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_ring.h>
  60 #include <rte_memory.h>
  61 #include <rte_mempool.h>
  62 #include <rte_mbuf.h>
  63 #include <rte_memcpy.h>
  64 #include <rte_interrupts.h>
  65 #include <rte_pci.h>
  66 #include <rte_ether.h>
  67 #include <rte_ethdev.h>
  68 #include <rte_ip.h>
  69 #include <rte_tcp.h>
  70 #include <rte_udp.h>
  71 #include <rte_sctp.h>
  72 #include <rte_prefetch.h>
  73 #include <rte_string_fns.h>
  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         uint16_t l2_len;
  96         uint16_t l3_len;
  97         uint16_t l4_len;
  98         uint8_t l4_proto;
  99         uint8_t is_tunnel;
 100         uint16_t outer_ethertype;
 101         uint16_t outer_l2_len;
 102         uint16_t outer_l3_len;
 103         uint8_t outer_l4_proto;
 104         uint16_t tso_segsz;
 105 };
 106
 107 /* simplified GRE header */
 108 struct simple_gre_hdr {
 109         uint16_t flags;
 110         uint16_t proto;
 111 } __attribute__((__packed__));
 112
 113 static uint16_t
 114 get_psd_sum(void *l3_hdr, uint16_t ethertype, uint64_t ol_flags)
 115 {
 116         if (ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4))
 117                 return rte_ipv4_phdr_cksum(l3_hdr, ol_flags);
 118         else /* assume ethertype == ETHER_TYPE_IPv6 */
 119                 return rte_ipv6_phdr_cksum(l3_hdr, ol_flags);
 120 }
 121
 122 static uint16_t
 123 get_udptcp_checksum(void *l3_hdr, void *l4_hdr, uint16_t ethertype)
 124 {
 125         if (ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4))
 126                 return rte_ipv4_udptcp_cksum(l3_hdr, l4_hdr);
 127         else /* assume ethertype == ETHER_TYPE_IPv6 */
 128                 return rte_ipv6_udptcp_cksum(l3_hdr, l4_hdr);
 129 }
 130
 131 /* Parse an IPv4 header to fill l3_len, l4_len, and l4_proto */
 132 static void
 133 parse_ipv4(struct ipv4_hdr *ipv4_hdr, struct testpmd_offload_info *info)
 134 {
 135         struct tcp_hdr *tcp_hdr;
 136
 137         info->l3_len = (ipv4_hdr->version_ihl & 0x0f) * 4;
 138         info->l4_proto = ipv4_hdr->next_proto_id;
 139
 140         /* only fill l4_len for TCP, it's useful for TSO */
 141         if (info->l4_proto == IPPROTO_TCP) {
 142                 tcp_hdr = (struct tcp_hdr *)((char *)ipv4_hdr + info->l3_len);
 143                 info->l4_len = (tcp_hdr->data_off & 0xf0) >> 2;
 144         } else
 145                 info->l4_len = 0;
 146 }
 147
 148 /* Parse an IPv6 header to fill l3_len, l4_len, and l4_proto */
 149 static void
 150 parse_ipv6(struct ipv6_hdr *ipv6_hdr, struct testpmd_offload_info *info)
 151 {
 152         struct tcp_hdr *tcp_hdr;
 153
 154         info->l3_len = sizeof(struct ipv6_hdr);
 155         info->l4_proto = ipv6_hdr->proto;
 156
 157         /* only fill l4_len for TCP, it's useful for TSO */
 158         if (info->l4_proto == IPPROTO_TCP) {
 159                 tcp_hdr = (struct tcp_hdr *)((char *)ipv6_hdr + info->l3_len);
 160                 info->l4_len = (tcp_hdr->data_off & 0xf0) >> 2;
 161         } else
 162                 info->l4_len = 0;
 163 }
 164
 165 /*
 166  * Parse an ethernet header to fill the ethertype, l2_len, l3_len and
 167  * ipproto. This function is able to recognize IPv4/IPv6 with one optional vlan
 168  * header. The l4_len argument is only set in case of TCP (useful for TSO).
 169  */
 170 static void
 171 parse_ethernet(struct ether_hdr *eth_hdr, struct testpmd_offload_info *info)
 172 {
 173         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr;
 174         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr;
 175
 176         info->l2_len = sizeof(struct ether_hdr);
 177         info->ethertype = eth_hdr->ether_type;
 178
 179         if (info->ethertype == _htons(ETHER_TYPE_VLAN)) {
 180                 struct vlan_hdr *vlan_hdr = (struct vlan_hdr *)(eth_hdr + 1);
 181
 182                 info->l2_len  += sizeof(struct vlan_hdr);
 183                 info->ethertype = vlan_hdr->eth_proto;
 184         }
 185
 186         switch (info->ethertype) {
 187         case _htons(ETHER_TYPE_IPv4):
 188                 ipv4_hdr = (struct ipv4_hdr *) ((char *)eth_hdr + info->l2_len);
 189                 parse_ipv4(ipv4_hdr, info);
 190                 break;
 191         case _htons(ETHER_TYPE_IPv6):
 192                 ipv6_hdr = (struct ipv6_hdr *) ((char *)eth_hdr + info->l2_len);
 193                 parse_ipv6(ipv6_hdr, info);
 194                 break;
 195         default:
 196                 info->l4_len = 0;
 197                 info->l3_len = 0;
 198                 info->l4_proto = 0;
 199                 break;
 200         }
 201 }
 202
 203 /* Parse a vxlan header */
 204 static void
 205 parse_vxlan(struct udp_hdr *udp_hdr,
 206             struct testpmd_offload_info *info,
 207             uint32_t pkt_type)
 208 {
 209         struct ether_hdr *eth_hdr;
 210
 211         /* check udp destination port, 4789 is the default vxlan port
 212          * (rfc7348) or that the rx offload flag is set (i40e only
 213          * currently) */
 214         if (udp_hdr->dst_port != _htons(4789) &&
 215                 RTE_ETH_IS_TUNNEL_PKT(pkt_type) == 0)
 216                 return;
 217
 218         info->is_tunnel = 1;
 219         info->outer_ethertype = info->ethertype;
 220         info->outer_l2_len = info->l2_len;
 221         info->outer_l3_len = info->l3_len;
 222         info->outer_l4_proto = info->l4_proto;
 223
 224         eth_hdr = (struct ether_hdr *)((char *)udp_hdr +
 225                 sizeof(struct udp_hdr) +
 226                 sizeof(struct vxlan_hdr));
 227
 228         parse_ethernet(eth_hdr, info);
 229         info->l2_len += ETHER_VXLAN_HLEN; /* add udp + vxlan */
 230 }
 231
 232 /* Parse a gre header */
 233 static void
 234 parse_gre(struct simple_gre_hdr *gre_hdr, struct testpmd_offload_info *info)
 235 {
 236         struct ether_hdr *eth_hdr;
 237         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr;
 238         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr;
 239         uint8_t gre_len = 0;
 240
 241         /* check which fields are supported */
 242         if ((gre_hdr->flags & _htons(~GRE_SUPPORTED_FIELDS)) != 0)
 243                 return;
 244
 245         gre_len += sizeof(struct simple_gre_hdr);
 246
 247         if (gre_hdr->flags & _htons(GRE_KEY_PRESENT))
 248                 gre_len += GRE_KEY_LEN;
 249
 250         if (gre_hdr->proto == _htons(ETHER_TYPE_IPv4)) {
 251                 info->is_tunnel = 1;
 252                 info->outer_ethertype = info->ethertype;
 253                 info->outer_l2_len = info->l2_len;
 254                 info->outer_l3_len = info->l3_len;
 255                 info->outer_l4_proto = info->l4_proto;
 256
 257                 ipv4_hdr = (struct ipv4_hdr *)((char *)gre_hdr + gre_len);
 258
 259                 parse_ipv4(ipv4_hdr, info);
 260                 info->ethertype = _htons(ETHER_TYPE_IPv4);
 261                 info->l2_len = 0;
 262
 263         } else if (gre_hdr->proto == _htons(ETHER_TYPE_IPv6)) {
 264                 info->is_tunnel = 1;
 265                 info->outer_ethertype = info->ethertype;
 266                 info->outer_l2_len = info->l2_len;
 267                 info->outer_l3_len = info->l3_len;
 268                 info->outer_l4_proto = info->l4_proto;
 269
 270                 ipv6_hdr = (struct ipv6_hdr *)((char *)gre_hdr + gre_len);
 271
 272                 info->ethertype = _htons(ETHER_TYPE_IPv6);
 273                 parse_ipv6(ipv6_hdr, info);
 274                 info->l2_len = 0;
 275
 276         } else if (gre_hdr->proto == _htons(ETHER_TYPE_TEB)) {
 277                 info->is_tunnel = 1;
 278                 info->outer_ethertype = info->ethertype;
 279                 info->outer_l2_len = info->l2_len;
 280                 info->outer_l3_len = info->l3_len;
 281                 info->outer_l4_proto = info->l4_proto;
 282
 283                 eth_hdr = (struct ether_hdr *)((char *)gre_hdr + gre_len);
 284
 285                 parse_ethernet(eth_hdr, info);
 286         } else
 287                 return;
 288
 289         info->l2_len += gre_len;
 290 }
 291
 292
 293 /* Parse an encapsulated ip or ipv6 header */
 294 static void
 295 parse_encap_ip(void *encap_ip, struct testpmd_offload_info *info)
 296 {
 297         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr = encap_ip;
 298         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr = encap_ip;
 299         uint8_t ip_version;
 300
 301         ip_version = (ipv4_hdr->version_ihl & 0xf0) >> 4;
 302
 303         if (ip_version != 4 && ip_version != 6)
 304                 return;
 305
 306         info->is_tunnel = 1;
 307         info->outer_ethertype = info->ethertype;
 308         info->outer_l2_len = info->l2_len;
 309         info->outer_l3_len = info->l3_len;
 310
 311         if (ip_version == 4) {
 312                 parse_ipv4(ipv4_hdr, info);
 313                 info->ethertype = _htons(ETHER_TYPE_IPv4);
 314         } else {
 315                 parse_ipv6(ipv6_hdr, info);
 316                 info->ethertype = _htons(ETHER_TYPE_IPv6);
 317         }
 318         info->l2_len = 0;
 319 }
 320
 321 /* modify the IPv4 or IPv4 source address of a packet */
 322 static void
 323 change_ip_addresses(void *l3_hdr, uint16_t ethertype)
 324 {
 325         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr = l3_hdr;
 326         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr = l3_hdr;
 327
 328         if (ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4)) {
 329                 ipv4_hdr->src_addr =
 330                         rte_cpu_to_be_32(rte_be_to_cpu_32(ipv4_hdr->src_addr) + 1);
 331         } else if (ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv6)) {
 332                 ipv6_hdr->src_addr[15] = ipv6_hdr->src_addr[15] + 1;
 333         }
 334 }
 335
 336 /* if possible, calculate the checksum of a packet in hw or sw,
 337  * depending on the testpmd command line configuration */
 338 static uint64_t
 339 process_inner_cksums(void *l3_hdr, const struct testpmd_offload_info *info,
 340         uint16_t testpmd_ol_flags)
 341 {
 342         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr = l3_hdr;
 343         struct udp_hdr *udp_hdr;
 344         struct tcp_hdr *tcp_hdr;
 345         struct sctp_hdr *sctp_hdr;
 346         uint64_t ol_flags = 0;
 347
 348         if (info->ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4)) {
 349                 ipv4_hdr = l3_hdr;
 350                 ipv4_hdr->hdr_checksum = 0;
 351
 352                 ol_flags |= PKT_TX_IPV4;
 353                 if (info->tso_segsz != 0 && info->l4_proto == IPPROTO_TCP) {
 354                         ol_flags |= PKT_TX_IP_CKSUM;
 355                 } else {
 356                         if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_IP_CKSUM)
 357                                 ol_flags |= PKT_TX_IP_CKSUM;
 358                         else
 359                                 ipv4_hdr->hdr_checksum =
 360                                         rte_ipv4_cksum(ipv4_hdr);
 361                 }
 362         } else if (info->ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv6))
 363                 ol_flags |= PKT_TX_IPV6;
 364         else
 365                 return 0; /* packet type not supported, nothing to do */
 366
 367         if (info->l4_proto == IPPROTO_UDP) {
 368                 udp_hdr = (struct udp_hdr *)((char *)l3_hdr + info->l3_len);
 369                 /* do not recalculate udp cksum if it was 0 */
 370                 if (udp_hdr->dgram_cksum != 0) {
 371                         udp_hdr->dgram_cksum = 0;
 372                         if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_UDP_CKSUM) {
 373                                 ol_flags |= PKT_TX_UDP_CKSUM;
 374                                 udp_hdr->dgram_cksum = get_psd_sum(l3_hdr,
 375                                         info->ethertype, ol_flags);
 376                         } else {
 377                                 udp_hdr->dgram_cksum =
 378                                         get_udptcp_checksum(l3_hdr, udp_hdr,
 379                                                 info->ethertype);
 380                         }
 381                 }
 382         } else if (info->l4_proto == IPPROTO_TCP) {
 383                 tcp_hdr = (struct tcp_hdr *)((char *)l3_hdr + info->l3_len);
 384                 tcp_hdr->cksum = 0;
 385                 if (info->tso_segsz != 0) {
 386                         ol_flags |= PKT_TX_TCP_SEG;
 387                         tcp_hdr->cksum = get_psd_sum(l3_hdr, info->ethertype,
 388                                 ol_flags);
 389                 } else if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_TCP_CKSUM) {
 390                         ol_flags |= PKT_TX_TCP_CKSUM;
 391                         tcp_hdr->cksum = get_psd_sum(l3_hdr, info->ethertype,
 392                                 ol_flags);
 393                 } else {
 394                         tcp_hdr->cksum =
 395                                 get_udptcp_checksum(l3_hdr, tcp_hdr,
 396                                         info->ethertype);
 397                 }
 398         } else if (info->l4_proto == IPPROTO_SCTP) {
 399                 sctp_hdr = (struct sctp_hdr *)((char *)l3_hdr + info->l3_len);
 400                 sctp_hdr->cksum = 0;
 401                 /* sctp payload must be a multiple of 4 to be
 402                  * offloaded */
 403                 if ((testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_SCTP_CKSUM) &&
 404                         ((ipv4_hdr->total_length & 0x3) == 0)) {
 405                         ol_flags |= PKT_TX_SCTP_CKSUM;
 406                 } else {
 407                         /* XXX implement CRC32c, example available in
 408                          * RFC3309 */
 409                 }
 410         }
 411
 412         return ol_flags;
 413 }
 414
 415 /* Calculate the checksum of outer header (only vxlan is supported,
 416  * meaning IP + UDP). The caller already checked that it's a vxlan
 417  * packet */
 418 static uint64_t
 419 process_outer_cksums(void *outer_l3_hdr, struct testpmd_offload_info *info,
 420         uint16_t testpmd_ol_flags)
 421 {
 422         struct ipv4_hdr *ipv4_hdr = outer_l3_hdr;
 423         struct ipv6_hdr *ipv6_hdr = outer_l3_hdr;
 424         struct udp_hdr *udp_hdr;
 425         uint64_t ol_flags = 0;
 426
 427         if (info->outer_ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4)) {
 428                 ipv4_hdr->hdr_checksum = 0;
 429                 ol_flags |= PKT_TX_OUTER_IPV4;
 430
 431                 if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_OUTER_IP_CKSUM)
 432                         ol_flags |= PKT_TX_OUTER_IP_CKSUM;
 433                 else
 434                         ipv4_hdr->hdr_checksum = rte_ipv4_cksum(ipv4_hdr);
 435         } else if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_OUTER_IP_CKSUM)
 436                 ol_flags |= PKT_TX_OUTER_IPV6;
 437
 438         if (info->outer_l4_proto != IPPROTO_UDP)
 439                 return ol_flags;
 440
 441         /* outer UDP checksum is always done in software as we have no
 442          * hardware supporting it today, and no API for it. */
 443
 444         udp_hdr = (struct udp_hdr *)((char *)outer_l3_hdr + info->outer_l3_len);
 445         /* do not recalculate udp cksum if it was 0 */
 446         if (udp_hdr->dgram_cksum != 0) {
 447                 udp_hdr->dgram_cksum = 0;
 448                 if (info->outer_ethertype == _htons(ETHER_TYPE_IPv4))
 449                         udp_hdr->dgram_cksum =
 450                                 rte_ipv4_udptcp_cksum(ipv4_hdr, udp_hdr);
 451                 else
 452                         udp_hdr->dgram_cksum =
 453                                 rte_ipv6_udptcp_cksum(ipv6_hdr, udp_hdr);
 454         }
 455
 456         return ol_flags;
 457 }
 458
 459 /*
 460  * Helper function.
 461  * Performs actual copying.
 462  * Returns number of segments in the destination mbuf on success,
 463  * or negative error code on failure.
 464  */
 465 static int
 466 mbuf_copy_split(const struct rte_mbuf *ms, struct rte_mbuf *md[],
 467         uint16_t seglen[], uint8_t nb_seg)
 468 {
 469         uint32_t dlen, slen, tlen;
 470         uint32_t i, len;
 471         const struct rte_mbuf *m;
 472         const uint8_t *src;
 473         uint8_t *dst;
 474
 475         dlen = 0;
 476         slen = 0;
 477         tlen = 0;
 478
 479         dst = NULL;
 480         src = NULL;
 481
 482         m = ms;
 483         i = 0;
 484         while (ms != NULL && i != nb_seg) {
 485
 486                 if (slen == 0) {
 487                         slen = rte_pktmbuf_data_len(ms);
 488                         src = rte_pktmbuf_mtod(ms, const uint8_t *);
 489                 }
 490
 491                 if (dlen == 0) {
 492                         dlen = RTE_MIN(seglen[i], slen);
 493                         md[i]->data_len = dlen;
 494                         md[i]->next = (i + 1 == nb_seg) ? NULL : md[i + 1];
 495                         dst = rte_pktmbuf_mtod(md[i], uint8_t *);
 496                 }
 497
 498                 len = RTE_MIN(slen, dlen);
 499                 memcpy(dst, src, len);
 500                 tlen += len;
 501                 slen -= len;
 502                 dlen -= len;
 503                 src += len;
 504                 dst += len;
 505
 506                 if (slen == 0)
 507                         ms = ms->next;
 508                 if (dlen == 0)
 509                         i++;
 510         }
 511
 512         if (ms != NULL)
 513                 return -ENOBUFS;
 514         else if (tlen != m->pkt_len)
 515                 return -EINVAL;
 516
 517         md[0]->nb_segs = nb_seg;
 518         md[0]->pkt_len = tlen;
 519         md[0]->vlan_tci = m->vlan_tci;
 520         md[0]->vlan_tci_outer = m->vlan_tci_outer;
 521         md[0]->ol_flags = m->ol_flags;
 522         md[0]->tx_offload = m->tx_offload;
 523
 524         return nb_seg;
 525 }
 526
 527 /*
 528  * Allocate a new mbuf with up to tx_pkt_nb_segs segments.
 529  * Copy packet contents and offload information into then new segmented mbuf.
 530  */
 531 static struct rte_mbuf *
 532 pkt_copy_split(const struct rte_mbuf *pkt)
 533 {
 534         int32_t n, rc;
 535         uint32_t i, len, nb_seg;
 536         struct rte_mempool *mp;
 537         uint16_t seglen[RTE_MAX_SEGS_PER_PKT];
 538         struct rte_mbuf *p, *md[RTE_MAX_SEGS_PER_PKT];
 539
 540         mp = current_fwd_lcore()->mbp;
 541
 542         if (tx_pkt_split == TX_PKT_SPLIT_RND)
 543                 nb_seg = random() % tx_pkt_nb_segs + 1;
 544         else
 545                 nb_seg = tx_pkt_nb_segs;
 546
 547         memcpy(seglen, tx_pkt_seg_lengths, nb_seg * sizeof(seglen[0]));
 548
 549         /* calculate number of segments to use and their length. */
 550         len = 0;
 551         for (i = 0; i != nb_seg && len < pkt->pkt_len; i++) {
 552                 len += seglen[i];
 553                 md[i] = NULL;
 554         }
 555
 556         n = pkt->pkt_len - len;
 557
 558         /* update size of the last segment to fit rest of the packet */
 559         if (n >= 0) {
 560                 seglen[i - 1] += n;
 561                 len += n;
 562         }
 563
 564         nb_seg = i;
 565         while (i != 0) {
 566                 p = rte_pktmbuf_alloc(mp);
 567                 if (p == NULL) {
 568                         RTE_LOG(ERR, USER1,
 569                                 "failed to allocate %u-th of %u mbuf "
 570                                 "from mempool: %s\n",
 571                                 nb_seg - i, nb_seg, mp->name);
 572                         break;
 573                 }
 574
 575                 md[--i] = p;
 576                 if (rte_pktmbuf_tailroom(md[i]) < seglen[i]) {
 577                         RTE_LOG(ERR, USER1, "mempool %s, %u-th segment: "
 578                                 "expected seglen: %u, "
 579                                 "actual mbuf tailroom: %u\n",
 580                                 mp->name, i, seglen[i],
 581                                 rte_pktmbuf_tailroom(md[i]));
 582                         break;
 583                 }
 584         }
 585
 586         /* all mbufs successfully allocated, do copy */
 587         if (i == 0) {
 588                 rc = mbuf_copy_split(pkt, md, seglen, nb_seg);
 589                 if (rc < 0)
 590                         RTE_LOG(ERR, USER1,
 591                                 "mbuf_copy_split for %p(len=%u, nb_seg=%hhu) "
 592                                 "into %u segments failed with error code: %d\n",
 593                                 pkt, pkt->pkt_len, pkt->nb_segs, nb_seg, rc);
 594
 595                 /* figure out how many mbufs to free. */
 596                 i = RTE_MAX(rc, 0);
 597         }
 598
 599         /* free unused mbufs */
 600         for (; i != nb_seg; i++) {
 601                 rte_pktmbuf_free_seg(md[i]);
 602                 md[i] = NULL;
 603         }
 604
 605         return md[0];
 606 }
 607
 608 /*
 609  * Receive a burst of packets, and for each packet:
 610  *  - parse packet, and try to recognize a supported packet type (1)
 611  *  - if it's not a supported packet type, don't touch the packet, else:
 612  *  - modify the IPs in inner headers and in outer headers if any
 613  *  - reprocess the checksum of all supported layers. This is done in SW
 614  *    or HW, depending on testpmd command line configuration
 615  *  - if TSO is enabled in testpmd command line, also flag the mbuf for TCP
 616  *    segmentation offload (this implies HW TCP checksum)
 617  * Then transmit packets on the output port.
 618  *
 619  * (1) Supported packets are:
 620  *   Ether / (vlan) / IP|IP6 / UDP|TCP|SCTP .
 621  *   Ether / (vlan) / outer IP|IP6 / outer UDP / VxLAN / Ether / IP|IP6 /
 622  *           UDP|TCP|SCTP
 623  *   Ether / (vlan) / outer IP|IP6 / GRE / Ether / IP|IP6 / UDP|TCP|SCTP
 624  *   Ether / (vlan) / outer IP|IP6 / GRE / IP|IP6 / UDP|TCP|SCTP
 625  *   Ether / (vlan) / outer IP|IP6 / IP|IP6 / UDP|TCP|SCTP
 626  *
 627  * The testpmd command line for this forward engine sets the flags
 628  * TESTPMD_TX_OFFLOAD_* in ports[tx_port].tx_ol_flags. They control
 629  * wether a checksum must be calculated in software or in hardware. The
 630  * IP, UDP, TCP and SCTP flags always concern the inner layer. The
 631  * OUTER_IP is only useful for tunnel packets.
 632  */
 633 static void
 634 pkt_burst_checksum_forward(struct fwd_stream *fs)
 635 {
 636         struct rte_mbuf *pkts_burst[MAX_PKT_BURST];
 637         struct rte_port *txp;
 638         struct rte_mbuf *m, *p;
 639         struct ether_hdr *eth_hdr;
 640         void *l3_hdr = NULL, *outer_l3_hdr = NULL; /* can be IPv4 or IPv6 */
 641         uint16_t nb_rx;
 642         uint16_t nb_tx;
 643         uint16_t i;
 644         uint64_t ol_flags;
 645         uint16_t testpmd_ol_flags;
 646         uint32_t rx_bad_ip_csum;
 647         uint32_t rx_bad_l4_csum;
 648         struct testpmd_offload_info info;
 649
 650 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 651         uint64_t start_tsc;
 652         uint64_t end_tsc;
 653         uint64_t core_cycles;
 654 #endif
 655
 656 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 657         start_tsc = rte_rdtsc();
 658 #endif
 659
 660         /* receive a burst of packet */
 661         nb_rx = rte_eth_rx_burst(fs->rx_port, fs->rx_queue, pkts_burst,
 662                                  nb_pkt_per_burst);
 663         if (unlikely(nb_rx == 0))
 664                 return;
 665
 666 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_BURST_STATS
 667         fs->rx_burst_stats.pkt_burst_spread[nb_rx]++;
 668 #endif
 669         fs->rx_packets += nb_rx;
 670         rx_bad_ip_csum = 0;
 671         rx_bad_l4_csum = 0;
 672
 673         txp = &ports[fs->tx_port];
 674         testpmd_ol_flags = txp->tx_ol_flags;
 675         memset(&info, 0, sizeof(info));
 676         info.tso_segsz = txp->tso_segsz;
 677
 678         for (i = 0; i < nb_rx; i++) {
 679
 680                 ol_flags = 0;
 681                 info.is_tunnel = 0;
 682                 m = pkts_burst[i];
 683
 684                 /* Update the L3/L4 checksum error packet statistics */
 685                 rx_bad_ip_csum += ((m->ol_flags & PKT_RX_IP_CKSUM_BAD) != 0);
 686                 rx_bad_l4_csum += ((m->ol_flags & PKT_RX_L4_CKSUM_BAD) != 0);
 687
 688                 /* step 1: dissect packet, parsing optional vlan, ip4/ip6, vxlan
 689                  * and inner headers */
 690
 691                 eth_hdr = rte_pktmbuf_mtod(m, struct ether_hdr *);
 692                 ether_addr_copy(&peer_eth_addrs[fs->peer_addr],
 693                                 &eth_hdr->d_addr);
 694                 ether_addr_copy(&ports[fs->tx_port].eth_addr,
 695                                 &eth_hdr->s_addr);
 696                 parse_ethernet(eth_hdr, &info);
 697                 l3_hdr = (char *)eth_hdr + info.l2_len;
 698
 699                 /* check if it's a supported tunnel */
 700                 if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_PARSE_TUNNEL) {
 701                         if (info.l4_proto == IPPROTO_UDP) {
 702                                 struct udp_hdr *udp_hdr;
 703                                 udp_hdr = (struct udp_hdr *)((char *)l3_hdr +
 704                                         info.l3_len);
 705                                 parse_vxlan(udp_hdr, &info, m->packet_type);
 706                         } else if (info.l4_proto == IPPROTO_GRE) {
 707                                 struct simple_gre_hdr *gre_hdr;
 708                                 gre_hdr = (struct simple_gre_hdr *)
 709                                         ((char *)l3_hdr + info.l3_len);
 710                                 parse_gre(gre_hdr, &info);
 711                         } else if (info.l4_proto == IPPROTO_IPIP) {
 712                                 void *encap_ip_hdr;
 713                                 encap_ip_hdr = (char *)l3_hdr + info.l3_len;
 714                                 parse_encap_ip(encap_ip_hdr, &info);
 715                         }
 716                 }
 717
 718                 /* update l3_hdr and outer_l3_hdr if a tunnel was parsed */
 719                 if (info.is_tunnel) {
 720                         outer_l3_hdr = l3_hdr;
 721                         l3_hdr = (char *)l3_hdr + info.outer_l3_len + info.l2_len;
 722                 }
 723
 724                 /* step 2: change all source IPs (v4 or v6) so we need
 725                  * to recompute the chksums even if they were correct */
 726
 727                 change_ip_addresses(l3_hdr, info.ethertype);
 728                 if (info.is_tunnel == 1)
 729                         change_ip_addresses(outer_l3_hdr, info.outer_ethertype);
 730
 731                 /* step 3: depending on user command line configuration,
 732                  * recompute checksum either in software or flag the
 733                  * mbuf to offload the calculation to the NIC. If TSO
 734                  * is configured, prepare the mbuf for TCP segmentation. */
 735
 736                 /* process checksums of inner headers first */
 737                 ol_flags |= process_inner_cksums(l3_hdr, &info, testpmd_ol_flags);
 738
 739                 /* Then process outer headers if any. Note that the software
 740                  * checksum will be wrong if one of the inner checksums is
 741                  * processed in hardware. */
 742                 if (info.is_tunnel == 1) {
 743                         ol_flags |= process_outer_cksums(outer_l3_hdr, &info,
 744                                 testpmd_ol_flags);
 745                 }
 746
 747                 /* step 4: fill the mbuf meta data (flags and header lengths) */
 748
 749                 if (info.is_tunnel == 1) {
 750                         if (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_OUTER_IP_CKSUM) {
 751                                 m->outer_l2_len = info.outer_l2_len;
 752                                 m->outer_l3_len = info.outer_l3_len;
 753                                 m->l2_len = info.l2_len;
 754                                 m->l3_len = info.l3_len;
 755                                 m->l4_len = info.l4_len;
 756                         }
 757                         else {
 758                                 /* if there is a outer UDP cksum
 759                                    processed in sw and the inner in hw,
 760                                    the outer checksum will be wrong as
 761                                    the payload will be modified by the
 762                                    hardware */
 763                                 m->l2_len = info.outer_l2_len +
 764                                         info.outer_l3_len + info.l2_len;
 765                                 m->l3_len = info.l3_len;
 766                                 m->l4_len = info.l4_len;
 767                         }
 768                 } else {
 769                         /* this is only useful if an offload flag is
 770                          * set, but it does not hurt to fill it in any
 771                          * case */
 772                         m->l2_len = info.l2_len;
 773                         m->l3_len = info.l3_len;
 774                         m->l4_len = info.l4_len;
 775                 }
 776                 m->tso_segsz = info.tso_segsz;
 777                 m->ol_flags = ol_flags;
 778
 779                 /* Do split & copy for the packet. */
 780                 if (tx_pkt_split != TX_PKT_SPLIT_OFF) {
 781                         p = pkt_copy_split(m);
 782                         if (p != NULL) {
 783                                 rte_pktmbuf_free(m);
 784                                 m = p;
 785                                 pkts_burst[i] = m;
 786                         }
 787                 }
 788
 789                 /* if verbose mode is enabled, dump debug info */
 790                 if (verbose_level > 0) {
 791                         struct {
 792                                 uint64_t flag;
 793                                 uint64_t mask;
 794                         } tx_flags[] = {
 795                                 { PKT_TX_IP_CKSUM, PKT_TX_IP_CKSUM },
 796                                 { PKT_TX_UDP_CKSUM, PKT_TX_L4_MASK },
 797                                 { PKT_TX_TCP_CKSUM, PKT_TX_L4_MASK },
 798                                 { PKT_TX_SCTP_CKSUM, PKT_TX_L4_MASK },
 799                                 { PKT_TX_IPV4, PKT_TX_IPV4 },
 800                                 { PKT_TX_IPV6, PKT_TX_IPV6 },
 801                                 { PKT_TX_OUTER_IP_CKSUM, PKT_TX_OUTER_IP_CKSUM },
 802                                 { PKT_TX_OUTER_IPV4, PKT_TX_OUTER_IPV4 },
 803                                 { PKT_TX_OUTER_IPV6, PKT_TX_OUTER_IPV6 },
 804                                 { PKT_TX_TCP_SEG, PKT_TX_TCP_SEG },
 805                         };
 806                         unsigned j;
 807                         const char *name;
 808
 809                         printf("-----------------\n");
 810                         printf("mbuf=%p, pkt_len=%u, nb_segs=%hhu:\n",
 811                                 m, m->pkt_len, m->nb_segs);
 812                         /* dump rx parsed packet info */
 813                         printf("rx: l2_len=%d ethertype=%x l3_len=%d "
 814                                 "l4_proto=%d l4_len=%d\n",
 815                                 info.l2_len, rte_be_to_cpu_16(info.ethertype),
 816                                 info.l3_len, info.l4_proto, info.l4_len);
 817                         if (info.is_tunnel == 1)
 818                                 printf("rx: outer_l2_len=%d outer_ethertype=%x "
 819                                         "outer_l3_len=%d\n", info.outer_l2_len,
 820                                         rte_be_to_cpu_16(info.outer_ethertype),
 821                                         info.outer_l3_len);
 822                         /* dump tx packet info */
 823                         if ((testpmd_ol_flags & (TESTPMD_TX_OFFLOAD_IP_CKSUM |
 824                                                 TESTPMD_TX_OFFLOAD_UDP_CKSUM |
 825                                                 TESTPMD_TX_OFFLOAD_TCP_CKSUM |
 826                                                 TESTPMD_TX_OFFLOAD_SCTP_CKSUM)) ||
 827                                 info.tso_segsz != 0)
 828                                 printf("tx: m->l2_len=%d m->l3_len=%d "
 829                                         "m->l4_len=%d\n",
 830                                         m->l2_len, m->l3_len, m->l4_len);
 831                         if ((info.is_tunnel == 1) &&
 832                                 (testpmd_ol_flags & TESTPMD_TX_OFFLOAD_OUTER_IP_CKSUM))
 833                                 printf("tx: m->outer_l2_len=%d m->outer_l3_len=%d\n",
 834                                         m->outer_l2_len, m->outer_l3_len);
 835                         if (info.tso_segsz != 0)
 836                                 printf("tx: m->tso_segsz=%d\n", m->tso_segsz);
 837                         printf("tx: flags=");
 838                         for (j = 0; j < sizeof(tx_flags)/sizeof(*tx_flags); j++) {
 839                                 name = rte_get_tx_ol_flag_name(tx_flags[j].flag);
 840                                 if ((m->ol_flags & tx_flags[j].mask) ==
 841                                         tx_flags[j].flag)
 842                                         printf("%s ", name);
 843                         }
 844                         printf("\n");
 845                 }
 846         }
 847         nb_tx = rte_eth_tx_burst(fs->tx_port, fs->tx_queue, pkts_burst, nb_rx);
 848         fs->tx_packets += nb_tx;
 849         fs->rx_bad_ip_csum += rx_bad_ip_csum;
 850         fs->rx_bad_l4_csum += rx_bad_l4_csum;
 851
 852 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_BURST_STATS
 853         fs->tx_burst_stats.pkt_burst_spread[nb_tx]++;
 854 #endif
 855         if (unlikely(nb_tx < nb_rx)) {
 856                 fs->fwd_dropped += (nb_rx - nb_tx);
 857                 do {
 858                         rte_pktmbuf_free(pkts_burst[nb_tx]);
 859                 } while (++nb_tx < nb_rx);
 860         }
 861 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 862         end_tsc = rte_rdtsc();
 863         core_cycles = (end_tsc - start_tsc);
 864         fs->core_cycles = (uint64_t) (fs->core_cycles + core_cycles);
 865 #endif
 866 }
 867
 868 struct fwd_engine csum_fwd_engine = {
 869         .fwd_mode_name  = "csum",
 870         .port_fwd_begin = NULL,
 871         .port_fwd_end   = NULL,
 872         .packet_fwd     = pkt_burst_checksum_forward,
 873 };