prgname);
 610                                         return -1;
 611                                 } else {
 612                                         mergeable = !!ret;
 613                                         if (ret) {
 614                                                 vmdq_conf_default.rxmode.jumbo_frame = 1;
 615                                                 vmdq_conf_default.rxmode.max_rx_pkt_len
 616                                                         = JUMBO_FRAME_MAX_SIZE;
 617                                         }
 618                                 }
 619                         }
 620
 621                         /* Enable/disable stats. */
 622                         if (!strncmp(long_option[option_index].name, "stats", MAX_LONG_OPT_SZ)) {
 623                                 ret = parse_num_opt(optarg, INT32_MAX);
 624                                 if (ret == -1) {
 625                                         RTE_LOG(INFO, VHOST_CONFIG,
 626                                                 "Invalid argument for stats [0..N]\n");
 627                                         us_vhost_usage(prgname);
 628                                         return -1;
 629                                 } else {
 630                                         enable_stats = ret;
 631                                 }
 632                         }
 633
 634                         /* Set socket file path. */
 635                         if (!strncmp(long_option[option_index].name,
 636                                                 "socket-file", MAX_LONG_OPT_SZ)) {
 637                                 if (us_vhost_parse_socket_path(optarg) == -1) {
 638                                         RTE_LOG(INFO, VHOST_CONFIG,
 639                                         "Invalid argument for socket name (Max %d characters)\n",
 640                                         PATH_MAX);
 641                                         us_vhost_usage(prgname);
 642                                         return -1;
 643                                 }
 644                         }
 645
 646                         break;
 647
 648                         /* Invalid option - print options. */
 649                 default:
 650                         us_vhost_usage(prgname);
 651                         return -1;
 652                 }
 653         }
 654
 655         for (i = 0; i < RTE_MAX_ETHPORTS; i++) {
 656                 if (enabled_port_mask & (1 << i))
 657                         ports[num_ports++] = (uint8_t)i;
 658         }
 659
 660         if ((num_ports ==  0) || (num_ports > MAX_SUP_PORTS)) {
 661                 RTE_LOG(INFO, VHOST_PORT, "Current enabled port number is %u,"
 662                         "but only %u port can be enabled\n",num_ports, MAX_SUP_PORTS);
 663                 return -1;
 664         }
 665
 666         return 0;
 667 }
 668
 669 /*
 670  * Update the global var NUM_PORTS and array PORTS according to system ports number
 671  * and return valid ports number
 672  */
 673 static unsigned check_ports_num(unsigned nb_ports)
 674 {
 675         unsigned valid_num_ports = num_ports;
 676         unsigned portid;
 677
 678         if (num_ports > nb_ports) {
 679                 RTE_LOG(INFO, VHOST_PORT, "\nSpecified port number(%u) exceeds total system port number(%u)\n",
 680                         num_ports, nb_ports);
 681                 num_ports = nb_ports;
 682         }
 683
 684         for (portid = 0; portid < num_ports; portid ++) {
 685                 if (ports[portid] >= nb_ports) {
 686                         RTE_LOG(INFO, VHOST_PORT, "\nSpecified port ID(%u) exceeds max system port ID(%u)\n",
 687                                 ports[portid], (nb_ports - 1));
 688                         ports[portid] = INVALID_PORT_ID;
 689                         valid_num_ports--;
 690                 }
 691         }
 692         return valid_num_ports;
 693 }
 694
 695 static __rte_always_inline struct vhost_dev *
 696 find_vhost_dev(struct ether_addr *mac)
 697 {
 698         struct vhost_dev *vdev;
 699
 700         TAILQ_FOREACH(vdev, &vhost_dev_list, global_vdev_entry) {
 701                 if (vdev->ready == DEVICE_RX &&
 702                     is_same_ether_addr(mac, &vdev->mac_address))
 703                         return vdev;
 704         }
 705
 706         return NULL;
 707 }
 708
 709 /*
 710  * This function learns the MAC address of the device and registers this along with a
 711  * vlan tag to a VMDQ.
 712  */
 713 static int
 714 link_vmdq(struct vhost_dev *vdev, struct rte_mbuf *m)
 715 {
 716         struct ether_hdr *pkt_hdr;
 717         int i, ret;
 718
 719         /* Learn MAC address of guest device from packet */
 720         pkt_hdr = rte_pktmbuf_mtod(m, struct ether_hdr *);
 721
 722         if (find_vhost_dev(&pkt_hdr->s_addr)) {
 723                 RTE_LOG(ERR, VHOST_DATA,
 724                         "(%d) device is using a registered MAC!\n",
 725                         vdev->vid);
 726                 return -1;
 727         }
 728
 729         for (i = 0; i < ETHER_ADDR_LEN; i++)
 730                 vdev->mac_address.addr_bytes[i] = pkt_hdr->s_addr.addr_bytes[i];
 731
 732         /* vlan_tag currently uses the device_id. */
 733         vdev->vlan_tag = vlan_tags[vdev->vid];
 734
 735         /* Print out VMDQ registration info. */
 736         RTE_LOG(INFO, VHOST_DATA,
 737                 "(%d) mac %02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x and vlan %d registered\n",
 738                 vdev->vid,
 739                 vdev->mac_address.addr_bytes[0], vdev->mac_address.addr_bytes[1],
 740                 vdev->mac_address.addr_bytes[2], vdev->mac_address.addr_bytes[3],
 741                 vdev->mac_address.addr_bytes[4], vdev->mac_address.addr_bytes[5],
 742                 vdev->vlan_tag);
 743
 744         /* Register the MAC address. */
 745         ret = rte_eth_dev_mac_addr_add(ports[0], &vdev->mac_address,
 746                                 (uint32_t)vdev->vid + vmdq_pool_base);
 747         if (ret)
 748                 RTE_LOG(ERR, VHOST_DATA,
 749                         "(%d) failed to add device MAC address to VMDQ\n",
 750                         vdev->vid);
 751
 752         rte_eth_dev_set_vlan_strip_on_queue(ports[0], vdev->vmdq_rx_q, 1);
 753
 754         /* Set device as ready for RX. */
 755         vdev->ready = DEVICE_RX;
 756
 757         return 0;
 758 }
 759
 760 /*
 761  * Removes MAC address and vlan tag from VMDQ. Ensures that nothing is adding buffers to the RX
 762  * queue before disabling RX on the device.
 763  */
 764 static inline void
 765 unlink_vmdq(struct vhost_dev *vdev)
 766 {
 767         unsigned i = 0;
 768         unsigned rx_count;
 769         struct rte_mbuf *pkts_burst[MAX_PKT_BURST];
 770
 771         if (vdev->ready == DEVICE_RX) {
 772                 /*clear MAC and VLAN settings*/
 773                 rte_eth_dev_mac_addr_remove(ports[0], &vdev->mac_address);
 774                 for (i = 0; i < 6; i++)
 775                         vdev->mac_address.addr_bytes[i] = 0;
 776
 777                 vdev->vlan_tag = 0;
 778
 779                 /*Clear out the receive buffers*/
 780                 rx_count = rte_eth_rx_burst(ports[0],
 781                                         (uint16_t)vdev->vmdq_rx_q, pkts_burst, MAX_PKT_BURST);
 782
 783                 while (rx_count) {
 784                         for (i = 0; i < rx_count; i++)
 785                                 rte_pktmbuf_free(pkts_burst[i]);
 786
 787                         rx_count = rte_eth_rx_burst(ports[0],
 788                                         (uint16_t)vdev->vmdq_rx_q, pkts_burst, MAX_PKT_BURST);
 789                 }
 790
 791                 vdev->ready = DEVICE_MAC_LEARNING;
 792         }
 793 }
 794
 795 static __rte_always_inline void
 796 virtio_xmit(struct vhost_dev *dst_vdev, struct vhost_dev *src_vdev,
 797             struct rte_mbuf *m)
 798 {
 799         uint16_t ret;
 800
 801         if (builtin_net_driver) {
 802                 ret = vs_enqueue_pkts(dst_vdev, VIRTIO_RXQ, &m, 1);
 803         } else {
 804                 ret = rte_vhost_enqueue_burst(dst_vdev->vid, VIRTIO_RXQ, &m, 1);
 805         }
 806
 807         if (enable_stats) {
 808                 rte_atomic64_inc(&dst_vdev->stats.rx_total_atomic);
 809                 rte_atomic64_add(&dst_vdev->stats.rx_atomic, ret);
 810                 src_vdev->stats.tx_total++;
 811                 src_vdev->stats.tx += ret;
 812         }
 813 }
 814
 815 /*
 816  * Check if the packet destination MAC address is for a local device. If so then put
 817  * the packet on that devices RX queue. If not then return.
 818  */
 819 static __rte_always_inline int
 820 virtio_tx_local(struct vhost_dev *vdev, struct rte_mbuf *m)
 821 {
 822         struct ether_hdr *pkt_hdr;
 823         struct vhost_dev *dst_vdev;
 824
 825         pkt_hdr = rte_pktmbuf_mtod(m, struct ether_hdr *);
 826
 827         dst_vdev = find_vhost_dev(&pkt_hdr->d_addr);
 828         if (!dst_vdev)
 829                 return -1;
 830
 831         if (vdev->vid == dst_vdev->vid) {
 832                 RTE_LOG_DP(DEBUG, VHOST_DATA,
 833                         "(%d) TX: src and dst MAC is same. Dropping packet.\n",
 834                         vdev->vid);
 835                 return 0;
 836         }
 837
 838         RTE_LOG_DP(DEBUG, VHOST_DATA,
 839                 "(%d) TX: MAC address is local\n", dst_vdev->vid);
 840
 841         if (unlikely(dst_vdev->remove)) {
 842                 RTE_LOG_DP(DEBUG, VHOST_DATA,
 843                         "(%d) device is marked for removal\n", dst_vdev->vid);
 844                 return 0;
 845         }
 846
 847         virtio_xmit(dst_vdev, vdev, m);
 848         return 0;
 849 }
 850
 851 /*
 852  * Check if the destination MAC of a packet is one local VM,
 853  * and get its vlan tag, and offset if it is.
 854  */
 855 static __rte_always_inline int
 856 find_local_dest(struct vhost_dev *vdev, struct rte_mbuf *m,
 857         uint32_t *offset, uint16_t *vlan_tag)
 858 {
 859         struct vhost_dev *dst_vdev;
 860         struct ether_hdr *pkt_hdr = rte_pktmbuf_mtod(m, struct ether_hdr *);
 861
 862         dst_vdev = find_vhost_dev(&pkt_hdr->d_addr);
 863         if (!dst_vdev)
 864                 return 0;
 865
 866         if (vdev->vid == dst_vdev->vid) {
 867                 RTE_LOG_DP(DEBUG, VHOST_DATA,
 868                         "(%d) TX: src and dst MAC is same. Dropping packet.\n",
 869                         vdev->vid);
 870                 return -1;
 871         }
 872
 873         /*
 874          * HW vlan strip will reduce the packet length
 875          * by minus length of vlan tag, so need restore
 876          * the packet length by plus it.
 877          */
 878         *offset  = VLAN_HLEN;
 879         *vlan_tag = vlan_tags[vdev->vid];
 880
 881         RTE_LOG_DP(DEBUG, VHOST_DATA,
 882                 "(%d) TX: pkt to local VM device id: (%d), vlan tag: %u.\n",
 883                 vdev->vid, dst_vdev->vid, *vlan_tag);
 884
 885         return 0;
 886 }
 887
 888 static uint16_t
 889 get_psd_sum(void *l3_hdr, uint64_t ol_flags)
 890 {
 891         if (ol_flags & PKT_TX_IPV4)
 892                 return rte_ipv4_phdr_cksum(l3_hdr, ol_flags);
 893         else /* assume ethertype == ETHER_TYPE_IPv6 */
 894                 return rte_ipv6_phdr_cksum(l3_hdr, ol_flags);
 895 }
 896
 897 static void virtio_tx_offload(struct rte_mbuf *m)
 898 {
 899         void *l3_hdr;
 900         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr = NULL;
 901         struct tcp_hdr *tcp_hdr = NULL;
 902         struct ether_hdr *eth_hdr = rte_pktmbuf_mtod(m, struct ether_hdr *);
 903
 904         l3_hdr = (char *)eth_hdr + m->l2_len;
 905
 906         if (m->ol_flags & PKT_TX_IPV4) {
 907                 ipv4_hdr = l3_hdr;
 908                 ipv4_hdr->hdr_checksum = 0;
 909                 m->ol_flags |= PKT_TX_IP_CKSUM;
 910         }
 911
 912         tcp_hdr = (struct tcp_hdr *)((char *)l3_hdr + m->l3_len);
 913         tcp_hdr->cksum = get_psd_sum(l3_hdr, m->ol_flags);
 914 }
 915
 916 static inline void
 917 free_pkts(struct rte_mbuf **pkts, uint16_t n)
 918 {
 919         while (n--)
 920                 rte_pktmbuf_free(pkts[n]);
 921 }
 922
 923 static __rte_always_inline void
 924 do_drain_mbuf_table(struct mbuf_table *tx_q)
 925 {
 926         uint16_t count;
 927
 928         count = rte_eth_tx_burst(ports[0], tx_q->txq_id,
 929                                  tx_q->m_table, tx_q->len);
 930         if (unlikely(count < tx_q->len))
 931                 free_pkts(&tx_q->m_table[count], tx_q->len - count);
 932
 933         tx_q->len = 0;
 934 }
 935
 936 /*
 937  * This function routes the TX packet to the correct interface. This
 938  * may be a local device or the physical port.
 939  */
 940 static __rte_always_inline void
 941 virtio_tx_route(struct vhost_dev *vdev, struct rte_mbuf *m, uint16_t vlan_tag)
 942 {
 943         struct mbuf_table *tx_q;
 944         unsigned offset = 0;
 945         const uint16_t lcore_id = rte_lcore_id();
 946         struct ether_hdr *nh;
 947
 948
 949         nh = rte_pktmbuf_mtod(m, struct ether_hdr *);
 950         if (unlikely(is_broadcast_ether_addr(&nh->d_addr))) {
 951                 struct vhost_dev *vdev2;
 952
 953                 TAILQ_FOREACH(vdev2, &vhost_dev_list, global_vdev_entry) {
 954                         virtio_xmit(vdev2, vdev, m);
 955                 }
 956                 goto queue2nic;
 957         }
 958
 959         /*check if destination is local VM*/
 960         if ((vm2vm_mode == VM2VM_SOFTWARE) && (virtio_tx_local(vdev, m) == 0)) {
 961                 rte_pktmbuf_free(m);
 962                 return;
 963         }
 964
 965         if (unlikely(vm2vm_mode == VM2VM_HARDWARE)) {
 966                 if (unlikely(find_local_dest(vdev, m, &offset,
 967                                              &vlan_tag) != 0)) {
 968                         rte_pktmbuf_free(m);
 969                         return;
 970                 }
 971         }
 972
 973         RTE_LOG_DP(DEBUG, VHOST_DATA,
 974                 "(%d) TX: MAC address is external\n", vdev->vid);
 975
 976 queue2nic:
 977
 978         /*Add packet to the port tx queue*/
 979         tx_q = &lcore_tx_queue[lcore_id];
 980
 981         nh = rte_pktmbuf_mtod(m, struct ether_hdr *);
 982         if (unlikely(nh->ether_type == rte_cpu_to_be_16(ETHER_TYPE_VLAN))) {
 983                 /* Guest has inserted the vlan tag. */
 984                 struct vlan_hdr *vh = (struct vlan_hdr *) (nh + 1);
 985                 uint16_t vlan_tag_be = rte_cpu_to_be_16(vlan_tag);
 986                 if ((vm2vm_mode == VM2VM_HARDWARE) &&
 987                         (vh->vlan_tci != vlan_tag_be))
 988                         vh->vlan_tci = vlan_tag_be;
 989         } else {
 990                 m->ol_flags |= PKT_TX_VLAN_PKT;
 991
 992                 /*
 993                  * Find the right seg to adjust the data len when offset is
 994                  * bigger than tail room size.
 995                  */
 996                 if (unlikely(vm2vm_mode == VM2VM_HARDWARE)) {
 997                         if (likely(offset <= rte_pktmbuf_tailroom(m)))
 998                                 m->data_len += offset;
 999                         else {
1000                                 struct rte_mbuf *seg = m;
1001
1002                                 while ((seg->next != NULL) &&
1003                                         (offset > rte_pktmbuf_tailroom(seg)))
1004                                         seg = seg->next;
1005
1006                                 seg->data_len += offset;
1007                         }
1008                         m->pkt_len += offset;
1009                 }
1010
1011                 m->vlan_tci = vlan_tag;
1012         }
1013
1014         if (m->ol_flags & PKT_TX_TCP_SEG)
1015                 virtio_tx_offload(m);
1016
1017         tx_q->m_table[tx_q->len++] = m;
1018         if (enable_stats) {
1019                 vdev->stats.tx_total++;
1020                 vdev->stats.tx++;
1021         }
1022
1023         if (unlikely(tx_q->len == MAX_PKT_BURST))
1024                 do_drain_mbuf_table(tx_q);
1025 }
1026
1027
1028 static __rte_always_inline void
1029 drain_mbuf_table(struct mbuf_table *tx_q)
1030 {
1031         static uint64_t prev_tsc;
1032         uint64_t cur_tsc;
1033
1034         if (tx_q->len == 0)
1035                 return;
1036
1037         cur_tsc = rte_rdtsc();
1038         if (unlikely(cur_tsc - prev_tsc > MBUF_TABLE_DRAIN_TSC)) {
1039                 prev_tsc = cur_tsc;
1040
1041                 RTE_LOG_DP(DEBUG, VHOST_DATA,
1042                         "TX queue drained after timeout with burst size %u\n",
1043                         tx_q->len);
1044                 do_drain_mbuf_table(tx_q);
1045         }
1046 }
1047
1048 static __rte_always_inline void
1049 drain_eth_rx(struct vhost_dev *vdev)
1050 {
1051         uint16_t rx_count, enqueue_count;
1052         struct rte_mbuf *pkts[MAX_PKT_BURST];
1053
1054         rx_count = rte_eth_rx_burst(ports[0], vdev->vmdq_rx_q,
1055                                     pkts, MAX_PKT_BURST);
1056         if (!rx_count)
1057                 return;
1058
1059         /*
1060          * When "enable_retry" is set, here we wait and retry when there
1061          * is no enough free slots in the queue to hold @rx_count packets,
1062          * to diminish packet loss.
1063          */
1064         if (enable_retry &&
1065             unlikely(rx_count > rte_vhost_avail_entries(vdev->vid,
1066                         VIRTIO_RXQ))) {
1067                 uint32_t retry;
1068
1069                 for (retry = 0; retry < burst_rx_retry_num; retry++) {
1070                         rte_delay_us(burst_rx_delay_time);
1071                         if (rx_count <= rte_vhost_avail_entries(vdev->vid,
1072                                         VIRTIO_RXQ))
1073                                 break;
1074                 }
1075         }
1076
1077         if (builtin_net_driver) {
1078                 enqueue_count = vs_enqueue_pkts(vdev, VIRTIO_RXQ,
1079                                                 pkts, rx_count);
1080         } else {
1081                 enqueue_count = rte_vhost_enqueue_burst(vdev->vid, VIRTIO_RXQ,
1082                                                 pkts, rx_count);
1083         }
1084         if (enable_stats) {
1085                 rte_atomic64_add(&vdev->stats.rx_total_atomic, rx_count);
1086                 rte_atomic64_add(&vdev->stats.rx_atomic, enqueue_count);
1087         }
1088
1089         free_pkts(pkts, rx_count);
1090 }
1091
1092 static __rte_always_inline void
1093 drain_virtio_tx(struct vhost_dev *vdev)
1094 {
1095         struct rte_mbuf *pkts[MAX_PKT_BURST];
1096         uint16_t count;
1097         uint16_t i;
1098
1099         if (builtin_net_driver) {
1100                 count = vs_dequeue_pkts(vdev, VIRTIO_TXQ, mbuf_pool,
1101                                         pkts, MAX_PKT_BURST);
1102         } else {
1103                 count = rte_vhost_dequeue_burst(vdev->vid, VIRTIO_TXQ,
1104                                         mbuf_pool, pkts, MAX_PKT_BURST);
1105         }
1106
1107         /* setup VMDq for the first packet */
1108         if (unlikely(vdev->ready == DEVICE_MAC_LEARNING) && count) {
1109                 if (vdev->remove || link_vmdq(vdev, pkts[0]) == -1)
1110                         free_pkts(pkts, count);
1111         }
1112
1113         for (i = 0; i < count; ++i)
1114                 virtio_tx_route(vdev, pkts[i], vlan_tags[vdev->vid]);
1115 }
1116
1117 /*
1118  * Main function of vhost-switch. It basically does:
1119  *
1120  * for each vhost device {
1121  *    - drain_eth_rx()
1122  *
1123  *      Which drains the host eth Rx queue linked to the vhost device,
1124  *      and deliver all of them to guest virito Rx ring associated with
1125  *      this vhost device.
1126  *
1127  *    - drain_virtio_tx()
1128  *
1129  *      Which drains the guest virtio Tx queue and deliver all of them
1130  *      to the target, which could be another vhost device, or the
1131  *      physical eth dev. The route is done in function "virtio_tx_route".
1132  * }
1133  */
1134 static int
1135 switch_worker(void *arg __rte_unused)
1136 {
1137         unsigned i;
1138         unsigned lcore_id = rte_lcore_id();
1139         struct vhost_dev *vdev;
1140         struct mbuf_table *tx_q;
1141
1142         RTE_LOG(INFO, VHOST_DATA, "Procesing on Core %u started\n", lcore_id);
1143
1144         tx_q = &lcore_tx_queue[lcore_id];
1145         for (i = 0; i < rte_lcore_count(); i++) {
1146                 if (lcore_ids[i] == lcore_id) {
1147                         tx_q->txq_id = i;
1148                         break;
1149                 }
1150         }
1151
1152         while(1) {
1153                 drain_mbuf_table(tx_q);
1154
1155                 /*
1156                  * Inform the configuration core that we have exited the
1157                  * linked list and that no devices are in use if requested.
1158                  */
1159                 if (lcore_info[lcore_id].dev_removal_flag == REQUEST_DEV_REMOVAL)
1160                         lcore_info[lcore_id].dev_removal_flag = ACK_DEV_REMOVAL;
1161
1162                 /*
1163                  * Process vhost devices
1164                  */
1165                 TAILQ_FOREACH(vdev, &lcore_info[lcore_id].vdev_list,
1166                               lcore_vdev_entry) {
1167                         if (unlikely(vdev->remove)) {
1168                                 unlink_vmdq(vdev);
1169                                 vdev->ready = DEVICE_SAFE_REMOVE;
1170                                 continue;
1171                         }
1172
1173                         if (likely(vdev->ready == DEVICE_RX))
1174                                 drain_eth_rx(vdev);
1175
1176                         if (likely(!vdev->remove))
1177                                 drain_virtio_tx(vdev);
1178                 }
1179         }
1180
1181         return 0;
1182 }
1183
1184 /*
1185  * Remove a device from the specific data core linked list and from the
1186  * main linked list. Synchonization  occurs through the use of the
1187  * lcore dev_removal_flag. Device is made volatile here to avoid re-ordering
1188  * of dev->remove=1 which can cause an infinite loop in the rte_pause loop.
1189  */
1190 static void
1191 destroy_device(int vid)
1192 {
1193         struct vhost_dev *vdev = NULL;
1194         int lcore;
1195
1196         TAILQ_FOREACH(vdev, &vhost_dev_list, global_vdev_entry) {
1197                 if (vdev->vid == vid)
1198                         break;
1199         }
1200         if (!vdev)
1201                 return;
1202         /*set the remove flag. */
1203         vdev->remove = 1;
1204         while(vdev->ready != DEVICE_SAFE_REMOVE) {
1205                 rte_pause();
1206         }
1207
1208         if (builtin_net_driver)
1209                 vs_vhost_net_remove(vdev);
1210
1211         TAILQ_REMOVE(&lcore_info[vdev->coreid].vdev_list, vdev,
1212                      lcore_vdev_entry);
1213         TAILQ_REMOVE(&vhost_dev_list, vdev, global_vdev_entry);
1214
1215
1216         /* Set the dev_removal_flag on each lcore. */
1217         RTE_LCORE_FOREACH_SLAVE(lcore)
1218                 lcore_info[lcore].dev_removal_flag = REQUEST_DEV_REMOVAL;
1219
1220         /*
1221          * Once each core has set the dev_removal_flag to ACK_DEV_REMOVAL
1222          * we can be sure that they can no longer access the device removed
1223          * from the linked lists and that the devices are no longer in use.
1224          */
1225         RTE_LCORE_FOREACH_SLAVE(lcore) {
1226                 while (lcore_info[lcore].dev_removal_flag != ACK_DEV_REMOVAL)
1227                         rte_pause();
1228         }
1229
1230         lcore_info[vdev->coreid].device_num--;
1231
1232         RTE_LOG(INFO, VHOST_DATA,
1233                 "(%d) device has been removed from data core\n",
1234                 vdev->vid);
1235
1236         rte_free(vdev);
1237 }
1238
1239 /*
1240  * A new device is added to a data core. First the device is added to the main linked list
1241  * and the allocated to a specific data core.
1242  */
1243 static int
1244 new_device(int vid)
1245 {
1246         int lcore, core_add = 0;
1247         uint32_t device_num_min = num_devices;
1248         struct vhost_dev *vdev;
1249
1250         vdev = rte_zmalloc("vhost device", sizeof(*vdev), RTE_CACHE_LINE_SIZE);
1251         if (vdev == NULL) {
1252                 RTE_LOG(INFO, VHOST_DATA,
1253                         "(%d) couldn't allocate memory for vhost dev\n",
1254                         vid);
1255                 return -1;
1256         }
1257         vdev->vid = vid;
1258
1259         if (builtin_net_driver)
1260                 vs_vhost_net_setup(vdev);
1261
1262         TAILQ_INSERT_TAIL(&vhost_dev_list, vdev, global_vdev_entry);
1263         vdev->vmdq_rx_q = vid * queues_per_pool + vmdq_queue_base;
1264
1265         /*reset ready flag*/
1266         vdev->ready = DEVICE_MAC_LEARNING;
1267         vdev->remove = 0;
1268
1269         /* Find a suitable lcore to add the device. */
1270         RTE_LCORE_FOREACH_SLAVE(lcore) {
1271                 if (lcore_info[lcore].device_num < device_num_min) {
1272                         device_num_min = lcore_info[lcore].device_num;
1273                         core_add = lcore;
1274                 }
1275         }
1276         vdev->coreid = core_add;
1277
1278         TAILQ_INSERT_TAIL(&lcore_info[vdev->coreid].vdev_list, vdev,
1279                           lcore_vdev_entry);
1280         lcore_info[vdev->coreid].device_num++;
1281
1282         /* Disable notifications. */
1283         rte_vhost_enable_guest_notification(vid, VIRTIO_RXQ, 0);
1284         rte_vhost_enable_guest_notification(vid, VIRTIO_TXQ, 0);
1285
1286         RTE_LOG(INFO, VHOST_DATA,
1287                 "(%d) device has been added to data core %d\n",
1288                 vid, vdev->coreid);
1289
1290         return 0;
1291 }
1292
1293 /*
1294  * These callback allow devices to be added to the data core when configuration
1295  * has been fully complete.
1296  */
1297 static const struct vhost_device_ops virtio_net_device_ops =
1298 {
1299         .new_device =  new_device,
1300         .destroy_device = destroy_device,
1301 };
1302
1303 /*
1304  * This is a thread will wake up after a period to print stats if the user has
1305  * enabled them.
1306  */
1307 static void
1308 print_stats(void)
1309 {
1310         struct vhost_dev *vdev;
1311         uint64_t tx_dropped, rx_dropped;
1312         uint64_t tx, tx_total, rx, rx_total;
1313         const char clr[] = { 27, '[', '2', 'J', '\0' };
1314         const char top_left[] = { 27, '[', '1', ';', '1', 'H','\0' };
1315
1316         while(1) {
1317                 sleep(enable_stats);
1318
1319                 /* Clear screen and move to top left */
1320                 printf("%s%s\n", clr, top_left);
1321                 printf("Device statistics =================================\n");
1322
1323                 TAILQ_FOREACH(vdev, &vhost_dev_list, global_vdev_entry) {
1324                         tx_total   = vdev->stats.tx_total;
1325                         tx         = vdev->stats.tx;
1326                         tx_dropped = tx_total - tx;
1327
1328                         rx_total   = rte_atomic64_read(&vdev->stats.rx_total_atomic);
1329                         rx         = rte_atomic64_read(&vdev->stats.rx_atomic);
1330                         rx_dropped = rx_total - rx;
1331
1332                         printf("Statistics for device %d\n"
1333                                 "-----------------------\n"
1334                                 "TX total:              %" PRIu64 "\n"
1335                                 "TX dropped:            %" PRIu64 "\n"
1336                                 "TX successful:         %" PRIu64 "\n"
1337                                 "RX total:              %" PRIu64 "\n"
1338                                 "RX dropped:            %" PRIu64 "\n"
1339                                 "RX successful:         %" PRIu64 "\n",
1340                                 vdev->vid,
1341                                 tx_total, tx_dropped, tx,
1342                                 rx_total, rx_dropped, rx);
1343                 }
1344
1345                 printf("===================================================\n");
1346         }
1347 }
1348
1349 static void
1350 unregister_drivers(int socket_num)
1351 {
1352         int i, ret;
1353
1354         for (i = 0; i < socket_num; i++) {
1355                 ret = rte_vhost_driver_unregister(socket_files + i * PATH_MAX);
1356                 if (ret != 0)
1357                         RTE_LOG(ERR, VHOST_CONFIG,
1358                                 "Fail to unregister vhost driver for %s.\n",
1359                                 socket_files + i * PATH_MAX);
1360         }
1361 }
1362
1363 /* When we receive a INT signal, unregister vhost driver */
1364 static void
1365 sigint_handler(__rte_unused int signum)
1366 {
1367         /* Unregister vhost driver. */
1368         unregister_drivers(nb_sockets);
1369
1370         exit(0);
1371 }
1372
1373 /*
1374  * While creating an mbuf pool, one key thing is to figure out how
1375  * many mbuf entries is enough for our use. FYI, here are some
1376  * guidelines:
1377  *
1378  * - Each rx queue would reserve @nr_rx_desc mbufs at queue setup stage
1379  *
1380  * - For each switch core (A CPU core does the packet switch), we need
1381  *   also make some reservation for receiving the packets from virtio
1382  *   Tx queue. How many is enough depends on the usage. It's normally
1383  *   a simple calculation like following:
1384  *
1385  *       MAX_PKT_BURST * max packet size / mbuf size
1386  *
1387  *   So, we definitely need allocate more mbufs when TSO is enabled.
1388  *
1389  * - Similarly, for each switching core, we should serve @nr_rx_desc
1390  *   mbufs for receiving the packets from physical NIC device.
1391  *
1392  * - We also need make sure, for each switch core, we have allocated
1393  *   enough mbufs to fill up the mbuf cache.
1394  */
1395 static void
1396 create_mbuf_pool(uint16_t nr_port, uint32_t nr_switch_core, uint32_t mbuf_size,
1397         uint32_t nr_queues, uint32_t nr_rx_desc, uint32_t nr_mbuf_cache)
1398 {
1399         uint32_t nr_mbufs;
1400         uint32_t nr_mbufs_per_core;
1401         uint32_t mtu = 1500;
1402
1403         if (mergeable)
1404                 mtu = 9000;
1405         if (enable_tso)
1406                 mtu = 64 * 1024;
1407
1408         nr_mbufs_per_core  = (mtu + mbuf_size) * MAX_PKT_BURST /
1409                         (mbuf_size - RTE_PKTMBUF_HEADROOM);
1410         nr_mbufs_per_core += nr_rx_desc;
1411         nr_mbufs_per_core  = RTE_MAX(nr_mbufs_per_core, nr_mbuf_cache);
1412
1413         nr_mbufs  = nr_queues * nr_rx_desc;
1414         nr_mbufs += nr_mbufs_per_core * nr_switch_core;
1415         nr_mbufs *= nr_port;
1416
1417         mbuf_pool = rte_pktmbuf_pool_create("MBUF_POOL", nr_mbufs,
1418                                             nr_mbuf_cache, 0, mbuf_size,
1419                                             rte_socket_id());
1420         if (mbuf_pool == NULL)
1421                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot create mbuf pool\n");
1422 }
1423
1424 /*
1425  * Main function, does initialisation and calls the per-lcore functions.
1426  */
1427 int
1428 main(int argc, char *argv[])
1429 {
1430         unsigned lcore_id, core_id = 0;
1431         unsigned nb_ports, valid_num_ports;
1432         int ret, i;
1433         uint8_t portid;
1434         static pthread_t tid;
1435         char thread_name[RTE_MAX_THREAD_NAME_LEN];
1436         uint64_t flags = 0;
1437
1438         signal(SIGINT, sigint_handler);
1439
1440         /* init EAL */
1441         ret = rte_eal_init(argc, argv);
1442         if (ret < 0)
1443                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Error with EAL initialization\n");
1444         argc -= ret;
1445         argv += ret;
1446
1447         /* parse app arguments */
1448         ret = us_vhost_parse_args(argc, argv);
1449         if (ret < 0)
1450                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Invalid argument\n");
1451
1452         for (lcore_id = 0; lcore_id < RTE_MAX_LCORE; lcore_id++) {
1453                 TAILQ_INIT(&lcore_info[lcore_id].vdev_list);
1454
1455                 if (rte_lcore_is_enabled(lcore_id))
1456                         lcore_ids[core_id++] = lcore_id;
1457         }
1458
1459         if (rte_lcore_count() > RTE_MAX_LCORE)
1460                 rte_exit(EXIT_FAILURE,"Not enough cores\n");
1461
1462         /* Get the number of physical ports. */
1463         nb_ports = rte_eth_dev_count();
1464
1465         /*
1466          * Update the global var NUM_PORTS and global array PORTS
1467          * and get value of var VALID_NUM_PORTS according to system ports number
1468          */
1469         valid_num_ports = check_ports_num(nb_ports);
1470
1471         if ((valid_num_ports ==  0) || (valid_num_ports > MAX_SUP_PORTS)) {
1472                 RTE_LOG(INFO, VHOST_PORT, "Current enabled port number is %u,"
1473                         "but only %u port can be enabled\n",num_ports, MAX_SUP_PORTS);
1474                 return -1;
1475         }
1476
1477         /*
1478          * FIXME: here we are trying to allocate mbufs big enough for
1479          * @MAX_QUEUES, but the truth is we're never going to use that
1480          * many queues here. We probably should only do allocation for
1481          * those queues we are going to use.
1482          */
1483         create_mbuf_pool(valid_num_ports, rte_lcore_count() - 1, MBUF_DATA_SIZE,
1484                          MAX_QUEUES, RTE_TEST_RX_DESC_DEFAULT, MBUF_CACHE_SIZE);
1485
1486         if (vm2vm_mode == VM2VM_HARDWARE) {
1487                 /* Enable VT loop back to let L2 switch to do it. */
1488                 vmdq_conf_default.rx_adv_conf.vmdq_rx_conf.enable_loop_back = 1;
1489                 RTE_LOG(DEBUG, VHOST_CONFIG,
1490                         "Enable loop back for L2 switch in vmdq.\n");
1491         }
1492
1493         /* initialize all ports */
1494         for (portid = 0; portid < nb_ports; portid++) {
1495                 /* skip ports that are not enabled */
1496                 if ((enabled_port_mask & (1 << portid)) == 0) {
1497                         RTE_LOG(INFO, VHOST_PORT,
1498                                 "Skipping disabled port %d\n", portid);
1499                         continue;
1500                 }
1501                 if (port_init(portid) != 0)
1502                         rte_exit(EXIT_FAILURE,
1503                                 "Cannot initialize network ports\n");
1504         }
1505
1506         /* Enable stats if the user option is set. */
1507         if (enable_stats) {
1508                 ret = pthread_create(&tid, NULL, (void *)print_stats, NULL);
1509                 if (ret != 0)
1510                         rte_exit(EXIT_FAILURE,
1511                                 "Cannot create print-stats thread\n");
1512
1513                 /* Set thread_name for aid in debugging.  */
1514                 snprintf(thread_name, RTE_MAX_THREAD_NAME_LEN, "print-stats");
1515                 ret = rte_thread_setname(tid, thread_name);
1516                 if (ret != 0)
1517                         RTE_LOG(DEBUG, VHOST_CONFIG,
1518                                 "Cannot set print-stats name\n");
1519         }
1520
1521         /* Launch all data cores. */
1522         RTE_LCORE_FOREACH_SLAVE(lcore_id)
1523                 rte_eal_remote_launch(switch_worker, NULL, lcore_id);
1524
1525         if (client_mode)
1526                 flags |= RTE_VHOST_USER_CLIENT;
1527
1528         if (dequeue_zero_copy)
1529                 flags |= RTE_VHOST_USER_DEQUEUE_ZERO_COPY;
1530
1531         /* Register vhost user driver to handle vhost messages. */
1532         for (i = 0; i < nb_sockets; i++) {
1533                 char *file = socket_files + i * PATH_MAX;
1534                 ret = rte_vhost_driver_register(file, flags);
1535                 if (ret != 0) {
1536                         unregister_drivers(i);
1537                         rte_exit(EXIT_FAILURE,
1538                                 "vhost driver register failure.\n");
1539                 }
1540
1541                 if (builtin_net_driver)
1542                         rte_vhost_driver_set_features(file, VIRTIO_NET_FEATURES);
1543
1544                 if (mergeable == 0) {
1545                         rte_vhost_driver_disable_features(file,
1546                                 1ULL << VIRTIO_NET_F_MRG_RXBUF);
1547                 }
1548
1549                 if (enable_tx_csum == 0) {
1550                         rte_vhost_driver_disable_features(file,
1551                                 1ULL << VIRTIO_NET_F_CSUM);
1552                 }
1553
1554                 if (enable_tso == 0) {
1555                         rte_vhost_driver_disable_features(file,
1556                                 1ULL << VIRTIO_NET_F_HOST_TSO4);
1557                         rte_vhost_driver_disable_features(file,
1558                                 1ULL << VIRTIO_NET_F_HOST_TSO6);
1559                         rte_vhost_driver_disable_features(file,
1560                                 1ULL << VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO4);
1561                         rte_vhost_driver_disable_features(file,
1562                                 1ULL << VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO6);
1563                 }
1564
1565                 if (promiscuous) {
1566                         rte_vhost_driver_enable_features(file,
1567                                 1ULL << VIRTIO_NET_F_CTRL_RX);
1568                 }
1569
1570                 ret = rte_vhost_driver_callback_register(file,
1571                         &virtio_net_device_ops);
1572                 if (ret != 0) {
1573                         rte_exit(EXIT_FAILURE,
1574                                 "failed to register vhost driver callbacks.\n");
1575                 }
1576
1577                 if (rte_vhost_driver_start(file) < 0) {
1578                         rte_exit(EXIT_FAILURE,
1579                                 "failed to start vhost driver.\n");
1580                 }
1581         }
1582
1583         RTE_LCORE_FOREACH_SLAVE(lcore_id)
1584                 rte_eal_wait_lcore(lcore_id);
1585
1586         return 0;
1587
1588 }