app/test-pmd/flowgen.c

   1 /*-
   2  *   BSD LICENSE
   3  *
   4  *   Copyright(c) 2010-2013 Tilera Corporation. All rights reserved.
   5  *   All rights reserved.
   6  *
   7  *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  *   modification, are permitted provided that the following conditions
   9  *   are met:
  10  *
  11  *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  15  *       the documentation and/or other materials provided with the
  16  *       distribution.
  17  *     * Neither the name of Tilera Corporation nor the names of its
  18  *       contributors may be used to endorse or promote products derived
  19  *       from this software without specific prior written permission.
  20  *
  21  *   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  22  *   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  23  *   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  24  *   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  25  *   OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  26  *   SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  27  *   LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  28  *   DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  29  *   THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  30  *   (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  31  *   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  32  *
  33  */
  34
  35 #include <stdarg.h>
  36 #include <string.h>
  37 #include <stdio.h>
  38 #include <errno.h>
  39 #include <stdint.h>
  40 #include <unistd.h>
  41 #include <inttypes.h>
  42
  43 #include <sys/queue.h>
  44 #include <sys/stat.h>
  45
  46 #include <rte_common.h>
  47 #include <rte_byteorder.h>
  48 #include <rte_log.h>
  49 #include <rte_debug.h>
  50 #include <rte_cycles.h>
  51 #include <rte_memory.h>
  52 #include <rte_memcpy.h>
  53 #include <rte_memzone.h>
  54 #include <rte_launch.h>
  55 #include <rte_eal.h>
  56 #include <rte_per_lcore.h>
  57 #include <rte_lcore.h>
  58 #include <rte_atomic.h>
  59 #include <rte_branch_prediction.h>
  60 #include <rte_ring.h>
  61 #include <rte_memory.h>
  62 #include <rte_mempool.h>
  63 #include <rte_mbuf.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_string_fns.h>
  72
  73 #include "testpmd.h"
  74
  75 /* hardcoded configuration (for now) */
  76 static unsigned cfg_n_flows     = 1024;
  77 static unsigned cfg_pkt_size    = 300;
  78 static uint32_t cfg_ip_src      = IPv4(10, 254, 0, 0);
  79 static uint32_t cfg_ip_dst      = IPv4(10, 253, 0, 0);
  80 static uint16_t cfg_udp_src     = 1000;
  81 static uint16_t cfg_udp_dst     = 1001;
  82 static struct ether_addr cfg_ether_src  =
  83         {{ 0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x00 }};
  84 static struct ether_addr cfg_ether_dst  =
  85         {{ 0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x01 }};
  86
  87 #define IP_DEFTTL  64   /* from RFC 1340. */
  88 #define IP_VERSION 0x40
  89 #define IP_HDRLEN  0x05 /* default IP header length == five 32-bits words. */
  90 #define IP_VHL_DEF (IP_VERSION | IP_HDRLEN)
  91
  92 static inline uint16_t
  93 ip_sum(const unaligned_uint16_t *hdr, int hdr_len)
  94 {
  95         uint32_t sum = 0;
  96
  97         while (hdr_len > 1)
  98         {
  99                 sum += *hdr++;
 100                 if (sum & 0x80000000)
 101                         sum = (sum & 0xFFFF) + (sum >> 16);
 102                 hdr_len -= 2;
 103         }
 104
 105         while (sum >> 16)
 106                 sum = (sum & 0xFFFF) + (sum >> 16);
 107
 108         return ~sum;
 109 }
 110
 111 /*
 112  * Multi-flow generation mode.
 113  *
 114  * We originate a bunch of flows (varying destination IP addresses), and
 115  * terminate receive traffic.  Received traffic is simply discarded, but we
 116  * still do so in order to maintain traffic statistics.
 117  */
 118 static void
 119 pkt_burst_flow_gen(struct fwd_stream *fs)
 120 {
 121         unsigned pkt_size = cfg_pkt_size - 4;   /* Adjust FCS */
 122         struct rte_mbuf  *pkts_burst[MAX_PKT_BURST];
 123         struct rte_mempool *mbp;
 124         struct rte_mbuf  *pkt;
 125         struct ether_hdr *eth_hdr;
 126         struct ipv4_hdr *ip_hdr;
 127         struct udp_hdr *udp_hdr;
 128         uint16_t vlan_tci, vlan_tci_outer;
 129         uint16_t ol_flags;
 130         uint16_t nb_rx;
 131         uint16_t nb_tx;
 132         uint16_t nb_pkt;
 133         uint16_t i;
 134         uint32_t retry;
 135 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 136         uint64_t start_tsc;
 137         uint64_t end_tsc;
 138         uint64_t core_cycles;
 139 #endif
 140         static int next_flow = 0;
 141
 142 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 143         start_tsc = rte_rdtsc();
 144 #endif
 145
 146         /* Receive a burst of packets and discard them. */
 147         nb_rx = rte_eth_rx_burst(fs->rx_port, fs->rx_queue, pkts_burst,
 148                                  nb_pkt_per_burst);
 149         fs->rx_packets += nb_rx;
 150
 151         for (i = 0; i < nb_rx; i++)
 152                 rte_pktmbuf_free(pkts_burst[i]);
 153
 154         mbp = current_fwd_lcore()->mbp;
 155         vlan_tci = ports[fs->tx_port].tx_vlan_id;
 156         vlan_tci_outer = ports[fs->tx_port].tx_vlan_id_outer;
 157         ol_flags = ports[fs->tx_port].tx_ol_flags;
 158
 159         for (nb_pkt = 0; nb_pkt < nb_pkt_per_burst; nb_pkt++) {
 160                 pkt = rte_mbuf_raw_alloc(mbp);
 161                 if (!pkt)
 162                         break;
 163
 164                 pkt->data_len = pkt_size;
 165                 pkt->next = NULL;
 166
 167                 /* Initialize Ethernet header. */
 168                 eth_hdr = rte_pktmbuf_mtod(pkt, struct ether_hdr *);
 169                 ether_addr_copy(&cfg_ether_dst, &eth_hdr->d_addr);
 170                 ether_addr_copy(&cfg_ether_src, &eth_hdr->s_addr);
 171                 eth_hdr->ether_type = rte_cpu_to_be_16(ETHER_TYPE_IPv4);
 172
 173                 /* Initialize IP header. */
 174                 ip_hdr = (struct ipv4_hdr *)(eth_hdr + 1);
 175                 memset(ip_hdr, 0, sizeof(*ip_hdr));
 176                 ip_hdr->version_ihl     = IP_VHL_DEF;
 177                 ip_hdr->type_of_service = 0;
 178                 ip_hdr->fragment_offset = 0;
 179                 ip_hdr->time_to_live    = IP_DEFTTL;
 180                 ip_hdr->next_proto_id   = IPPROTO_UDP;
 181                 ip_hdr->packet_id       = 0;
 182                 ip_hdr->src_addr        = rte_cpu_to_be_32(cfg_ip_src);
 183                 ip_hdr->dst_addr        = rte_cpu_to_be_32(cfg_ip_dst +
 184                                                            next_flow);
 185                 ip_hdr->total_length    = RTE_CPU_TO_BE_16(pkt_size -
 186                                                            sizeof(*eth_hdr));
 187                 ip_hdr->hdr_checksum    = ip_sum((unaligned_uint16_t *)ip_hdr,
 188                                                  sizeof(*ip_hdr));
 189
 190                 /* Initialize UDP header. */
 191                 udp_hdr = (struct udp_hdr *)(ip_hdr + 1);
 192                 udp_hdr->src_port       = rte_cpu_to_be_16(cfg_udp_src);
 193                 udp_hdr->dst_port       = rte_cpu_to_be_16(cfg_udp_dst);
 194                 udp_hdr->dgram_cksum    = 0; /* No UDP checksum. */
 195                 udp_hdr->dgram_len      = RTE_CPU_TO_BE_16(pkt_size -
 196                                                            sizeof(*eth_hdr) -
 197                                                            sizeof(*ip_hdr));
 198                 pkt->nb_segs            = 1;
 199                 pkt->pkt_len            = pkt_size;
 200                 pkt->ol_flags           = ol_flags;
 201                 pkt->vlan_tci           = vlan_tci;
 202                 pkt->vlan_tci_outer     = vlan_tci_outer;
 203                 pkt->l2_len             = sizeof(struct ether_hdr);
 204                 pkt->l3_len             = sizeof(struct ipv4_hdr);
 205                 pkts_burst[nb_pkt]      = pkt;
 206
 207                 next_flow = (next_flow + 1) % cfg_n_flows;
 208         }
 209
 210         nb_tx = rte_eth_tx_burst(fs->tx_port, fs->tx_queue, pkts_burst, nb_pkt);
 211         /*
 212          * Retry if necessary
 213          */
 214         if (unlikely(nb_tx < nb_rx) && fs->retry_enabled) {
 215                 retry = 0;
 216                 while (nb_tx < nb_rx && retry++ < burst_tx_retry_num) {
 217                         rte_delay_us(burst_tx_delay_time);
 218                         nb_tx += rte_eth_tx_burst(fs->tx_port, fs->tx_queue,
 219                                         &pkts_burst[nb_tx], nb_rx - nb_tx);
 220                 }
 221         }
 222         fs->tx_packets += nb_tx;
 223
 224 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_BURST_STATS
 225         fs->tx_burst_stats.pkt_burst_spread[nb_tx]++;
 226 #endif
 227         if (unlikely(nb_tx < nb_pkt)) {
 228                 /* Back out the flow counter. */
 229                 next_flow -= (nb_pkt - nb_tx);
 230                 while (next_flow < 0)
 231                         next_flow += cfg_n_flows;
 232
 233                 do {
 234                         rte_pktmbuf_free(pkts_burst[nb_tx]);
 235                 } while (++nb_tx < nb_pkt);
 236         }
 237 #ifdef RTE_TEST_PMD_RECORD_CORE_CYCLES
 238         end_tsc = rte_rdtsc();
 239         core_cycles = (end_tsc - start_tsc);
 240         fs->core_cycles = (uint64_t) (fs->core_cycles + core_cycles);
 241 #endif
 242 }
 243
 244 struct fwd_engine flow_gen_engine = {
 245         .fwd_mode_name  = "flowgen",
 246         .port_fwd_begin = NULL,
 247         .port_fwd_end   = NULL,
 248         .packet_fwd     = pkt_burst_flow_gen,
 249 };