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