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_launch.h>
  53 #include <rte_eal.h>
  54 #include <rte_per_lcore.h>
  55 #include <rte_lcore.h>
  56 #include <rte_atomic.h>
  57 #include <rte_branch_prediction.h>
  58 #include <rte_mempool.h>
  59 #include <rte_mbuf.h>
  60 #include <rte_interrupts.h>
  61 #include <rte_pci.h>
  62 #include <rte_ether.h>
  63 #include <rte_ethdev.h>
  64 #include <rte_ip.h>
  65 #include <rte_tcp.h>
  66 #include <rte_udp.h>
  67 #include <rte_sctp.h>
  68 #include <rte_prefetch.h>
  69 #include <rte_string_fns.h>
  70 #include <rte_flow.h>
  71 #include <rte_gro.h>
  72 #include <rte_gso.h>
  73
  74 #include "testpmd.h"
  75
  76 #define IP_DEFTTL  64   /* from RFC 1340. */
  77 #define IP_VERSION 0x40
  78 #define IP_HDRLEN  0x05 /* default IP header length == five 32-bits words. */
  79 #define IP_VHL_DEF (IP_VERSION | IP_HDRLEN)
  80
  81 #define GRE_KEY_PRESENT 0x2000
  82 #define GRE_KEY_LEN     4
  83 #define GRE_SUPPORTED_FIELDS GRE_KEY_PRESENT
  84
  85 /* We cannot use rte_cpu_to_be_16() on a constant in a switch/case */
  86 #if RTE_BYTE_ORDER == RTE_LITTLE_ENDIAN
  87 #define _htons(x) ((uint16_t)((((x) & 0x00ffU) << 8) | (((x) & 0xff00U) >> 8)))
  88 #else
  89 #define _htons(x) (x)
  90 #endif
  91
  92 /* structure that caches offload info for the current packet */
  93 struct testpmd_offload_info {
  94         uint16_t ethertype;
  95         uint8_t gso_enable;
  96         uint16_t l2_len;
  97         uint16_t l3_len;
  98         uint16_t l4_len;
  99         uint8_t l4_proto;
 100         uint8_t is_tunnel;
 101         uint16_t outer_ethertype;
 102         uint16_t outer_l2_len;
 103         uint16_t outer_l3_len;
 104         uint8_t outer_l4_proto;
 105         uint16_t tso_segsz;
 106         uint16_t tunnel_tso_segsz;
 107         uint32_t pkt_len;
 108 };
 109
 110 /* simplified GRE header */
 111 struct simple_gre_hdr {
 112         uint16_t flags;
 113         uint16_t proto;
 114 } __attribute__((__packed__));
 115
 116 static uint16_t
 117 get_udptcp_checksum(void *l3_hdr, void *l4_hdr, uint16_t ethertype)
 118 {
 119         if (ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4))
 120                 return rte_ipv4_udptcp_cksum(l3_hdr, l4_hdr);
 121         else /* assume ethertype == ETHER_TYPE_IPv6 */
 122                 return rte_ipv6_udptcp_cksum(l3_hdr, l4_hdr);
 123 }
 124
 125 /* Parse an IPv4 header to fill l3_len, l4_len, and l4_proto */
 126 static void
 127 parse_ipv4(struct ipv4_hdr *ipv4_hdr, struct testpmd_offload_info *info)
 128 {
 129         struct tcp_hdr *tcp_hdr;
 130
 131         info->l3_len = (ipv4_hdr->version_ihl & 0x0f) * 4;
 132         info->l4_proto = ipv4_hdr->next_proto_id;
 133
 134         /* only fill l4_len for TCP, it's useful for TSO */
 135         if (info->l4_proto == IPPROTO_TCP) {
 136                 tcp_hdr = (struct tcp_hdr *)((char *)ipv4_hdr + info->l3_len);
 137                 info->l4_len = (tcp_hdr->data_off & 0xf0) >> 2;
 138         } else if (info->l4_proto == IPPROTO_UDP)
 139                 info->l4_len = sizeof(struct udp_hdr);
 140         else
 141                 info->l4_len = 0;
 142 }
 143
 144 /* Parse an IPv6 header to fill l3_len, l4_len, and l4_proto */
 145 static void
 146 parse_ipv6(struct ipv6_hdr *ipv6_hdr, struct testpmd_offload_info *info)
 147 {
 148         struct tcp_hdr *tcp_hdr;
 149
 150         info->l3_len = sizeof(struct ipv6_hdr);
 151         info->l4_proto = ipv6_hdr->proto;
 152
 153         /* only fill l4_len for TCP, it's useful for TSO */
 154         if (info->l4_proto == IPPROTO_TCP) {
 155                 tcp_hdr = (struct tcp_hdr *)((char *)ipv6_hdr + info->l3_len);
 156                 info->l4_len = (tcp_hdr->data_off & 0xf0) >> 2;
 157         } else if (info->l4_proto == IPPROTO_UDP)
 158                 info->l4_len = sizeof(struct udp_hdr);
 159         else
 160                 info->l4_len = 0;
 161 }
 162
 163 /*
 164  * Parse an ethernet header to fill the ethertype, l2_len, l3_len and
 165  * ipproto. This function is able to recognize IPv4/IPv6 with one optional vlan
 166  * header. The l4_len argument is only set in case of TCP (useful for TSO).
 167  */
 168 static void
 169 parse_ethernet(struct ether_hdr *eth_hdr, struct testpmd_offload_info *info)
 170 {
 171         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr;
 172         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr;
 173
 174         info->l2_len = sizeof(struct ether_hdr);
 175         info->ethertype = eth_hdr->ether_type;
 176
 177         if (info->ethertype == _htons(ETHER_TYPE_VLAN)) {
 178                 struct vlan_hdr *vlan_hdr = (struct vlan_hdr *)(eth_hdr + 1);
 179
 180                 info->l2_len  += sizeof(struct vlan_hdr);
 181                 info->ethertype = vlan_hdr->eth_proto;
 182         }
 183
 184         switch (info->ethertype) {
 185         case _htons(ETHER_TYPE_IPv4):
 186                 ipv4_hdr = (struct ipv4_hdr *) ((char *)eth_hdr + info->l2_len);
 187                 parse_ipv4(ipv4_hdr, info);
 188                 break;
 189         case _htons(ETHER_TYPE_IPv6):
 190                 ipv6_hdr = (struct ipv6_hdr *) ((char *)eth_hdr + info->l2_len);
 191                 parse_ipv6(ipv6_hdr, info);
 192                 break;
 193         default:
 194                 info->l4_len = 0;
 195                 info->l3_len = 0;
 196                 info->l4_proto = 0;
 197                 break;
 198         }
 199 }
 200
 201 /* Parse a vxlan header */
 202 static void
 203 parse_vxlan(struct udp_hdr *udp_hdr,
 204             struct testpmd_offload_info *info,
 205             uint32_t pkt_type)
 206 {
 207         struct ether_hdr *eth_hdr;
 208
 209         /* check udp destination port, 4789 is the default vxlan port
 210          * (rfc7348) or that the rx offload flag is set (i40e only
 211          * currently) */
 212         if (udp_hdr->dst_port != _htons(4789) &&
 213                 RTE_ETH_IS_TUNNEL_PKT(pkt_type) == 0)
 214                 return;
 215
 216         info->is_tunnel = 1;
 217         info->outer_ethertype = info->ethertype;
 218         info->outer_l2_len = info->l2_len;
 219         info->outer_l3_len = info->l3_len;
 220         info->outer_l4_proto = info->l4_proto;
 221
 222         eth_hdr = (struct ether_hdr *)((char *)udp_hdr +
 223                 sizeof(struct udp_hdr) +
 224                 sizeof(struct vxlan_hdr));
 225
 226         parse_ethernet(eth_hdr, info);
 227         info->l2_len += ETHER_VXLAN_HLEN; /* add udp + vxlan */
 228 }
 229
 230 /* Parse a gre header */
 231 static void
 232 parse_gre(struct simple_gre_hdr *gre_hdr, struct testpmd_offload_info *info)
 233 {
 234         struct ether_hdr *eth_hdr;
 235         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr;
 236         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr;
 237         uint8_t gre_len = 0;
 238
 239         /* check which fields are supported */
 240         if ((gre_hdr->flags & _htons(~GRE_SUPPORTED_FIELDS)) != 0)
 241                 return;
 242
 243         gre_len += sizeof(struct simple_gre_hdr);
 244
 245         if (gre_hdr->flags & _htons(GRE_KEY_PRESENT))
 246                 gre_len += GRE_KEY_LEN;
 247
 248         if (gre_hdr->proto == _htons(ETHER_TYPE_IPv4)) {
 249                 info->is_tunnel = 1;
 250                 info->outer_ethertype = info->ethertype;
 251                 info->outer_l2_len = info->l2_len;
 252                 info->outer_l3_len = info->l3_len;
 253                 info->outer_l4_proto = info->l4_proto;
 254
 255                 ipv4_hdr = (struct ipv4_hdr *)((char *)gre_hdr + gre_len);
 256
 257                 parse_ipv4(ipv4_hdr, info);
 258                 info->ethertype = _htons(ETHER_TYPE_IPv4);
 259                 info->l2_len = 0;
 260
 261         } else if (gre_hdr->proto == _htons(ETHER_TYPE_IPv6)) {
 262                 info->is_tunnel = 1;
 263                 info->outer_ethertype = info->ethertype;
 264                 info->outer_l2_len = info->l2_len;
 265                 info->outer_l3_len = info->l3_len;
 266                 info->outer_l4_proto = info->l4_proto;
 267
 268                 ipv6_hdr = (struct ipv6_hdr *)((char *)gre_hdr + gre_len);
 269
 270                 info->ethertype = _htons(ETHER_TYPE_IPv6);
 271                 parse_ipv6(ipv6_hdr, info);
 272                 info->l2_len = 0;
 273
 274         } else if (gre_hdr->proto == _htons(ETHER_TYPE_TEB)) {
 275                 info->is_tunnel = 1;
 276                 info->outer_ethertype = info->ethertype;
 277                 info->outer_l2_len = info->l2_len;
 278                 info->outer_l3_len = info->l3_len;
 279                 info->outer_l4_proto = info->l4_proto;
 280
 281                 eth_hdr = (struct ether_hdr *)((char *)gre_hdr + gre_len);
 282
 283                 parse_ethernet(eth_hdr, info);
 284         } else
 285                 return;
 286
 287         info->l2_len += gre_len;
 288 }
 289
 290
 291 /* Parse an encapsulated ip or ipv6 header */
 292 static void
 293 parse_encap_ip(void *encap_ip, struct testpmd_offload_info *info)
 294 {
 295         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr = encap_ip;
 296         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr = encap_ip;
 297         uint8_t ip_version;
 298
 299         ip_version = (ipv4_hdr->version_ihl & 0xf0) >> 4;
 300
 301         if (ip_version != 4 && ip_version != 6)
 302                 return;
 303
 304         info->is_tunnel = 1;
 305         info->outer_ethertype = info->ethertype;
 306         info->outer_l2_len = info->l2_len;
 307         info->outer_l3_len = info->l3_len;
 308
 309         if (ip_version == 4) {
 310                 parse_ipv4(ipv4_hdr, info);
 311                 info->ethertype = _htons(ETHER_TYPE_IPv4);
 312         } else {
 313                 parse_ipv6(ipv6_hdr, info);
 314                 info->ethertype = _htons(ETHER_TYPE_IPv6);
 315         }
 316         info->l2_len = 0;
 317 }
 318
 319 /* if possible, calculate the checksum of a packet in hw or sw,
 320  * depending on the testpmd command line configuration */
 321 static uint64_t
 322 process_inner_cksums(void *l3_hdr, const struct testpmd_offload_info *info,
 323         uint16_t testpmd_ol_flags)
 324 {
 325         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr = l3_hdr;
 326         struct udp_hdr *udp_hdr;
 327         struct tcp_hdr *tcp_hdr;
 328         struct sctp_hdr *sctp_hdr;
 329         uint64_t ol_flags = 0;
 330         uint32_t max_pkt_len, tso_segsz = 0;
 331
 332         /* ensure packet is large enough to require tso */
 333         if (!info->is_tunnel) {
 334                 max_pkt_len = info->l2_len + info->l3_len + info->l4_len +
 335                         info->tso_segsz;
 336                 if (info->tso_segsz != 0 && info->pkt_len > max_pkt_len)
 337                         tso_segsz = info->tso_segsz;
 338         } else {
 339                 max_pkt_len = info->outer_l2_len + info->outer_l3_len +
 340                         info->l2_len + info->l3_len + info->l4_len +
 341                         info->tunnel_tso_segsz;
 342                 if (info->tunnel_tso_segsz != 0 && info->pkt_len > max_pkt_len)
 343                         tso_segsz = info->tunnel_tso_segsz;
 344         }
 345
 346         if (info->ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4)) {
 347                 ipv4_hdr = l3_hdr;
 348                 ipv4_hdr->hdr_checksum = 0;
 349
 350                 ol_flags |= PKT_TX_IPV4;
 351                 if (info->l4_proto == IPPROTO_TCP && tso_segsz) {
 352                         ol_flags |= PKT_TX_IP_CKSUM;
 353                 } else {
 354                         if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_IP_CKSUM)
 355                                 ol_flags |= PKT_TX_IP_CKSUM;
 356                         else
 357                                 ipv4_hdr->hdr_checksum =
 358                                         rte_ipv4_cksum(ipv4_hdr);
 359                 }
 360         } else if (info->ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv6))
 361                 ol_flags |= PKT_TX_IPV6;
 362         else
 363                 return 0; /* packet type not supported, nothing to do */
 364
 365         if (info->l4_proto == IPPROTO_UDP) {
 366                 udp_hdr = (struct udp_hdr *)((char *)l3_hdr + info->l3_len);
 367                 /* do not recalculate udp cksum if it was 0 */
 368                 if (udp_hdr->dgram_cksum != 0) {
 369                         udp_hdr->dgram_cksum = 0;
 370                         if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_UDP_CKSUM)
 371                                 ol_flags |= PKT_TX_UDP_CKSUM;
 372                         else {
 373                                 udp_hdr->dgram_cksum =
 374                                         get_udptcp_checksum(l3_hdr, udp_hdr,
 375                                                 info->ethertype);
 376                         }
 377                 }
 378         } else if (info->l4_proto == IPPROTO_TCP) {
 379                 tcp_hdr = (struct tcp_hdr *)((char *)l3_hdr + info->l3_len);
 380                 tcp_hdr->cksum = 0;
 381                 if (tso_segsz)
 382                         ol_flags |= PKT_TX_TCP_SEG;
 383                 else if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_TCP_CKSUM)
 384                         ol_flags |= PKT_TX_TCP_CKSUM;
 385                 else {
 386                         tcp_hdr->cksum =
 387                                 get_udptcp_checksum(l3_hdr, tcp_hdr,
 388                                         info->ethertype);
 389                 }
 390                 if (info->gso_enable)
 391                         ol_flags |= PKT_TX_TCP_SEG;
 392         } else if (info->l4_proto == IPPROTO_SCTP) {
 393                 sctp_hdr = (struct sctp_hdr *)((char *)l3_hdr + info->l3_len);
 394                 sctp_hdr->cksum = 0;
 395                 /* sctp payload must be a multiple of 4 to be
 396                  * offloaded */
 397                 if ((testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_SCTP_CKSUM) &&
 398                         ((ipv4_hdr->total_length & 0x3) == 0)) {
 399                         ol_flags |= PKT_TX_SCTP_CKSUM;
 400                 } else {
 401                         /* XXX implement CRC32c, example available in
 402                          * RFC3309 */
 403                 }
 404         }
 405
 406         return ol_flags;
 407 }
 408
 409 /* Calculate the checksum of outer header */
 410 static uint64_t
 411 process_outer_cksums(void *outer_l3_hdr, struct testpmd_offload_info *info,
 412         uint16_t testpmd_ol_flags, int tso_enabled)
 413 {
 414         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr = outer_l3_hdr;
 415         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr = outer_l3_hdr;
 416         struct udp_hdr *udp_hdr;
 417         uint64_t ol_flags = 0;
 418
 419         if (info->outer_ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4)) {
 420                 ipv4_hdr->hdr_checksum = 0;
 421                 ol_flags |= PKT_TX_OUTER_IPV4;
 422
 423                 if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_OUTER_IP_CKSUM)
 424                         ol_flags |= PKT_TX_OUTER_IP_CKSUM;
 425                 else
 426                         ipv4_hdr->hdr_checksum = rte_ipv4_cksum(ipv4_hdr);
 427         } else
 428                 ol_flags |= PKT_TX_OUTER_IPV6;
 429
 430         if (info->outer_l4_proto != IPPROTO_UDP)
 431                 return ol_flags;
 432
 433         udp_hdr = (struct udp_hdr *)((char *)outer_l3_hdr + info->outer_l3_len);
 434
 435         /* outer UDP checksum is done in software as we have no hardware
 436          * supporting it today, and no API for it. In the other side, for
 437          * UDP tunneling, like VXLAN or Geneve, outer UDP checksum can be
 438          * set to zero.
 439          *
 440          * If a packet will be TSOed into small packets by NIC, we cannot
 441          * set/calculate a non-zero checksum, because it will be a wrong
 442          * value after the packet be split into several small packets.
 443          */
 444         if (tso_enabled)
 445                 udp_hdr->dgram_cksum = 0;
 446
 447         /* do not recalculate udp cksum if it was 0 */
 448         if (udp_hdr->dgram_cksum != 0) {
 449                 udp_hdr->dgram_cksum = 0;
 450                 if (info->outer_ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4))
 451                         udp_hdr->dgram_cksum =
 452                                 rte_ipv4_udptcp_cksum(ipv4_hdr, udp_hdr);
 453                 else
 454                         udp_hdr->dgram_cksum =
 455                                 rte_ipv6_udptcp_cksum(ipv6_hdr, udp_hdr);
 456         }
 457
 458         return ol_flags;
 459 }
 460
 461 /*
 462  * Helper function.
 463  * Performs actual copying.
 464  * Returns number of segments in the destination mbuf on success,
 465  * or negative error code on failure.
 466  */
 467 static int
 468 mbuf_copy_split(const struct rte_mbuf *ms, struct rte_mbuf *md[],
 469         uint16_t seglen[], uint8_t nb_seg)
 470 {
 471         uint32_t dlen, slen, tlen;
 472         uint32_t i, len;
 473         const struct rte_mbuf *m;
 474         const uint8_t *src;
 475         uint8_t *dst;
 476
 477         dlen = 0;
 478         slen = 0;
 479         tlen = 0;
 480
 481         dst = NULL;
 482         src = NULL;
 483
 484         m = ms;
 485         i = 0;
 486         while (ms != NULL && i != nb_seg) {
 487
 488                 if (slen == 0) {
 489                         slen = rte_pktmbuf_data_len(ms);
 490                         src = rte_pktmbuf_mtod(ms, const uint8_t *);
 491                 }
 492
 493                 if (dlen == 0) {
 494                         dlen = RTE_MIN(seglen[i], slen);
 495                         md[i]->data_len = dlen;
 496                         md[i]->next = (i + 1 == nb_seg) ? NULL : md[i + 1];
 497                         dst = rte_pktmbuf_mtod(md[i], uint8_t *);
 498                 }
 499
 500                 len = RTE_MIN(slen, dlen);
 501                 memcpy(dst, src, len);
 502                 tlen += len;
 503                 slen -= len;
 504                 dlen -= len;
 505                 src += len;
 506                 dst += len;
 507
 508                 if (slen == 0)
 509                         ms = ms->next;
 510                 if (dlen == 0)
 511                         i++;
 512         }
 513
 514         if (ms != NULL)
 515                 return -ENOBUFS;
 516         else if (tlen != m->pkt_len)
 517                 return -EINVAL;
 518
 519         md[0]->nb_segs = nb_seg;
 520         md[0]->pkt_len = tlen;
 521         md[0]->vlan_tci = m->vlan_tci;
 522         md[0]->vlan_tci_outer = m->vlan_tci_outer;
 523         md[0]->ol_flags = m->ol_flags;
 524         md[0]->tx_offload = m->tx_offload;
 525
 526         return nb_seg;
 527 }
 528
 529 /*
 530  * Allocate a new mbuf with up to tx_pkt_nb_segs segments.
 531  * Copy packet contents and offload information into then new segmented mbuf.
 532  */
 533 static struct rte_mbuf *
 534 pkt_copy_split(const struct rte_mbuf *pkt)
 535 {
 536         int32_t n, rc;
 537         uint32_t i, len, nb_seg;
 538         struct rte_mempool *mp;
 539         uint16_t seglen[RTE_MAX_SEGS_PER_PKT];
 540         struct rte_mbuf *p, *md[RTE_MAX_SEGS_PER_PKT];
 541
 542         mp = current_fwd_lcore()->mbp;
 543
 544         if (tx_pkt_split == TX_PKT_SPLIT_RND)
 545                 nb_seg = random() % tx_pkt_nb_segs + 1;
 546         else
 547                 nb_seg = tx_pkt_nb_segs;
 548
 549         memcpy(seglen, tx_pkt_seg_lengths, nb_seg * sizeof(seglen[0]));
 550
 551         /* calculate number of segments to use and their length. */
 552         len = 0;
 553         for (i = 0; i != nb_seg && len < pkt->pkt_len; i++) {
 554                 len += seglen[i];
 555                 md[i] = NULL;
 556         }
 557
 558         n = pkt->pkt_len - len;
 559
 560         /* update size of the last segment to fit rest of the packet */
 561         if (n >= 0) {
 562                 seglen[i - 1] += n;
 563                 len += n;
 564         }
 565
 566         nb_seg = i;
 567         while (i != 0) {
 568                 p = rte_pktmbuf_alloc(mp);
 569                 if (p == NULL) {
 570                         RTE_LOG(ERR, USER1,
 571                                 "failed to allocate %u-th of %u mbuf "
 572                                 "from mempool: %s\n",
 573                                 nb_seg - i, nb_seg, mp->name);
 574                         break;
 575                 }
 576
 577                 md[--i] = p;
 578                 if (rte_pktmbuf_tailroom(md[i]) < seglen[i]) {
 579                         RTE_LOG(ERR, USER1, "mempool %s, %u-th segment: "
 580                                 "expected seglen: %u, "
 581                                 "actual mbuf tailroom: %u\n",
 582                                 mp->name, i, seglen[i],
 583                                 rte_pktmbuf_tailroom(md[i]));
 584                         break;
 585                 }
 586         }
 587
 588         /* all mbufs successfully allocated, do copy */
 589         if (i == 0) {
 590                 rc = mbuf_copy_split(pkt, md, seglen, nb_seg);
 591                 if (rc < 0)
 592                         RTE_LOG(ERR, USER1,
 593                                 "mbuf_copy_split for %p(len=%u, nb_seg=%u) "
 594                                 "into %u segments failed with error code: %d\n",
 595                                 pkt, pkt->pkt_len, pkt->nb_segs, nb_seg, rc);
 596
 597                 /* figure out how many mbufs to free. */
 598                 i = RTE_MAX(rc, 0);
 599         }
 600
 601         /* free unused mbufs */
 602         for (; i != nb_seg; i++) {
 603                 rte_pktmbuf_free_seg(md[i]);
 604                 md[i] = NULL;
 605         }
 606
 607         return md[0];
 608 }
 609
 610 /*
 611  * Receive a burst of packets, and for each packet:
 612  *  - parse packet, and try to recognize a supported packet type (1)
 613  *  - if it's not a supported packet type, don't touch the packet, else:
 614  *  - reprocess the checksum of all supported layers. This is done in SW
 615  *    or HW, depending on testpmd command line configuration
 616  *  - if TSO is enabled in testpmd command line, also flag the mbuf for TCP
 617  *    segmentation offload (this implies HW TCP checksum)
 618  * Then transmit packets on the output port.
 619  *
 620  * (1) Supported packets are:
 621  *   Ether / (vlan) / IP|IP6 / UDP|TCP|SCTP .
 622  *   Ether / (vlan) / outer IP|IP6 / outer UDP / VxLAN / Ether / IP|IP6 /
 623  *           UDP|TCP|SCTP
 624  *   Ether / (vlan) / outer IP|IP6 / GRE / Ether / IP|IP6 / UDP|TCP|SCTP
 625  *   Ether / (vlan) / outer IP|IP6 / GRE / IP|IP6 / UDP|TCP|SCTP
 626  *   Ether / (vlan) / outer IP|IP6 / IP|IP6 / UDP|TCP|SCTP
 627  *
 628  * The testpmd command line for this forward engine sets the flags
 629  * TESTPMD_TX_OFFLOAD_* in ports[tx_port].tx_ol_flags. They control
 630  * wether a checksum must be calculated in software or in hardware. The
 631  * IP, UDP, TCP and SCTP flags always concern the inner layer. The
 632  * OUTER_IP is only useful for tunnel packets.
 633  */
 634 static void
 635 pkt_burst_checksum_forward(struct fwd_stream *fs)
 636 {
 637         struct rte_mbuf *pkts_burst[MAX_PKT_BURST];
 638         struct rte_mbuf *gso_segments[GSO_MAX_PKT_BURST];
 639         struct rte_gso_ctx *gso_ctx;
 640         struct rte_mbuf **tx_pkts_burst;
 641         struct rte_port *txp;
 642         struct rte_mbuf *m, *p;
 643         struct ether_hdr *eth_hdr;
 644         void *l3_hdr = NULL, *outer_l3_hdr = NULL; /* can be IPv4 or IPv6 */
 645         void **gro_ctx;
 646         uint16_t gro_pkts_num;
 647         uint8_t gro_enable;
 648         uint16_t nb_rx;
 649         uint16_t nb_tx;
 650         uint16_t nb_prep;
 651         uint16_t i;
 652         uint64_t rx_ol_flags, tx_ol_flags;
 653         uint16_t testpmd_ol_flags;
 654         uint32_t retry;
 655         uint32_t rx_bad_ip_csum;
 656         uint32_t rx_bad_l4_csum;
 657         struct testpmd_offload_info info;
 658         uint16_t nb_segments = 0;
 659         int ret;
 660
 661 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 662         uint64_t start_tsc;
 663         uint64_t end_tsc;
 664         uint64_t core_cycles;
 665 #endif
 666
 667 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 668         start_tsc = rte_rdtsc();
 669 #endif
 670
 671         /* receive a burst of packet */
 672         nb_rx = rte_eth_rx_burst(fs->rx_port, fs->rx_queue, pkts_burst,
 673                                  nb_pkt_per_burst);
 674         if (unlikely(nb_rx == 0))
 675                 return;
 676 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_BURST_STATS
 677         fs->rx_burst_stats.pkt_burst_spread[nb_rx]++;
 678 #endif
 679         fs->rx_packets += nb_rx;
 680         rx_bad_ip_csum = 0;
 681         rx_bad_l4_csum = 0;
 682         gro_enable = gro_ports[fs->rx_port].enable;
 683
 684         txp = &ports[fs->tx_port];
 685         testpmd_ol_flags = txp->tx_ol_flags;
 686         memset(&info, 0, sizeof(info));
 687         info.tso_segsz = txp->tso_segsz;
 688         info.tunnel_tso_segsz = txp->tunnel_tso_segsz;
 689         if (gso_ports[fs->tx_port].enable)
 690                 info.gso_enable = 1;
 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 &
 777                             TESTPMD_TX_OFFLOAD_OUTER_IP_CKSUM) ||
 778                             (tx_ol_flags & PKT_TX_OUTER_IPV6)) {
 779                                 m->outer_l2_len = info.outer_l2_len;
 780                                 m->outer_l3_len = info.outer_l3_len;
 781                                 m->l2_len = info.l2_len;
 782                                 m->l3_len = info.l3_len;
 783                                 m->l4_len = info.l4_len;
 784                                 m->tso_segsz = info.tunnel_tso_segsz;
 785                         }
 786                         else {
 787                                 /* if there is a outer UDP cksum
 788                                    processed in sw and the inner in hw,
 789                                    the outer checksum will be wrong as
 790                                    the payload will be modified by the
 791                                    hardware */
 792                                 m->l2_len = info.outer_l2_len +
 793                                         info.outer_l3_len + info.l2_len;
 794                                 m->l3_len = info.l3_len;
 795                                 m->l4_len = info.l4_len;
 796                         }
 797                 } else {
 798                         /* this is only useful if an offload flag is
 799                          * set, but it does not hurt to fill it in any
 800                          * case */
 801                         m->l2_len = info.l2_len;
 802                         m->l3_len = info.l3_len;
 803                         m->l4_len = info.l4_len;
 804                         m->tso_segsz = info.tso_segsz;
 805                 }
 806                 m->ol_flags = tx_ol_flags;
 807
 808                 /* Do split & copy for the packet. */
 809                 if (tx_pkt_split != TX_PKT_SPLIT_OFF) {
 810                         p = pkt_copy_split(m);
 811                         if (p != NULL) {
 812                                 rte_pktmbuf_free(m);
 813                                 m = p;
 814                                 pkts_burst[i] = m;
 815                         }
 816                 }
 817
 818                 /* if verbose mode is enabled, dump debug info */
 819                 if (verbose_level > 0) {
 820                         char buf[256];
 821
 822                         printf("-----------------\n");
 823                         printf("port=%u, mbuf=%p, pkt_len=%u, nb_segs=%u:\n",
 824                                 fs->rx_port, m, m->pkt_len, m->nb_segs);
 825                         /* dump rx parsed packet info */
 826                         rte_get_rx_ol_flag_list(rx_ol_flags, buf, sizeof(buf));
 827                         printf("rx: l2_len=%d ethertype=%x l3_len=%d "
 828                                 "l4_proto=%d l4_len=%d flags=%s\n",
 829                                 info.l2_len, rte_be_to_cpu_16(info.ethertype),
 830                                 info.l3_len, info.l4_proto, info.l4_len, buf);
 831                         if (rx_ol_flags & PKT_RX_LRO)
 832                                 printf("rx: m->lro_segsz=%u\n", m->tso_segsz);
 833                         if (info.is_tunnel == 1)
 834                                 printf("rx: outer_l2_len=%d outer_ethertype=%x "
 835                                         "outer_l3_len=%d\n", info.outer_l2_len,
 836                                         rte_be_to_cpu_16(info.outer_ethertype),
 837                                         info.outer_l3_len);
 838                         /* dump tx packet info */
 839                         if ((testpmd_ol_flags & (TESTPMD_TX_OFFLOAD_IP_CKSUM |
 840                                                 TESTPMD_TX_OFFLOAD_UDP_CKSUM |
 841                                                 TESTPMD_TX_OFFLOAD_TCP_CKSUM |
 842                                                 TESTPMD_TX_OFFLOAD_SCTP_CKSUM)) ||
 843                                 info.tso_segsz != 0)
 844                                 printf("tx: m->l2_len=%d m->l3_len=%d "
 845                                         "m->l4_len=%d\n",
 846                                         m->l2_len, m->l3_len, m->l4_len);
 847                         if (info.is_tunnel == 1) {
 848                                 if ((testpmd_ol_flags &
 849                                     TESTPMD_TX_OFFLOAD_OUTER_IP_CKSUM) ||
 850                                     (tx_ol_flags & PKT_TX_OUTER_IPV6))
 851                                         printf("tx: m->outer_l2_len=%d "
 852                                                 "m->outer_l3_len=%d\n",
 853                                                 m->outer_l2_len,
 854                                                 m->outer_l3_len);
 855                                 if (info.tunnel_tso_segsz != 0 &&
 856                                                 (m->ol_flags & PKT_TX_TCP_SEG))
 857                                         printf("tx: m->tso_segsz=%d\n",
 858                                                 m->tso_segsz);
 859                         } else if (info.tso_segsz != 0 &&
 860                                         (m->ol_flags & PKT_TX_TCP_SEG))
 861                                 printf("tx: m->tso_segsz=%d\n", m->tso_segsz);
 862                         rte_get_tx_ol_flag_list(m->ol_flags, buf, sizeof(buf));
 863                         printf("tx: flags=%s", buf);
 864                         printf("\n");
 865                 }
 866         }
 867
 868         if (unlikely(gro_enable)) {
 869                 if (gro_flush_cycles == GRO_DEFAULT_FLUSH_CYCLES) {
 870                         nb_rx = rte_gro_reassemble_burst(pkts_burst, nb_rx,
 871                                         &(gro_ports[fs->rx_port].param));
 872                 } else {
 873                         gro_ctx = current_fwd_lcore()->gro_ctx;
 874                         nb_rx = rte_gro_reassemble(pkts_burst, nb_rx, gro_ctx);
 875
 876                         if (++fs->gro_times >= gro_flush_cycles) {
 877                                 gro_pkts_num = rte_gro_get_pkt_count(gro_ctx);
 878                                 if (gro_pkts_num > MAX_PKT_BURST - nb_rx)
 879                                         gro_pkts_num = MAX_PKT_BURST - nb_rx;
 880
 881                                 nb_rx += rte_gro_timeout_flush(gro_ctx, 0,
 882                                                 RTE_GRO_TCP_IPV4,
 883                                                 &pkts_burst[nb_rx],
 884                                                 gro_pkts_num);
 885                                 fs->gro_times = 0;
 886                         }
 887                 }
 888         }
 889
 890         if (gso_ports[fs->tx_port].enable == 0)
 891                 tx_pkts_burst = pkts_burst;
 892         else {
 893                 gso_ctx = &(current_fwd_lcore()->gso_ctx);
 894                 gso_ctx->gso_size = gso_max_segment_size;
 895                 for (i = 0; i < nb_rx; i++) {
 896                         ret = rte_gso_segment(pkts_burst[i], gso_ctx,
 897                                         &gso_segments[nb_segments],
 898                                         GSO_MAX_PKT_BURST - nb_segments);
 899                         if (ret >= 0)
 900                                 nb_segments += ret;
 901                         else {
 902                                 RTE_LOG(DEBUG, USER1,
 903                                                 "Unable to segment packet");
 904                                 rte_pktmbuf_free(pkts_burst[i]);
 905                         }
 906                 }
 907
 908                 tx_pkts_burst = gso_segments;
 909                 nb_rx = nb_segments;
 910         }
 911
 912         nb_prep = rte_eth_tx_prepare(fs->tx_port, fs->tx_queue,
 913                         tx_pkts_burst, nb_rx);
 914         if (nb_prep != nb_rx)
 915                 printf("Preparing packet burst to transmit failed: %s\n",
 916                                 rte_strerror(rte_errno));
 917
 918         nb_tx = rte_eth_tx_burst(fs->tx_port, fs->tx_queue, tx_pkts_burst,
 919                         nb_prep);
 920
 921         /*
 922          * Retry if necessary
 923          */
 924         if (unlikely(nb_tx < nb_rx) && fs->retry_enabled) {
 925                 retry = 0;
 926                 while (nb_tx < nb_rx && retry++ < burst_tx_retry_num) {
 927                         rte_delay_us(burst_tx_delay_time);
 928                         nb_tx += rte_eth_tx_burst(fs->tx_port, fs->tx_queue,
 929                                         &tx_pkts_burst[nb_tx], nb_rx - nb_tx);
 930                 }
 931         }
 932         fs->tx_packets += nb_tx;
 933         fs->rx_bad_ip_csum += rx_bad_ip_csum;
 934         fs->rx_bad_l4_csum += rx_bad_l4_csum;
 935
 936 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_BURST_STATS
 937         fs->tx_burst_stats.pkt_burst_spread[nb_tx]++;
 938 #endif
 939         if (unlikely(nb_tx < nb_rx)) {
 940                 fs->fwd_dropped += (nb_rx - nb_tx);
 941                 do {
 942                         rte_pktmbuf_free(tx_pkts_burst[nb_tx]);
 943                 } while (++nb_tx < nb_rx);
 944         }
 945
 946 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 947         end_tsc = rte_rdtsc();
 948         core_cycles = (end_tsc - start_tsc);
 949         fs->core_cycles = (uint64_t) (fs->core_cycles + core_cycles);
 950 #endif
 951 }
 952
 953 struct fwd_engine csum_fwd_engine = {
 954         .fwd_mode_name  = "csum",
 955         .port_fwd_begin = NULL,
 956         .port_fwd_end   = NULL,
 957         .packet_fwd     = pkt_burst_checksum_forward,
 958 };