app/test-pmd/csumonly.c

   1 /*-
   2  *   BSD LICENSE
   3  *
   4  *   Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation. All rights reserved.
   5  *   Copyright 2014 6WIND S.A.
   6  *   All rights reserved.
   7  *
   8  *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  *   modification, are permitted provided that the following conditions
  10  *   are met:
  11  *
  12  *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  16  *       the documentation and/or other materials provided with the
  17  *       distribution.
  18  *     * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
  19  *       contributors may be used to endorse or promote products derived
  20  *       from this software without specific prior written permission.
  21  *
  22  *   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  23  *   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  24  *   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  25  *   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  26  *   OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  27  *   SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  28  *   LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  29  *   DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  30  *   THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  31  *   (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  32  *   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  33  */
  34
  35 #include <stdarg.h>
  36 #include <stdio.h>
  37 #include <errno.h>
  38 #include <stdint.h>
  39 #include <unistd.h>
  40 #include <inttypes.h>
  41
  42 #include <sys/queue.h>
  43 #include <sys/stat.h>
  44
  45 #include <rte_common.h>
  46 #include <rte_byteorder.h>
  47 #include <rte_log.h>
  48 #include <rte_debug.h>
  49 #include <rte_cycles.h>
  50 #include <rte_memory.h>
  51 #include <rte_memcpy.h>
  52 #include <rte_memzone.h>
  53 #include <rte_launch.h>
  54 #include <rte_eal.h>
  55 #include <rte_per_lcore.h>
  56 #include <rte_lcore.h>
  57 #include <rte_atomic.h>
  58 #include <rte_branch_prediction.h>
  59 #include <rte_memory.h>
  60 #include <rte_mempool.h>
  61 #include <rte_mbuf.h>
  62 #include <rte_memcpy.h>
  63 #include <rte_interrupts.h>
  64 #include <rte_pci.h>
  65 #include <rte_ether.h>
  66 #include <rte_ethdev.h>
  67 #include <rte_ip.h>
  68 #include <rte_tcp.h>
  69 #include <rte_udp.h>
  70 #include <rte_sctp.h>
  71 #include <rte_prefetch.h>
  72 #include <rte_string_fns.h>
  73 #include "testpmd.h"
  74
  75 #define IP_DEFTTL  64   /* from RFC 1340. */
  76 #define IP_VERSION 0x40
  77 #define IP_HDRLEN  0x05 /* default IP header length == five 32-bits words. */
  78 #define IP_VHL_DEF (IP_VERSION | IP_HDRLEN)
  79
  80 #define GRE_KEY_PRESENT 0x2000
  81 #define GRE_KEY_LEN     4
  82 #define GRE_SUPPORTED_FIELDS GRE_KEY_PRESENT
  83
  84 /* We cannot use rte_cpu_to_be_16() on a constant in a switch/case */
  85 #if RTE_BYTE_ORDER == RTE_LITTLE_ENDIAN
  86 #define _htons(x) ((uint16_t)((((x) & 0x00ffU) << 8) | (((x) & 0xff00U) >> 8)))
  87 #else
  88 #define _htons(x) (x)
  89 #endif
  90
  91 /* structure that caches offload info for the current packet */
  92 struct testpmd_offload_info {
  93         uint16_t ethertype;
  94         uint16_t l2_len;
  95         uint16_t l3_len;
  96         uint16_t l4_len;
  97         uint8_t l4_proto;
  98         uint8_t is_tunnel;
  99         uint16_t outer_ethertype;
 100         uint16_t outer_l2_len;
 101         uint16_t outer_l3_len;
 102         uint8_t outer_l4_proto;
 103         uint16_t tso_segsz;
 104         uint16_t tunnel_tso_segsz;
 105         uint32_t pkt_len;
 106 };
 107
 108 /* simplified GRE header */
 109 struct simple_gre_hdr {
 110         uint16_t flags;
 111         uint16_t proto;
 112 } __attribute__((__packed__));
 113
 114 static uint16_t
 115 get_psd_sum(void *l3_hdr, uint16_t ethertype, uint64_t ol_flags)
 116 {
 117         if (ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4))
 118                 return rte_ipv4_phdr_cksum(l3_hdr, ol_flags);
 119         else /* assume ethertype == ETHER_TYPE_IPv6 */
 120                 return rte_ipv6_phdr_cksum(l3_hdr, ol_flags);
 121 }
 122
 123 static uint16_t
 124 get_udptcp_checksum(void *l3_hdr, void *l4_hdr, uint16_t ethertype)
 125 {
 126         if (ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4))
 127                 return rte_ipv4_udptcp_cksum(l3_hdr, l4_hdr);
 128         else /* assume ethertype == ETHER_TYPE_IPv6 */
 129                 return rte_ipv6_udptcp_cksum(l3_hdr, l4_hdr);
 130 }
 131
 132 /* Parse an IPv4 header to fill l3_len, l4_len, and l4_proto */
 133 static void
 134 parse_ipv4(struct ipv4_hdr *ipv4_hdr, struct testpmd_offload_info *info)
 135 {
 136         struct tcp_hdr *tcp_hdr;
 137
 138         info->l3_len = (ipv4_hdr->version_ihl & 0x0f) * 4;
 139         info->l4_proto = ipv4_hdr->next_proto_id;
 140
 141         /* only fill l4_len for TCP, it's useful for TSO */
 142         if (info->l4_proto == IPPROTO_TCP) {
 143                 tcp_hdr = (struct tcp_hdr *)((char *)ipv4_hdr + info->l3_len);
 144                 info->l4_len = (tcp_hdr->data_off & 0xf0) >> 2;
 145         } else if (info->l4_proto == IPPROTO_UDP)
 146                 info->l4_len = sizeof(struct udp_hdr);
 147         else
 148                 info->l4_len = 0;
 149 }
 150
 151 /* Parse an IPv6 header to fill l3_len, l4_len, and l4_proto */
 152 static void
 153 parse_ipv6(struct ipv6_hdr *ipv6_hdr, struct testpmd_offload_info *info)
 154 {
 155         struct tcp_hdr *tcp_hdr;
 156
 157         info->l3_len = sizeof(struct ipv6_hdr);
 158         info->l4_proto = ipv6_hdr->proto;
 159
 160         /* only fill l4_len for TCP, it's useful for TSO */
 161         if (info->l4_proto == IPPROTO_TCP) {
 162                 tcp_hdr = (struct tcp_hdr *)((char *)ipv6_hdr + info->l3_len);
 163                 info->l4_len = (tcp_hdr->data_off & 0xf0) >> 2;
 164         } else if (info->l4_proto == IPPROTO_UDP)
 165                 info->l4_len = sizeof(struct udp_hdr);
 166         else
 167                 info->l4_len = 0;
 168 }
 169
 170 /*
 171  * Parse an ethernet header to fill the ethertype, l2_len, l3_len and
 172  * ipproto. This function is able to recognize IPv4/IPv6 with one optional vlan
 173  * header. The l4_len argument is only set in case of TCP (useful for TSO).
 174  */
 175 static void
 176 parse_ethernet(struct ether_hdr *eth_hdr, struct testpmd_offload_info *info)
 177 {
 178         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr;
 179         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr;
 180
 181         info->l2_len = sizeof(struct ether_hdr);
 182         info->ethertype = eth_hdr->ether_type;
 183
 184         if (info->ethertype == _htons(ETHER_TYPE_VLAN)) {
 185                 struct vlan_hdr *vlan_hdr = (struct vlan_hdr *)(eth_hdr + 1);
 186
 187                 info->l2_len  += sizeof(struct vlan_hdr);
 188                 info->ethertype = vlan_hdr->eth_proto;
 189         }
 190
 191         switch (info->ethertype) {
 192         case _htons(ETHER_TYPE_IPv4):
 193                 ipv4_hdr = (struct ipv4_hdr *) ((char *)eth_hdr + info->l2_len);
 194                 parse_ipv4(ipv4_hdr, info);
 195                 break;
 196         case _htons(ETHER_TYPE_IPv6):
 197                 ipv6_hdr = (struct ipv6_hdr *) ((char *)eth_hdr + info->l2_len);
 198                 parse_ipv6(ipv6_hdr, info);
 199                 break;
 200         default:
 201                 info->l4_len = 0;
 202                 info->l3_len = 0;
 203                 info->l4_proto = 0;
 204                 break;
 205         }
 206 }
 207
 208 /* Parse a vxlan header */
 209 static void
 210 parse_vxlan(struct udp_hdr *udp_hdr,
 211             struct testpmd_offload_info *info,
 212             uint32_t pkt_type)
 213 {
 214         struct ether_hdr *eth_hdr;
 215
 216         /* check udp destination port, 4789 is the default vxlan port
 217          * (rfc7348) or that the rx offload flag is set (i40e only
 218          * currently) */
 219         if (udp_hdr->dst_port != _htons(4789) &&
 220                 RTE_ETH_IS_TUNNEL_PKT(pkt_type) == 0)
 221                 return;
 222
 223         info->is_tunnel = 1;
 224         info->outer_ethertype = info->ethertype;
 225         info->outer_l2_len = info->l2_len;
 226         info->outer_l3_len = info->l3_len;
 227         info->outer_l4_proto = info->l4_proto;
 228
 229         eth_hdr = (struct ether_hdr *)((char *)udp_hdr +
 230                 sizeof(struct udp_hdr) +
 231                 sizeof(struct vxlan_hdr));
 232
 233         parse_ethernet(eth_hdr, info);
 234         info->l2_len += ETHER_VXLAN_HLEN; /* add udp + vxlan */
 235 }
 236
 237 /* Parse a gre header */
 238 static void
 239 parse_gre(struct simple_gre_hdr *gre_hdr, struct testpmd_offload_info *info)
 240 {
 241         struct ether_hdr *eth_hdr;
 242         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr;
 243         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr;
 244         uint8_t gre_len = 0;
 245
 246         /* check which fields are supported */
 247         if ((gre_hdr->flags & _htons(~GRE_SUPPORTED_FIELDS)) != 0)
 248                 return;
 249
 250         gre_len += sizeof(struct simple_gre_hdr);
 251
 252         if (gre_hdr->flags & _htons(GRE_KEY_PRESENT))
 253                 gre_len += GRE_KEY_LEN;
 254
 255         if (gre_hdr->proto == _htons(ETHER_TYPE_IPv4)) {
 256                 info->is_tunnel = 1;
 257                 info->outer_ethertype = info->ethertype;
 258                 info->outer_l2_len = info->l2_len;
 259                 info->outer_l3_len = info->l3_len;
 260                 info->outer_l4_proto = info->l4_proto;
 261
 262                 ipv4_hdr = (struct ipv4_hdr *)((char *)gre_hdr + gre_len);
 263
 264                 parse_ipv4(ipv4_hdr, info);
 265                 info->ethertype = _htons(ETHER_TYPE_IPv4);
 266                 info->l2_len = 0;
 267
 268         } else if (gre_hdr->proto == _htons(ETHER_TYPE_IPv6)) {
 269                 info->is_tunnel = 1;
 270                 info->outer_ethertype = info->ethertype;
 271                 info->outer_l2_len = info->l2_len;
 272                 info->outer_l3_len = info->l3_len;
 273                 info->outer_l4_proto = info->l4_proto;
 274
 275                 ipv6_hdr = (struct ipv6_hdr *)((char *)gre_hdr + gre_len);
 276
 277                 info->ethertype = _htons(ETHER_TYPE_IPv6);
 278                 parse_ipv6(ipv6_hdr, info);
 279                 info->l2_len = 0;
 280
 281         } else if (gre_hdr->proto == _htons(ETHER_TYPE_TEB)) {
 282                 info->is_tunnel = 1;
 283                 info->outer_ethertype = info->ethertype;
 284                 info->outer_l2_len = info->l2_len;
 285                 info->outer_l3_len = info->l3_len;
 286                 info->outer_l4_proto = info->l4_proto;
 287
 288                 eth_hdr = (struct ether_hdr *)((char *)gre_hdr + gre_len);
 289
 290                 parse_ethernet(eth_hdr, info);
 291         } else
 292                 return;
 293
 294         info->l2_len += gre_len;
 295 }
 296
 297
 298 /* Parse an encapsulated ip or ipv6 header */
 299 static void
 300 parse_encap_ip(void *encap_ip, struct testpmd_offload_info *info)
 301 {
 302         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr = encap_ip;
 303         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr = encap_ip;
 304         uint8_t ip_version;
 305
 306         ip_version = (ipv4_hdr->version_ihl & 0xf0) >> 4;
 307
 308         if (ip_version != 4 && ip_version != 6)
 309                 return;
 310
 311         info->is_tunnel = 1;
 312         info->outer_ethertype = info->ethertype;
 313         info->outer_l2_len = info->l2_len;
 314         info->outer_l3_len = info->l3_len;
 315
 316         if (ip_version == 4) {
 317                 parse_ipv4(ipv4_hdr, info);
 318                 info->ethertype = _htons(ETHER_TYPE_IPv4);
 319         } else {
 320                 parse_ipv6(ipv6_hdr, info);
 321                 info->ethertype = _htons(ETHER_TYPE_IPv6);
 322         }
 323         info->l2_len = 0;
 324 }
 325
 326 /* if possible, calculate the checksum of a packet in hw or sw,
 327  * depending on the testpmd command line configuration */
 328 static uint64_t
 329 process_inner_cksums(void *l3_hdr, const struct testpmd_offload_info *info,
 330         uint16_t testpmd_ol_flags)
 331 {
 332         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr = l3_hdr;
 333         struct udp_hdr *udp_hdr;
 334         struct tcp_hdr *tcp_hdr;
 335         struct sctp_hdr *sctp_hdr;
 336         uint64_t ol_flags = 0;
 337         uint32_t max_pkt_len, tso_segsz = 0;
 338
 339         /* ensure packet is large enough to require tso */
 340         if (!info->is_tunnel) {
 341                 max_pkt_len = info->l2_len + info->l3_len + info->l4_len +
 342                         info->tso_segsz;
 343                 if (info->tso_segsz != 0 && info->pkt_len > max_pkt_len)
 344                         tso_segsz = info->tso_segsz;
 345         } else {
 346                 max_pkt_len = info->outer_l2_len + info->outer_l3_len +
 347                         info->l2_len + info->l3_len + info->l4_len +
 348                         info->tunnel_tso_segsz;
 349                 if (info->tunnel_tso_segsz != 0 && info->pkt_len > max_pkt_len)
 350                         tso_segsz = info->tunnel_tso_segsz;
 351         }
 352
 353         if (info->ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4)) {
 354                 ipv4_hdr = l3_hdr;
 355                 ipv4_hdr->hdr_checksum = 0;
 356
 357                 ol_flags |= PKT_TX_IPV4;
 358                 if (info->l4_proto == IPPROTO_TCP && tso_segsz) {
 359                         ol_flags |= PKT_TX_IP_CKSUM;
 360                 } else {
 361                         if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_IP_CKSUM)
 362                                 ol_flags |= PKT_TX_IP_CKSUM;
 363                         else
 364                                 ipv4_hdr->hdr_checksum =
 365                                         rte_ipv4_cksum(ipv4_hdr);
 366                 }
 367         } else if (info->ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv6))
 368                 ol_flags |= PKT_TX_IPV6;
 369         else
 370                 return 0; /* packet type not supported, nothing to do */
 371
 372         if (info->l4_proto == IPPROTO_UDP) {
 373                 udp_hdr = (struct udp_hdr *)((char *)l3_hdr + info->l3_len);
 374                 /* do not recalculate udp cksum if it was 0 */
 375                 if (udp_hdr->dgram_cksum != 0) {
 376                         udp_hdr->dgram_cksum = 0;
 377                         if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_UDP_CKSUM) {
 378                                 ol_flags |= PKT_TX_UDP_CKSUM;
 379                                 udp_hdr->dgram_cksum = get_psd_sum(l3_hdr,
 380                                         info->ethertype, ol_flags);
 381                         } else {
 382                                 udp_hdr->dgram_cksum =
 383                                         get_udptcp_checksum(l3_hdr, udp_hdr,
 384                                                 info->ethertype);
 385                         }
 386                 }
 387         } else if (info->l4_proto == IPPROTO_TCP) {
 388                 tcp_hdr = (struct tcp_hdr *)((char *)l3_hdr + info->l3_len);
 389                 tcp_hdr->cksum = 0;
 390                 if (tso_segsz) {
 391                         ol_flags |= PKT_TX_TCP_SEG;
 392                         tcp_hdr->cksum = get_psd_sum(l3_hdr, info->ethertype,
 393                                 ol_flags);
 394                 } else if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_TCP_CKSUM) {
 395                         ol_flags |= PKT_TX_TCP_CKSUM;
 396                         tcp_hdr->cksum = get_psd_sum(l3_hdr, info->ethertype,
 397                                 ol_flags);
 398                 } else {
 399                         tcp_hdr->cksum =
 400                                 get_udptcp_checksum(l3_hdr, tcp_hdr,
 401                                         info->ethertype);
 402                 }
 403         } else if (info->l4_proto == IPPROTO_SCTP) {
 404                 sctp_hdr = (struct sctp_hdr *)((char *)l3_hdr + info->l3_len);
 405                 sctp_hdr->cksum = 0;
 406                 /* sctp payload must be a multiple of 4 to be
 407                  * offloaded */
 408                 if ((testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_SCTP_CKSUM) &&
 409                         ((ipv4_hdr->total_length & 0x3) == 0)) {
 410                         ol_flags |= PKT_TX_SCTP_CKSUM;
 411                 } else {
 412                         /* XXX implement CRC32c, example available in
 413                          * RFC3309 */
 414                 }
 415         }
 416
 417         return ol_flags;
 418 }
 419
 420 /* Calculate the checksum of outer header */
 421 static uint64_t
 422 process_outer_cksums(void *outer_l3_hdr, struct testpmd_offload_info *info,
 423         uint16_t testpmd_ol_flags, int tso_enabled)
 424 {
 425         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr = outer_l3_hdr;
 426         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr = outer_l3_hdr;
 427         struct udp_hdr *udp_hdr;
 428         uint64_t ol_flags = 0;
 429
 430         if (info->outer_ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4)) {
 431                 ipv4_hdr->hdr_checksum = 0;
 432                 ol_flags |= PKT_TX_OUTER_IPV4;
 433
 434                 if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_OUTER_IP_CKSUM)
 435                         ol_flags |= PKT_TX_OUTER_IP_CKSUM;
 436                 else
 437                         ipv4_hdr->hdr_checksum = rte_ipv4_cksum(ipv4_hdr);
 438         } else if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_OUTER_IP_CKSUM)
 439                 ol_flags |= PKT_TX_OUTER_IPV6;
 440
 441         if (info->outer_l4_proto != IPPROTO_UDP)
 442                 return ol_flags;
 443
 444         udp_hdr = (struct udp_hdr *)((char *)outer_l3_hdr + info->outer_l3_len);
 445
 446         /* outer UDP checksum is done in software as we have no hardware
 447          * supporting it today, and no API for it. In the other side, for
 448          * UDP tunneling, like VXLAN or Geneve, outer UDP checksum can be
 449          * set to zero.
 450          *
 451          * If a packet will be TSOed into small packets by NIC, we cannot
 452          * set/calculate a non-zero checksum, because it will be a wrong
 453          * value after the packet be split into several small packets.
 454          */
 455         if (tso_enabled)
 456                 udp_hdr->dgram_cksum = 0;
 457
 458         /* do not recalculate udp cksum if it was 0 */
 459         if (udp_hdr->dgram_cksum != 0) {
 460                 udp_hdr->dgram_cksum = 0;
 461                 if (info->outer_ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4))
 462                         udp_hdr->dgram_cksum =
 463                                 rte_ipv4_udptcp_cksum(ipv4_hdr, udp_hdr);
 464                 else
 465                         udp_hdr->dgram_cksum =
 466                                 rte_ipv6_udptcp_cksum(ipv6_hdr, udp_hdr);
 467         }
 468
 469         return ol_flags;
 470 }
 471
 472 /*
 473  * Helper function.
 474  * Performs actual copying.
 475  * Returns number of segments in the destination mbuf on success,
 476  * or negative error code on failure.
 477  */
 478 static int
 479 mbuf_copy_split(const struct rte_mbuf *ms, struct rte_mbuf *md[],
 480         uint16_t seglen[], uint8_t nb_seg)
 481 {
 482         uint32_t dlen, slen, tlen;
 483         uint32_t i, len;
 484         const struct rte_mbuf *m;
 485         const uint8_t *src;
 486         uint8_t *dst;
 487
 488         dlen = 0;
 489         slen = 0;
 490         tlen = 0;
 491
 492         dst = NULL;
 493         src = NULL;
 494
 495         m = ms;
 496         i = 0;
 497         while (ms != NULL && i != nb_seg) {
 498
 499                 if (slen == 0) {
 500                         slen = rte_pktmbuf_data_len(ms);
 501                         src = rte_pktmbuf_mtod(ms, const uint8_t *);
 502                 }
 503
 504                 if (dlen == 0) {
 505                         dlen = RTE_MIN(seglen[i], slen);
 506                         md[i]->data_len = dlen;
 507                         md[i]->next = (i + 1 == nb_seg) ? NULL : md[i + 1];
 508                         dst = rte_pktmbuf_mtod(md[i], uint8_t *);
 509                 }
 510
 511                 len = RTE_MIN(slen, dlen);
 512                 memcpy(dst, src, len);
 513                 tlen += len;
 514                 slen -= len;
 515                 dlen -= len;
 516                 src += len;
 517                 dst += len;
 518
 519                 if (slen == 0)
 520                         ms = ms->next;
 521                 if (dlen == 0)
 522                         i++;
 523         }
 524
 525         if (ms != NULL)
 526                 return -ENOBUFS;
 527         else if (tlen != m->pkt_len)
 528                 return -EINVAL;
 529
 530         md[0]->nb_segs = nb_seg;
 531         md[0]->pkt_len = tlen;
 532         md[0]->vlan_tci = m->vlan_tci;
 533         md[0]->vlan_tci_outer = m->vlan_tci_outer;
 534         md[0]->ol_flags = m->ol_flags;
 535         md[0]->tx_offload = m->tx_offload;
 536
 537         return nb_seg;
 538 }
 539
 540 /*
 541  * Allocate a new mbuf with up to tx_pkt_nb_segs segments.
 542  * Copy packet contents and offload information into then new segmented mbuf.
 543  */
 544 static struct rte_mbuf *
 545 pkt_copy_split(const struct rte_mbuf *pkt)
 546 {
 547         int32_t n, rc;
 548         uint32_t i, len, nb_seg;
 549         struct rte_mempool *mp;
 550         uint16_t seglen[RTE_MAX_SEGS_PER_PKT];
 551         struct rte_mbuf *p, *md[RTE_MAX_SEGS_PER_PKT];
 552
 553         mp = current_fwd_lcore()->mbp;
 554
 555         if (tx_pkt_split == TX_PKT_SPLIT_RND)
 556                 nb_seg = random() % tx_pkt_nb_segs + 1;
 557         else
 558                 nb_seg = tx_pkt_nb_segs;
 559
 560         memcpy(seglen, tx_pkt_seg_lengths, nb_seg * sizeof(seglen[0]));
 561
 562         /* calculate number of segments to use and their length. */
 563         len = 0;
 564         for (i = 0; i != nb_seg && len < pkt->pkt_len; i++) {
 565                 len += seglen[i];
 566                 md[i] = NULL;
 567         }
 568
 569         n = pkt->pkt_len - len;
 570
 571         /* update size of the last segment to fit rest of the packet */
 572         if (n >= 0) {
 573                 seglen[i - 1] += n;
 574                 len += n;
 575         }
 576
 577         nb_seg = i;
 578         while (i != 0) {
 579                 p = rte_pktmbuf_alloc(mp);
 580                 if (p == NULL) {
 581                         RTE_LOG(ERR, USER1,
 582                                 "failed to allocate %u-th of %u mbuf "
 583                                 "from mempool: %s\n",
 584                                 nb_seg - i, nb_seg, mp->name);
 585                         break;
 586                 }
 587
 588                 md[--i] = p;
 589                 if (rte_pktmbuf_tailroom(md[i]) < seglen[i]) {
 590                         RTE_LOG(ERR, USER1, "mempool %s, %u-th segment: "
 591                                 "expected seglen: %u, "
 592                                 "actual mbuf tailroom: %u\n",
 593                                 mp->name, i, seglen[i],
 594                                 rte_pktmbuf_tailroom(md[i]));
 595                         break;
 596                 }
 597         }
 598
 599         /* all mbufs successfully allocated, do copy */
 600         if (i == 0) {
 601                 rc = mbuf_copy_split(pkt, md, seglen, nb_seg);
 602                 if (rc < 0)
 603                         RTE_LOG(ERR, USER1,
 604                                 "mbuf_copy_split for %p(len=%u, nb_seg=%hhu) "
 605                                 "into %u segments failed with error code: %d\n",
 606                                 pkt, pkt->pkt_len, pkt->nb_segs, nb_seg, rc);
 607
 608                 /* figure out how many mbufs to free. */
 609                 i = RTE_MAX(rc, 0);
 610         }
 611
 612         /* free unused mbufs */
 613         for (; i != nb_seg; i++) {
 614                 rte_pktmbuf_free_seg(md[i]);
 615                 md[i] = NULL;
 616         }
 617
 618         return md[0];
 619 }
 620
 621 /*
 622  * Receive a burst of packets, and for each packet:
 623  *  - parse packet, and try to recognize a supported packet type (1)
 624  *  - if it's not a supported packet type, don't touch the packet, else:
 625  *  - reprocess the checksum of all supported layers. This is done in SW
 626  *    or HW, depending on testpmd command line configuration
 627  *  - if TSO is enabled in testpmd command line, also flag the mbuf for TCP
 628  *    segmentation offload (this implies HW TCP checksum)
 629  * Then transmit packets on the output port.
 630  *
 631  * (1) Supported packets are:
 632  *   Ether / (vlan) / IP|IP6 / UDP|TCP|SCTP .
 633  *   Ether / (vlan) / outer IP|IP6 / outer UDP / VxLAN / Ether / IP|IP6 /
 634  *           UDP|TCP|SCTP
 635  *   Ether / (vlan) / outer IP|IP6 / GRE / Ether / IP|IP6 / UDP|TCP|SCTP
 636  *   Ether / (vlan) / outer IP|IP6 / GRE / IP|IP6 / UDP|TCP|SCTP
 637  *   Ether / (vlan) / outer IP|IP6 / IP|IP6 / UDP|TCP|SCTP
 638  *
 639  * The testpmd command line for this forward engine sets the flags
 640  * TESTPMD_TX_OFFLOAD_* in ports[tx_port].tx_ol_flags. They control
 641  * wether a checksum must be calculated in software or in hardware. The
 642  * IP, UDP, TCP and SCTP flags always concern the inner layer. The
 643  * OUTER_IP is only useful for tunnel packets.
 644  */
 645 static void
 646 pkt_burst_checksum_forward(struct fwd_stream *fs)
 647 {
 648         struct rte_mbuf *pkts_burst[MAX_PKT_BURST];
 649         struct rte_port *txp;
 650         struct rte_mbuf *m, *p;
 651         struct ether_hdr *eth_hdr;
 652         void *l3_hdr = NULL, *outer_l3_hdr = NULL; /* can be IPv4 or IPv6 */
 653         uint16_t nb_rx;
 654         uint16_t nb_tx;
 655         uint16_t i;
 656         uint64_t rx_ol_flags, tx_ol_flags;
 657         uint16_t testpmd_ol_flags;
 658         uint32_t retry;
 659         uint32_t rx_bad_ip_csum;
 660         uint32_t rx_bad_l4_csum;
 661         struct testpmd_offload_info info;
 662
 663 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 664         uint64_t start_tsc;
 665         uint64_t end_tsc;
 666         uint64_t core_cycles;
 667 #endif
 668
 669 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 670         start_tsc = rte_rdtsc();
 671 #endif
 672
 673         /* receive a burst of packet */
 674         nb_rx = rte_eth_rx_burst(fs->rx_port, fs->rx_queue, pkts_burst,
 675                                  nb_pkt_per_burst);
 676         if (unlikely(nb_rx == 0))
 677                 return;
 678
 679 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_BURST_STATS
 680         fs->rx_burst_stats.pkt_burst_spread[nb_rx]++;
 681 #endif
 682         fs->rx_packets += nb_rx;
 683         rx_bad_ip_csum = 0;
 684         rx_bad_l4_csum = 0;
 685
 686         txp = &ports[fs->tx_port];
 687         testpmd_ol_flags = txp->tx_ol_flags;
 688         memset(&info, 0, sizeof(info));
 689         info.tso_segsz = txp->tso_segsz;
 690         info.tunnel_tso_segsz = txp->tunnel_tso_segsz;
 691
 692         for (i = 0; i < nb_rx; i++) {
 693                 if (likely(i < nb_rx - 1))
 694                         rte_prefetch0(rte_pktmbuf_mtod(pkts_burst[i + 1],
 695                                                        void *));
 696
 697                 m = pkts_burst[i];
 698                 info.is_tunnel = 0;
 699                 info.pkt_len = rte_pktmbuf_pkt_len(m);
 700                 tx_ol_flags = 0;
 701                 rx_ol_flags = m->ol_flags;
 702
 703                 /* Update the L3/L4 checksum error packet statistics */
 704                 if ((rx_ol_flags & PKT_RX_IP_CKSUM_MASK) == PKT_RX_IP_CKSUM_BAD)
 705                         rx_bad_ip_csum += 1;
 706                 if ((rx_ol_flags & PKT_RX_L4_CKSUM_MASK) == PKT_RX_L4_CKSUM_BAD)
 707                         rx_bad_l4_csum += 1;
 708
 709                 /* step 1: dissect packet, parsing optional vlan, ip4/ip6, vxlan
 710                  * and inner headers */
 711
 712                 eth_hdr = rte_pktmbuf_mtod(m, struct ether_hdr *);
 713                 ether_addr_copy(&peer_eth_addrs[fs->peer_addr],
 714                                 &eth_hdr->d_addr);
 715                 ether_addr_copy(&ports[fs->tx_port].eth_addr,
 716                                 &eth_hdr->s_addr);
 717                 parse_ethernet(eth_hdr, &info);
 718                 l3_hdr = (char *)eth_hdr + info.l2_len;
 719
 720                 /* check if it's a supported tunnel */
 721                 if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_PARSE_TUNNEL) {
 722                         if (info.l4_proto == IPPROTO_UDP) {
 723                                 struct udp_hdr *udp_hdr;
 724
 725                                 udp_hdr = (struct udp_hdr *)((char *)l3_hdr +
 726                                         info.l3_len);
 727                                 parse_vxlan(udp_hdr, &info, m->packet_type);
 728                                 if (info.is_tunnel)
 729                                         tx_ol_flags |= PKT_TX_TUNNEL_VXLAN;
 730                         } else if (info.l4_proto == IPPROTO_GRE) {
 731                                 struct simple_gre_hdr *gre_hdr;
 732
 733                                 gre_hdr = (struct simple_gre_hdr *)
 734                                         ((char *)l3_hdr + info.l3_len);
 735                                 parse_gre(gre_hdr, &info);
 736                                 if (info.is_tunnel)
 737                                         tx_ol_flags |= PKT_TX_TUNNEL_GRE;
 738                         } else if (info.l4_proto == IPPROTO_IPIP) {
 739                                 void *encap_ip_hdr;
 740
 741                                 encap_ip_hdr = (char *)l3_hdr + info.l3_len;
 742                                 parse_encap_ip(encap_ip_hdr, &info);
 743                                 if (info.is_tunnel)
 744                                         tx_ol_flags |= PKT_TX_TUNNEL_IPIP;
 745                         }
 746                 }
 747
 748                 /* update l3_hdr and outer_l3_hdr if a tunnel was parsed */
 749                 if (info.is_tunnel) {
 750                         outer_l3_hdr = l3_hdr;
 751                         l3_hdr = (char *)l3_hdr + info.outer_l3_len + info.l2_len;
 752                 }
 753
 754                 /* step 2: depending on user command line configuration,
 755                  * recompute checksum either in software or flag the
 756                  * mbuf to offload the calculation to the NIC. If TSO
 757                  * is configured, prepare the mbuf for TCP segmentation. */
 758
 759                 /* process checksums of inner headers first */
 760                 tx_ol_flags |= process_inner_cksums(l3_hdr, &info,
 761                         testpmd_ol_flags);
 762
 763                 /* Then process outer headers if any. Note that the software
 764                  * checksum will be wrong if one of the inner checksums is
 765                  * processed in hardware. */
 766                 if (info.is_tunnel == 1) {
 767                         tx_ol_flags |= process_outer_cksums(outer_l3_hdr, &info,
 768                                         testpmd_ol_flags,
 769                                         !!(tx_ol_flags & PKT_TX_TCP_SEG));
 770                 }
 771
 772                 /* step 3: fill the mbuf meta data (flags and header lengths) */
 773
 774                 if (info.is_tunnel == 1) {
 775                         if (info.tunnel_tso_segsz ||
 776                             testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_OUTER_IP_CKSUM) {
 777                                 m->outer_l2_len = info.outer_l2_len;
 778                                 m->outer_l3_len = info.outer_l3_len;
 779                                 m->l2_len = info.l2_len;
 780                                 m->l3_len = info.l3_len;
 781                                 m->l4_len = info.l4_len;
 782                                 m->tso_segsz = info.tunnel_tso_segsz;
 783                         }
 784                         else {
 785                                 /* if there is a outer UDP cksum
 786                                    processed in sw and the inner in hw,
 787                                    the outer checksum will be wrong as
 788                                    the payload will be modified by the
 789                                    hardware */
 790                                 m->l2_len = info.outer_l2_len +
 791                                         info.outer_l3_len + info.l2_len;
 792                                 m->l3_len = info.l3_len;
 793                                 m->l4_len = info.l4_len;
 794                         }
 795                 } else {
 796                         /* this is only useful if an offload flag is
 797                          * set, but it does not hurt to fill it in any
 798                          * case */
 799                         m->l2_len = info.l2_len;
 800                         m->l3_len = info.l3_len;
 801                         m->l4_len = info.l4_len;
 802                         m->tso_segsz = info.tso_segsz;
 803                 }
 804                 m->ol_flags = tx_ol_flags;
 805
 806                 /* Do split & copy for the packet. */
 807                 if (tx_pkt_split != TX_PKT_SPLIT_OFF) {
 808                         p = pkt_copy_split(m);
 809                         if (p != NULL) {
 810                                 rte_pktmbuf_free(m);
 811                                 m = p;
 812                                 pkts_burst[i] = m;
 813                         }
 814                 }
 815
 816                 /* if verbose mode is enabled, dump debug info */
 817                 if (verbose_level > 0) {
 818                         char buf[256];
 819
 820                         printf("-----------------\n");
 821                         printf("port=%u, mbuf=%p, pkt_len=%u, nb_segs=%hhu:\n",
 822                                 fs->rx_port, m, m->pkt_len, m->nb_segs);
 823                         /* dump rx parsed packet info */
 824                         rte_get_rx_ol_flag_list(rx_ol_flags, buf, sizeof(buf));
 825                         printf("rx: l2_len=%d ethertype=%x l3_len=%d "
 826                                 "l4_proto=%d l4_len=%d flags=%s\n",
 827                                 info.l2_len, rte_be_to_cpu_16(info.ethertype),
 828                                 info.l3_len, info.l4_proto, info.l4_len, buf);
 829                         if (rx_ol_flags & PKT_RX_LRO)
 830                                 printf("rx: m->lro_segsz=%u\n", m->tso_segsz);
 831                         if (info.is_tunnel == 1)
 832                                 printf("rx: outer_l2_len=%d outer_ethertype=%x "
 833                                         "outer_l3_len=%d\n", info.outer_l2_len,
 834                                         rte_be_to_cpu_16(info.outer_ethertype),
 835                                         info.outer_l3_len);
 836                         /* dump tx packet info */
 837                         if ((testpmd_ol_flags & (TESTPMD_TX_OFFLOAD_IP_CKSUM |
 838                                                 TESTPMD_TX_OFFLOAD_UDP_CKSUM |
 839                                                 TESTPMD_TX_OFFLOAD_TCP_CKSUM |
 840                                                 TESTPMD_TX_OFFLOAD_SCTP_CKSUM)) ||
 841                                 info.tso_segsz != 0)
 842                                 printf("tx: m->l2_len=%d m->l3_len=%d "
 843                                         "m->l4_len=%d\n",
 844                                         m->l2_len, m->l3_len, m->l4_len);
 845                         if (info.is_tunnel == 1) {
 846                                 if (testpmd_ol_flags &
 847                                     TESTPMD_TX_OFFLOAD_OUTER_IP_CKSUM)
 848                                         printf("tx: m->outer_l2_len=%d "
 849                                                 "m->outer_l3_len=%d\n",
 850                                                 m->outer_l2_len,
 851                                                 m->outer_l3_len);
 852                                 if (info.tunnel_tso_segsz != 0 &&
 853                                                 (m->ol_flags & PKT_TX_TCP_SEG))
 854                                         printf("tx: m->tso_segsz=%d\n",
 855                                                 m->tso_segsz);
 856                         } else if (info.tso_segsz != 0 &&
 857                                         (m->ol_flags & PKT_TX_TCP_SEG))
 858                                 printf("tx: m->tso_segsz=%d\n", m->tso_segsz);
 859                         rte_get_tx_ol_flag_list(m->ol_flags, buf, sizeof(buf));
 860                         printf("tx: flags=%s", buf);
 861                         printf("\n");
 862                 }
 863         }
 864         nb_tx = rte_eth_tx_burst(fs->tx_port, fs->tx_queue, pkts_burst, nb_rx);
 865         /*
 866          * Retry if necessary
 867          */
 868         if (unlikely(nb_tx < nb_rx) && fs->retry_enabled) {
 869                 retry = 0;
 870                 while (nb_tx < nb_rx && retry++ < burst_tx_retry_num) {
 871                         rte_delay_us(burst_tx_delay_time);
 872                         nb_tx += rte_eth_tx_burst(fs->tx_port, fs->tx_queue,
 873                                         &pkts_burst[nb_tx], nb_rx - nb_tx);
 874                 }
 875         }
 876         fs->tx_packets += nb_tx;
 877         fs->rx_bad_ip_csum += rx_bad_ip_csum;
 878         fs->rx_bad_l4_csum += rx_bad_l4_csum;
 879
 880 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_BURST_STATS
 881         fs->tx_burst_stats.pkt_burst_spread[nb_tx]++;
 882 #endif
 883         if (unlikely(nb_tx < nb_rx)) {
 884                 fs->fwd_dropped += (nb_rx - nb_tx);
 885                 do {
 886                         rte_pktmbuf_free(pkts_burst[nb_tx]);
 887                 } while (++nb_tx < nb_rx);
 888         }
 889 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 890         end_tsc = rte_rdtsc();
 891         core_cycles = (end_tsc - start_tsc);
 892         fs->core_cycles = (uint64_t) (fs->core_cycles + core_cycles);
 893 #endif
 894 }
 895
 896 struct fwd_engine csum_fwd_engine = {
 897         .fwd_mode_name  = "csum",
 898         .port_fwd_begin = NULL,
 899         .port_fwd_end   = NULL,
 900         .packet_fwd     = pkt_burst_checksum_forward,
 901 };