examples/l3fwd/main.c

   1 /*-
   2  *   BSD LICENSE
   3  *
   4  *   Copyright(c) 2010-2016 Intel 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 Intel 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 #include <stdio.h>
  35 #include <stdlib.h>
  36 #include <stdint.h>
  37 #include <inttypes.h>
  38 #include <sys/types.h>
  39 #include <string.h>
  40 #include <sys/queue.h>
  41 #include <stdarg.h>
  42 #include <errno.h>
  43 #include <getopt.h>
  44 #include <signal.h>
  45 #include <stdbool.h>
  46
  47 #include <rte_common.h>
  48 #include <rte_vect.h>
  49 #include <rte_byteorder.h>
  50 #include <rte_log.h>
  51 #include <rte_memory.h>
  52 #include <rte_memcpy.h>
  53 #include <rte_eal.h>
  54 #include <rte_launch.h>
  55 #include <rte_atomic.h>
  56 #include <rte_cycles.h>
  57 #include <rte_prefetch.h>
  58 #include <rte_lcore.h>
  59 #include <rte_per_lcore.h>
  60 #include <rte_branch_prediction.h>
  61 #include <rte_interrupts.h>
  62 #include <rte_random.h>
  63 #include <rte_debug.h>
  64 #include <rte_ether.h>
  65 #include <rte_ethdev.h>
  66 #include <rte_mempool.h>
  67 #include <rte_mbuf.h>
  68 #include <rte_ip.h>
  69 #include <rte_tcp.h>
  70 #include <rte_udp.h>
  71 #include <rte_string_fns.h>
  72 #include <rte_cpuflags.h>
  73
  74 #include <cmdline_parse.h>
  75 #include <cmdline_parse_etheraddr.h>
  76
  77 #include "l3fwd.h"
  78
  79 /*
  80  * Configurable number of RX/TX ring descriptors
  81  */
  82 #define RTE_TEST_RX_DESC_DEFAULT 128
  83 #define RTE_TEST_TX_DESC_DEFAULT 512
  84
  85 #define MAX_TX_QUEUE_PER_PORT RTE_MAX_ETHPORTS
  86 #define MAX_RX_QUEUE_PER_PORT 128
  87
  88 #define MAX_LCORE_PARAMS 1024
  89
  90 /* Static global variables used within this file. */
  91 static uint16_t nb_rxd = RTE_TEST_RX_DESC_DEFAULT;
  92 static uint16_t nb_txd = RTE_TEST_TX_DESC_DEFAULT;
  93
  94 /**< Ports set in promiscuous mode off by default. */
  95 static int promiscuous_on;
  96
  97 /* Select Longest-Prefix or Exact match. */
  98 static int l3fwd_lpm_on;
  99 static int l3fwd_em_on;
 100
 101 static int numa_on = 1; /**< NUMA is enabled by default. */
 102 static int parse_ptype; /**< Parse packet type using rx callback, and */
 103                         /**< disabled by default */
 104
 105 /* Global variables. */
 106
 107 volatile bool force_quit;
 108
 109 /* ethernet addresses of ports */
 110 uint64_t dest_eth_addr[RTE_MAX_ETHPORTS];
 111 struct ether_addr ports_eth_addr[RTE_MAX_ETHPORTS];
 112
 113 xmm_t val_eth[RTE_MAX_ETHPORTS];
 114
 115 /* mask of enabled ports */
 116 uint32_t enabled_port_mask;
 117
 118 /* Used only in exact match mode. */
 119 int ipv6; /**< ipv6 is false by default. */
 120 uint32_t hash_entry_number = HASH_ENTRY_NUMBER_DEFAULT;
 121
 122 struct lcore_conf lcore_conf[RTE_MAX_LCORE];
 123
 124 struct lcore_params {
 125         uint16_t port_id;
 126         uint8_t queue_id;
 127         uint8_t lcore_id;
 128 } __rte_cache_aligned;
 129
 130 static struct lcore_params lcore_params_array[MAX_LCORE_PARAMS];
 131 static struct lcore_params lcore_params_array_default[] = {
 132         {0, 0, 2},
 133         {0, 1, 2},
 134         {0, 2, 2},
 135         {1, 0, 2},
 136         {1, 1, 2},
 137         {1, 2, 2},
 138         {2, 0, 2},
 139         {3, 0, 3},
 140         {3, 1, 3},
 141 };
 142
 143 static struct lcore_params * lcore_params = lcore_params_array_default;
 144 static uint16_t nb_lcore_params = sizeof(lcore_params_array_default) /
 145                                 sizeof(lcore_params_array_default[0]);
 146
 147 static struct rte_eth_conf port_conf = {
 148         .rxmode = {
 149                 .mq_mode = ETH_MQ_RX_RSS,
 150                 .max_rx_pkt_len = ETHER_MAX_LEN,
 151                 .split_hdr_size = 0,
 152                 .header_split   = 0, /**< Header Split disabled */
 153                 .hw_ip_checksum = 1, /**< IP checksum offload enabled */
 154                 .hw_vlan_filter = 0, /**< VLAN filtering disabled */
 155                 .jumbo_frame    = 0, /**< Jumbo Frame Support disabled */
 156                 .hw_strip_crc   = 1, /**< CRC stripped by hardware */
 157         },
 158         .rx_adv_conf = {
 159                 .rss_conf = {
 160                         .rss_key = NULL,
 161                         .rss_hf = ETH_RSS_IP,
 162                 },
 163         },
 164         .txmode = {
 165                 .mq_mode = ETH_MQ_TX_NONE,
 166         },
 167 };
 168
 169 static struct rte_mempool * pktmbuf_pool[NB_SOCKETS];
 170
 171 struct l3fwd_lkp_mode {
 172         void  (*setup)(int);
 173         int   (*check_ptype)(int);
 174         rte_rx_callback_fn cb_parse_ptype;
 175         int   (*main_loop)(void *);
 176         void* (*get_ipv4_lookup_struct)(int);
 177         void* (*get_ipv6_lookup_struct)(int);
 178 };
 179
 180 static struct l3fwd_lkp_mode l3fwd_lkp;
 181
 182 static struct l3fwd_lkp_mode l3fwd_em_lkp = {
 183         .setup                  = setup_hash,
 184         .check_ptype            = em_check_ptype,
 185         .cb_parse_ptype         = em_cb_parse_ptype,
 186         .main_loop              = em_main_loop,
 187         .get_ipv4_lookup_struct = em_get_ipv4_l3fwd_lookup_struct,
 188         .get_ipv6_lookup_struct = em_get_ipv6_l3fwd_lookup_struct,
 189 };
 190
 191 static struct l3fwd_lkp_mode l3fwd_lpm_lkp = {
 192         .setup                  = setup_lpm,
 193         .check_ptype            = lpm_check_ptype,
 194         .cb_parse_ptype         = lpm_cb_parse_ptype,
 195         .main_loop              = lpm_main_loop,
 196         .get_ipv4_lookup_struct = lpm_get_ipv4_l3fwd_lookup_struct,
 197         .get_ipv6_lookup_struct = lpm_get_ipv6_l3fwd_lookup_struct,
 198 };
 199
 200 /*
 201  * Setup lookup methods for forwarding.
 202  * Currently exact-match and longest-prefix-match
 203  * are supported ones.
 204  */
 205 static void
 206 setup_l3fwd_lookup_tables(void)
 207 {
 208         /* Setup HASH lookup functions. */
 209         if (l3fwd_em_on)
 210                 l3fwd_lkp = l3fwd_em_lkp;
 211         /* Setup LPM lookup functions. */
 212         else
 213                 l3fwd_lkp = l3fwd_lpm_lkp;
 214 }
 215
 216 static int
 217 check_lcore_params(void)
 218 {
 219         uint8_t queue, lcore;
 220         uint16_t i;
 221         int socketid;
 222
 223         for (i = 0; i < nb_lcore_params; ++i) {
 224                 queue = lcore_params[i].queue_id;
 225                 if (queue >= MAX_RX_QUEUE_PER_PORT) {
 226                         printf("invalid queue number: %hhu\n", queue);
 227                         return -1;
 228                 }
 229                 lcore = lcore_params[i].lcore_id;
 230                 if (!rte_lcore_is_enabled(lcore)) {
 231                         printf("error: lcore %hhu is not enabled in lcore mask\n", lcore);
 232                         return -1;
 233                 }
 234                 if ((socketid = rte_lcore_to_socket_id(lcore) != 0) &&
 235                         (numa_on == 0)) {
 236                         printf("warning: lcore %hhu is on socket %d with numa off \n",
 237                                 lcore, socketid);
 238                 }
 239         }
 240         return 0;
 241 }
 242
 243 static int
 244 check_port_config(const unsigned nb_ports)
 245 {
 246         uint16_t portid;
 247         uint16_t i;
 248
 249         for (i = 0; i < nb_lcore_params; ++i) {
 250                 portid = lcore_params[i].port_id;
 251                 if ((enabled_port_mask & (1 << portid)) == 0) {
 252                         printf("port %u is not enabled in port mask\n", portid);
 253                         return -1;
 254                 }
 255                 if (portid >= nb_ports) {
 256                         printf("port %u is not present on the board\n", portid);
 257                         return -1;
 258                 }
 259         }
 260         return 0;
 261 }
 262
 263 static uint8_t
 264 get_port_n_rx_queues(const uint16_t port)
 265 {
 266         int queue = -1;
 267         uint16_t i;
 268
 269         for (i = 0; i < nb_lcore_params; ++i) {
 270                 if (lcore_params[i].port_id == port) {
 271                         if (lcore_params[i].queue_id == queue+1)
 272                                 queue = lcore_params[i].queue_id;
 273                         else
 274                                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "queue ids of the port %d must be"
 275                                                 " in sequence and must start with 0\n",
 276                                                 lcore_params[i].port_id);
 277                 }
 278         }
 279         return (uint8_t)(++queue);
 280 }
 281
 282 static int
 283 init_lcore_rx_queues(void)
 284 {
 285         uint16_t i, nb_rx_queue;
 286         uint8_t lcore;
 287
 288         for (i = 0; i < nb_lcore_params; ++i) {
 289                 lcore = lcore_params[i].lcore_id;
 290                 nb_rx_queue = lcore_conf[lcore].n_rx_queue;
 291                 if (nb_rx_queue >= MAX_RX_QUEUE_PER_LCORE) {
 292                         printf("error: too many queues (%u) for lcore: %u\n",
 293                                 (unsigned)nb_rx_queue + 1, (unsigned)lcore);
 294                         return -1;
 295                 } else {
 296                         lcore_conf[lcore].rx_queue_list[nb_rx_queue].port_id =
 297                                 lcore_params[i].port_id;
 298                         lcore_conf[lcore].rx_queue_list[nb_rx_queue].queue_id =
 299                                 lcore_params[i].queue_id;
 300                         lcore_conf[lcore].n_rx_queue++;
 301                 }
 302         }
 303         return 0;
 304 }
 305
 306 /* display usage */
 307 static void
 308 print_usage(const char *prgname)
 309 {
 310         printf("%s [EAL options] --"
 311                 " -p PORTMASK"
 312                 " [-P]"
 313                 " [-E]"
 314                 " [-L]"
 315                 " --config (port,queue,lcore)[,(port,queue,lcore)]"
 316                 " [--eth-dest=X,MM:MM:MM:MM:MM:MM]"
 317                 " [--enable-jumbo [--max-pkt-len PKTLEN]]"
 318                 " [--no-numa]"
 319                 " [--hash-entry-num]"
 320                 " [--ipv6]"
 321                 " [--parse-ptype]\n\n"
 322
 323                 "  -p PORTMASK: Hexadecimal bitmask of ports to configure\n"
 324                 "  -P : Enable promiscuous mode\n"
 325                 "  -E : Enable exact match\n"
 326                 "  -L : Enable longest prefix match (default)\n"
 327                 "  --config (port,queue,lcore): Rx queue configuration\n"
 328                 "  --eth-dest=X,MM:MM:MM:MM:MM:MM: Ethernet destination for port X\n"
 329                 "  --enable-jumbo: Enable jumbo frames\n"
 330                 "  --max-pkt-len: Under the premise of enabling jumbo,\n"
 331                 "                 maximum packet length in decimal (64-9600)\n"
 332                 "  --no-numa: Disable numa awareness\n"
 333                 "  --hash-entry-num: Specify the hash entry number in hexadecimal to be setup\n"
 334                 "  --ipv6: Set if running ipv6 packets\n"
 335                 "  --parse-ptype: Set to use software to analyze packet type\n\n",
 336                 prgname);
 337 }
 338
 339 static int
 340 parse_max_pkt_len(const char *pktlen)
 341 {
 342         char *end = NULL;
 343         unsigned long len;
 344
 345         /* parse decimal string */
 346         len = strtoul(pktlen, &end, 10);
 347         if ((pktlen[0] == '\0') || (end == NULL) || (*end != '\0'))
 348                 return -1;
 349
 350         if (len == 0)
 351                 return -1;
 352
 353         return len;
 354 }
 355
 356 static int
 357 parse_portmask(const char *portmask)
 358 {
 359         char *end = NULL;
 360         unsigned long pm;
 361
 362         /* parse hexadecimal string */
 363         pm = strtoul(portmask, &end, 16);
 364         if ((portmask[0] == '\0') || (end == NULL) || (*end != '\0'))
 365                 return -1;
 366
 367         if (pm == 0)
 368                 return -1;
 369
 370         return pm;
 371 }
 372
 373 static int
 374 parse_hash_entry_number(const char *hash_entry_num)
 375 {
 376         char *end = NULL;
 377         unsigned long hash_en;
 378         /* parse hexadecimal string */
 379         hash_en = strtoul(hash_entry_num, &end, 16);
 380         if ((hash_entry_num[0] == '\0') || (end == NULL) || (*end != '\0'))
 381                 return -1;
 382
 383         if (hash_en == 0)
 384                 return -1;
 385
 386         return hash_en;
 387 }
 388
 389 static int
 390 parse_config(const char *q_arg)
 391 {
 392         char s[256];
 393         const char *p, *p0 = q_arg;
 394         char *end;
 395         enum fieldnames {
 396                 FLD_PORT = 0,
 397                 FLD_QUEUE,
 398                 FLD_LCORE,
 399                 _NUM_FLD
 400         };
 401         unsigned long int_fld[_NUM_FLD];
 402         char *str_fld[_NUM_FLD];
 403         int i;
 404         unsigned size;
 405
 406         nb_lcore_params = 0;
 407
 408         while ((p = strchr(p0,'(')) != NULL) {
 409                 ++p;
 410                 if((p0 = strchr(p,')')) == NULL)
 411                         return -1;
 412
 413                 size = p0 - p;
 414                 if(size >= sizeof(s))
 415                         return -1;
 416
 417                 snprintf(s, sizeof(s), "%.*s", size, p);
 418                 if (rte_strsplit(s, sizeof(s), str_fld, _NUM_FLD, ',') != _NUM_FLD)
 419                         return -1;
 420                 for (i = 0; i < _NUM_FLD; i++){
 421                         errno = 0;
 422                         int_fld[i] = strtoul(str_fld[i], &end, 0);
 423                         if (errno != 0 || end == str_fld[i] || int_fld[i] > 255)
 424                                 return -1;
 425                 }
 426                 if (nb_lcore_params >= MAX_LCORE_PARAMS) {
 427                         printf("exceeded max number of lcore params: %hu\n",
 428                                 nb_lcore_params);
 429                         return -1;
 430                 }
 431                 lcore_params_array[nb_lcore_params].port_id =
 432                         (uint8_t)int_fld[FLD_PORT];
 433                 lcore_params_array[nb_lcore_params].queue_id =
 434                         (uint8_t)int_fld[FLD_QUEUE];
 435                 lcore_params_array[nb_lcore_params].lcore_id =
 436                         (uint8_t)int_fld[FLD_LCORE];
 437                 ++nb_lcore_params;
 438         }
 439         lcore_params = lcore_params_array;
 440         return 0;
 441 }
 442
 443 static void
 444 parse_eth_dest(const char *optarg)
 445 {
 446         uint16_t portid;
 447         char *port_end;
 448         uint8_t c, *dest, peer_addr[6];
 449
 450         errno = 0;
 451         portid = strtoul(optarg, &port_end, 10);
 452         if (errno != 0 || port_end == optarg || *port_end++ != ',')
 453                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 454                 "Invalid eth-dest: %s", optarg);
 455         if (portid >= RTE_MAX_ETHPORTS)
 456                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 457                 "eth-dest: port %d >= RTE_MAX_ETHPORTS(%d)\n",
 458                 portid, RTE_MAX_ETHPORTS);
 459
 460         if (cmdline_parse_etheraddr(NULL, port_end,
 461                 &peer_addr, sizeof(peer_addr)) < 0)
 462                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 463                 "Invalid ethernet address: %s\n",
 464                 port_end);
 465         dest = (uint8_t *)&dest_eth_addr[portid];
 466         for (c = 0; c < 6; c++)
 467                 dest[c] = peer_addr[c];
 468         *(uint64_t *)(val_eth + portid) = dest_eth_addr[portid];
 469 }
 470
 471 #define MAX_JUMBO_PKT_LEN  9600
 472 #define MEMPOOL_CACHE_SIZE 256
 473
 474 static const char short_options[] =
 475         "p:"  /* portmask */
 476         "P"   /* promiscuous */
 477         "L"   /* enable long prefix match */
 478         "E"   /* enable exact match */
 479         ;
 480
 481 #define CMD_LINE_OPT_CONFIG "config"
 482 #define CMD_LINE_OPT_ETH_DEST "eth-dest"
 483 #define CMD_LINE_OPT_NO_NUMA "no-numa"
 484 #define CMD_LINE_OPT_IPV6 "ipv6"
 485 #define CMD_LINE_OPT_ENABLE_JUMBO "enable-jumbo"
 486 #define CMD_LINE_OPT_HASH_ENTRY_NUM "hash-entry-num"
 487 #define CMD_LINE_OPT_PARSE_PTYPE "parse-ptype"
 488 enum {
 489         /* long options mapped to a short option */
 490
 491         /* first long only option value must be >= 256, so that we won't
 492          * conflict with short options */
 493         CMD_LINE_OPT_MIN_NUM = 256,
 494         CMD_LINE_OPT_CONFIG_NUM,
 495         CMD_LINE_OPT_ETH_DEST_NUM,
 496         CMD_LINE_OPT_NO_NUMA_NUM,
 497         CMD_LINE_OPT_IPV6_NUM,
 498         CMD_LINE_OPT_ENABLE_JUMBO_NUM,
 499         CMD_LINE_OPT_HASH_ENTRY_NUM_NUM,
 500         CMD_LINE_OPT_PARSE_PTYPE_NUM,
 501 };
 502
 503 static const struct option lgopts[] = {
 504         {CMD_LINE_OPT_CONFIG, 1, 0, CMD_LINE_OPT_CONFIG_NUM},
 505         {CMD_LINE_OPT_ETH_DEST, 1, 0, CMD_LINE_OPT_ETH_DEST_NUM},
 506         {CMD_LINE_OPT_NO_NUMA, 0, 0, CMD_LINE_OPT_NO_NUMA_NUM},
 507         {CMD_LINE_OPT_IPV6, 0, 0, CMD_LINE_OPT_IPV6_NUM},
 508         {CMD_LINE_OPT_ENABLE_JUMBO, 0, 0, CMD_LINE_OPT_ENABLE_JUMBO_NUM},
 509         {CMD_LINE_OPT_HASH_ENTRY_NUM, 1, 0, CMD_LINE_OPT_HASH_ENTRY_NUM_NUM},
 510         {CMD_LINE_OPT_PARSE_PTYPE, 0, 0, CMD_LINE_OPT_PARSE_PTYPE_NUM},
 511         {NULL, 0, 0, 0}
 512 };
 513
 514 /*
 515  * This expression is used to calculate the number of mbufs needed
 516  * depending on user input, taking  into account memory for rx and
 517  * tx hardware rings, cache per lcore and mtable per port per lcore.
 518  * RTE_MAX is used to ensure that NB_MBUF never goes below a minimum
 519  * value of 8192
 520  */
 521 #define NB_MBUF RTE_MAX(        \
 522         (nb_ports*nb_rx_queue*nb_rxd +          \
 523         nb_ports*nb_lcores*MAX_PKT_BURST +      \
 524         nb_ports*n_tx_queue*nb_txd +            \
 525         nb_lcores*MEMPOOL_CACHE_SIZE),          \
 526         (unsigned)8192)
 527
 528 /* Parse the argument given in the command line of the application */
 529 static int
 530 parse_args(int argc, char **argv)
 531 {
 532         int opt, ret;
 533         char **argvopt;
 534         int option_index;
 535         char *prgname = argv[0];
 536
 537         argvopt = argv;
 538
 539         /* Error or normal output strings. */
 540         const char *str1 = "L3FWD: Invalid portmask";
 541         const char *str2 = "L3FWD: Promiscuous mode selected";
 542         const char *str3 = "L3FWD: Exact match selected";
 543         const char *str4 = "L3FWD: Longest-prefix match selected";
 544         const char *str5 = "L3FWD: Invalid config";
 545         const char *str6 = "L3FWD: NUMA is disabled";
 546         const char *str7 = "L3FWD: IPV6 is specified";
 547         const char *str8 =
 548                 "L3FWD: Jumbo frame is enabled - disabling simple TX path";
 549         const char *str9 = "L3FWD: Invalid packet length";
 550         const char *str10 = "L3FWD: Set jumbo frame max packet len to ";
 551         const char *str11 = "L3FWD: Invalid hash entry number";
 552         const char *str12 =
 553                 "L3FWD: LPM and EM are mutually exclusive, select only one";
 554         const char *str13 = "L3FWD: LPM or EM none selected, default LPM on";
 555
 556         while ((opt = getopt_long(argc, argvopt, short_options,
 557                                 lgopts, &option_index)) != EOF) {
 558
 559                 switch (opt) {
 560                 /* portmask */
 561                 case 'p':
 562                         enabled_port_mask = parse_portmask(optarg);
 563                         if (enabled_port_mask == 0) {
 564                                 printf("%s\n", str1);
 565                                 print_usage(prgname);
 566                                 return -1;
 567                         }
 568                         break;
 569
 570                 case 'P':
 571                         printf("%s\n", str2);
 572                         promiscuous_on = 1;
 573                         break;
 574
 575                 case 'E':
 576                         printf("%s\n", str3);
 577                         l3fwd_em_on = 1;
 578                         break;
 579
 580                 case 'L':
 581                         printf("%s\n", str4);
 582                         l3fwd_lpm_on = 1;
 583                         break;
 584
 585                 /* long options */
 586                 case CMD_LINE_OPT_CONFIG_NUM:
 587                         ret = parse_config(optarg);
 588                         if (ret) {
 589                                 printf("%s\n", str5);
 590                                 print_usage(prgname);
 591                                 return -1;
 592                         }
 593                         break;
 594
 595                 case CMD_LINE_OPT_ETH_DEST_NUM:
 596                         parse_eth_dest(optarg);
 597                         break;
 598
 599                 case CMD_LINE_OPT_NO_NUMA_NUM:
 600                         printf("%s\n", str6);
 601                         numa_on = 0;
 602                         break;
 603
 604                 case CMD_LINE_OPT_IPV6_NUM:
 605                         printf("%sn", str7);
 606                         ipv6 = 1;
 607                         break;
 608
 609                 case CMD_LINE_OPT_ENABLE_JUMBO_NUM: {
 610                         struct option lenopts = {
 611                                 "max-pkt-len", required_argument, 0, 0
 612                         };
 613
 614                         printf("%s\n", str8);
 615                         port_conf.rxmode.jumbo_frame = 1;
 616
 617                         /*
 618                          * if no max-pkt-len set, use the default
 619                          * value ETHER_MAX_LEN.
 620                          */
 621                         if (getopt_long(argc, argvopt, "",
 622                                         &lenopts, &option_index) == 0) {
 623                                 ret = parse_max_pkt_len(optarg);
 624                                 if ((ret < 64) ||
 625                                         (ret > MAX_JUMBO_PKT_LEN)) {
 626                                         printf("%s\n", str9);
 627                                         print_usage(prgname);
 628                                         return -1;
 629                                 }
 630                                 port_conf.rxmode.max_rx_pkt_len = ret;
 631                         }
 632                         printf("%s %u\n", str10,
 633                                 (unsigned int)port_conf.rxmode.max_rx_pkt_len);
 634                         break;
 635                 }
 636
 637                 case CMD_LINE_OPT_HASH_ENTRY_NUM_NUM:
 638                         ret = parse_hash_entry_number(optarg);
 639                         if ((ret > 0) && (ret <= L3FWD_HASH_ENTRIES)) {
 640                                 hash_entry_number = ret;
 641                         } else {
 642                                 printf("%s\n", str11);
 643                                 print_usage(prgname);
 644                                 return -1;
 645                         }
 646                         break;
 647
 648                 case CMD_LINE_OPT_PARSE_PTYPE_NUM:
 649                         printf("soft parse-ptype is enabled\n");
 650                         parse_ptype = 1;
 651                         break;
 652
 653                 default:
 654                         print_usage(prgname);
 655                         return -1;
 656                 }
 657         }
 658
 659         /* If both LPM and EM are selected, return error. */
 660         if (l3fwd_lpm_on && l3fwd_em_on) {
 661                 printf("%s\n", str12);
 662                 return -1;
 663         }
 664
 665         /*
 666          * Nothing is selected, pick longest-prefix match
 667          * as default match.
 668          */
 669         if (!l3fwd_lpm_on && !l3fwd_em_on) {
 670                 l3fwd_lpm_on = 1;
 671                 printf("%s\n", str13);
 672         }
 673
 674         /*
 675          * ipv6 and hash flags are valid only for
 676          * exact macth, reset them to default for
 677          * longest-prefix match.
 678          */
 679         if (l3fwd_lpm_on) {
 680                 ipv6 = 0;
 681                 hash_entry_number = HASH_ENTRY_NUMBER_DEFAULT;
 682         }
 683
 684         if (optind >= 0)
 685                 argv[optind-1] = prgname;
 686
 687         ret = optind-1;
 688         optind = 1; /* reset getopt lib */
 689         return ret;
 690 }
 691
 692 static void
 693 print_ethaddr(const char *name, const struct ether_addr *eth_addr)
 694 {
 695         char buf[ETHER_ADDR_FMT_SIZE];
 696         ether_format_addr(buf, ETHER_ADDR_FMT_SIZE, eth_addr);
 697         printf("%s%s", name, buf);
 698 }
 699
 700 static int
 701 init_mem(unsigned nb_mbuf)
 702 {
 703         struct lcore_conf *qconf;
 704         int socketid;
 705         unsigned lcore_id;
 706         char s[64];
 707
 708         for (lcore_id = 0; lcore_id < RTE_MAX_LCORE; lcore_id++) {
 709                 if (rte_lcore_is_enabled(lcore_id) == 0)
 710                         continue;
 711
 712                 if (numa_on)
 713                         socketid = rte_lcore_to_socket_id(lcore_id);
 714                 else
 715                         socketid = 0;
 716
 717                 if (socketid >= NB_SOCKETS) {
 718                         rte_exit(EXIT_FAILURE,
 719                                 "Socket %d of lcore %u is out of range %d\n",
 720                                 socketid, lcore_id, NB_SOCKETS);
 721                 }
 722
 723                 if (pktmbuf_pool[socketid] == NULL) {
 724                         snprintf(s, sizeof(s), "mbuf_pool_%d", socketid);
 725                         pktmbuf_pool[socketid] =
 726                                 rte_pktmbuf_pool_create(s, nb_mbuf,
 727                                         MEMPOOL_CACHE_SIZE, 0,
 728                                         RTE_MBUF_DEFAULT_BUF_SIZE, socketid);
 729                         if (pktmbuf_pool[socketid] == NULL)
 730                                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 731                                         "Cannot init mbuf pool on socket %d\n",
 732                                         socketid);
 733                         else
 734                                 printf("Allocated mbuf pool on socket %d\n",
 735                                         socketid);
 736
 737                         /* Setup either LPM or EM(f.e Hash).  */
 738                         l3fwd_lkp.setup(socketid);
 739                 }
 740                 qconf = &lcore_conf[lcore_id];
 741                 qconf->ipv4_lookup_struct =
 742                         l3fwd_lkp.get_ipv4_lookup_struct(socketid);
 743                 qconf->ipv6_lookup_struct =
 744                         l3fwd_lkp.get_ipv6_lookup_struct(socketid);
 745         }
 746         return 0;
 747 }
 748
 749 /* Check the link status of all ports in up to 9s, and print them finally */
 750 static void
 751 check_all_ports_link_status(uint16_t port_num, uint32_t port_mask)
 752 {
 753 #define CHECK_INTERVAL 100 /* 100ms */
 754 #define MAX_CHECK_TIME 90 /* 9s (90 * 100ms) in total */
 755         uint16_t portid;
 756         uint8_t count, all_ports_up, print_flag = 0;
 757         struct rte_eth_link link;
 758
 759         printf("\nChecking link status");
 760         fflush(stdout);
 761         for (count = 0; count <= MAX_CHECK_TIME; count++) {
 762                 if (force_quit)
 763                         return;
 764                 all_ports_up = 1;
 765                 for (portid = 0; portid < port_num; portid++) {
 766                         if (force_quit)
 767                                 return;
 768                         if ((port_mask & (1 << portid)) == 0)
 769                                 continue;
 770                         memset(&link, 0, sizeof(link));
 771                         rte_eth_link_get_nowait(portid, &link);
 772                         /* print link status if flag set */
 773                         if (print_flag == 1) {
 774                                 if (link.link_status)
 775                                         printf(
 776                                         "Port%d Link Up. Speed %u Mbps -%s\n",
 777                                                 portid, link.link_speed,
 778                                 (link.link_duplex == ETH_LINK_FULL_DUPLEX) ?
 779                                         ("full-duplex") : ("half-duplex\n"));
 780                                 else
 781                                         printf("Port %d Link Down\n", portid);
 782                                 continue;
 783                         }
 784                         /* clear all_ports_up flag if any link down */
 785                         if (link.link_status == ETH_LINK_DOWN) {
 786                                 all_ports_up = 0;
 787                                 break;
 788                         }
 789                 }
 790                 /* after finally printing all link status, get out */
 791                 if (print_flag == 1)
 792                         break;
 793
 794                 if (all_ports_up == 0) {
 795                         printf(".");
 796                         fflush(stdout);
 797                         rte_delay_ms(CHECK_INTERVAL);
 798                 }
 799
 800                 /* set the print_flag if all ports up or timeout */
 801                 if (all_ports_up == 1 || count == (MAX_CHECK_TIME - 1)) {
 802                         print_flag = 1;
 803                         printf("done\n");
 804                 }
 805         }
 806 }
 807
 808 static void
 809 signal_handler(int signum)
 810 {
 811         if (signum == SIGINT || signum == SIGTERM) {
 812                 printf("\n\nSignal %d received, preparing to exit...\n",
 813                                 signum);
 814                 force_quit = true;
 815         }
 816 }
 817
 818 static int
 819 prepare_ptype_parser(uint16_t portid, uint16_t queueid)
 820 {
 821         if (parse_ptype) {
 822                 printf("Port %d: softly parse packet type info\n", portid);
 823                 if (rte_eth_add_rx_callback(portid, queueid,
 824                                             l3fwd_lkp.cb_parse_ptype,
 825                                             NULL))
 826                         return 1;
 827
 828                 printf("Failed to add rx callback: port=%d\n", portid);
 829                 return 0;
 830         }
 831
 832         if (l3fwd_lkp.check_ptype(portid))
 833                 return 1;
 834
 835         printf("port %d cannot parse packet type, please add --%s\n",
 836                portid, CMD_LINE_OPT_PARSE_PTYPE);
 837         return 0;
 838 }
 839
 840 int
 841 main(int argc, char **argv)
 842 {
 843         struct lcore_conf *qconf;
 844         struct rte_eth_dev_info dev_info;
 845         struct rte_eth_txconf *txconf;
 846         int ret;
 847         unsigned nb_ports;
 848         uint16_t queueid, portid;
 849         unsigned lcore_id;
 850         uint32_t n_tx_queue, nb_lcores;
 851         uint8_t nb_rx_queue, queue, socketid;
 852
 853         /* init EAL */
 854         ret = rte_eal_init(argc, argv);
 855         if (ret < 0)
 856                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Invalid EAL parameters\n");
 857         argc -= ret;
 858         argv += ret;
 859
 860         force_quit = false;
 861         signal(SIGINT, signal_handler);
 862         signal(SIGTERM, signal_handler);
 863
 864         /* pre-init dst MACs for all ports to 02:00:00:00:00:xx */
 865         for (portid = 0; portid < RTE_MAX_ETHPORTS; portid++) {
 866                 dest_eth_addr[portid] =
 867                         ETHER_LOCAL_ADMIN_ADDR + ((uint64_t)portid << 40);
 868                 *(uint64_t *)(val_eth + portid) = dest_eth_addr[portid];
 869         }
 870
 871         /* parse application arguments (after the EAL ones) */
 872         ret = parse_args(argc, argv);
 873         if (ret < 0)
 874                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Invalid L3FWD parameters\n");
 875
 876         if (check_lcore_params() < 0)
 877                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "check_lcore_params failed\n");
 878
 879         ret = init_lcore_rx_queues();
 880         if (ret < 0)
 881                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "init_lcore_rx_queues failed\n");
 882
 883         nb_ports = rte_eth_dev_count();
 884
 885         if (check_port_config(nb_ports) < 0)
 886                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "check_port_config failed\n");
 887
 888         nb_lcores = rte_lcore_count();
 889
 890         /* Setup function pointers for lookup method. */
 891         setup_l3fwd_lookup_tables();
 892
 893         /* initialize all ports */
 894         for (portid = 0; portid < nb_ports; portid++) {
 895                 /* skip ports that are not enabled */
 896                 if ((enabled_port_mask & (1 << portid)) == 0) {
 897                         printf("\nSkipping disabled port %d\n", portid);
 898                         continue;
 899                 }
 900
 901                 /* init port */
 902                 printf("Initializing port %d ... ", portid );
 903                 fflush(stdout);
 904
 905                 nb_rx_queue = get_port_n_rx_queues(portid);
 906                 n_tx_queue = nb_lcores;
 907                 if (n_tx_queue > MAX_TX_QUEUE_PER_PORT)
 908                         n_tx_queue = MAX_TX_QUEUE_PER_PORT;
 909                 printf("Creating queues: nb_rxq=%d nb_txq=%u... ",
 910                         nb_rx_queue, (unsigned)n_tx_queue );
 911                 ret = rte_eth_dev_configure(portid, nb_rx_queue,
 912                                         (uint16_t)n_tx_queue, &port_conf);
 913                 if (ret < 0)
 914                         rte_exit(EXIT_FAILURE,
 915                                 "Cannot configure device: err=%d, port=%d\n",
 916                                 ret, portid);
 917
 918                 ret = rte_eth_dev_adjust_nb_rx_tx_desc(portid, &nb_rxd,
 919                                                        &nb_txd);
 920                 if (ret < 0)
 921                         rte_exit(EXIT_FAILURE,
 922                                  "Cannot adjust number of descriptors: err=%d, "
 923                                  "port=%d\n", ret, portid);
 924
 925                 rte_eth_macaddr_get(portid, &ports_eth_addr[portid]);
 926                 print_ethaddr(" Address:", &ports_eth_addr[portid]);
 927                 printf(", ");
 928                 print_ethaddr("Destination:",
 929                         (const struct ether_addr *)&dest_eth_addr[portid]);
 930                 printf(", ");
 931
 932                 /*
 933                  * prepare src MACs for each port.
 934                  */
 935                 ether_addr_copy(&ports_eth_addr[portid],
 936                         (struct ether_addr *)(val_eth + portid) + 1);
 937
 938                 /* init memory */
 939                 ret = init_mem(NB_MBUF);
 940                 if (ret < 0)
 941                         rte_exit(EXIT_FAILURE, "init_mem failed\n");
 942
 943                 /* init one TX queue per couple (lcore,port) */
 944                 queueid = 0;
 945                 for (lcore_id = 0; lcore_id < RTE_MAX_LCORE; lcore_id++) {
 946                         if (rte_lcore_is_enabled(lcore_id) == 0)
 947                                 continue;
 948
 949                         if (numa_on)
 950                                 socketid =
 951                                 (uint8_t)rte_lcore_to_socket_id(lcore_id);
 952                         else
 953                                 socketid = 0;
 954
 955                         printf("txq=%u,%d,%d ", lcore_id, queueid, socketid);
 956                         fflush(stdout);
 957
 958                         rte_eth_dev_info_get(portid, &dev_info);
 959                         txconf = &dev_info.default_txconf;
 960                         if (port_conf.rxmode.jumbo_frame)
 961                                 txconf->txq_flags = 0;
 962                         ret = rte_eth_tx_queue_setup(portid, queueid, nb_txd,
 963                                                      socketid, txconf);
 964                         if (ret < 0)
 965                                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
 966                                         "rte_eth_tx_queue_setup: err=%d, "
 967                                         "port=%d\n", ret, portid);
 968
 969                         qconf = &lcore_conf[lcore_id];
 970                         qconf->tx_queue_id[portid] = queueid;
 971                         queueid++;
 972
 973                         qconf->tx_port_id[qconf->n_tx_port] = portid;
 974                         qconf->n_tx_port++;
 975                 }
 976                 printf("\n");
 977         }
 978
 979         for (lcore_id = 0; lcore_id < RTE_MAX_LCORE; lcore_id++) {
 980                 if (rte_lcore_is_enabled(lcore_id) == 0)
 981                         continue;
 982                 qconf = &lcore_conf[lcore_id];
 983                 printf("\nInitializing rx queues on lcore %u ... ", lcore_id );
 984                 fflush(stdout);
 985                 /* init RX queues */
 986                 for(queue = 0; queue < qconf->n_rx_queue; ++queue) {
 987                         portid = qconf->rx_queue_list[queue].port_id;
 988                         queueid = qconf->rx_queue_list[queue].queue_id;
 989
 990                         if (numa_on)
 991                                 socketid =
 992                                 (uint8_t)rte_lcore_to_socket_id(lcore_id);
 993                         else
 994                                 socketid = 0;
 995
 996                         printf("rxq=%d,%d,%d ", portid, queueid, socketid);
 997                         fflush(stdout);
 998
 999                         ret = rte_eth_rx_queue_setup(portid, queueid, nb_rxd,
1000                                         socketid,
1001                                         NULL,
1002                                         pktmbuf_pool[socketid]);
1003                         if (ret < 0)
1004                                 rte_exit(EXIT_FAILURE,
1005                                 "rte_eth_rx_queue_setup: err=%d, port=%d\n",
1006                                 ret, portid);
1007                 }
1008         }
1009
1010         printf("\n");
1011
1012         /* start ports */
1013         for (portid = 0; portid < nb_ports; portid++) {
1014                 if ((enabled_port_mask & (1 << portid)) == 0) {
1015                         continue;
1016                 }
1017                 /* Start device */
1018                 ret = rte_eth_dev_start(portid);
1019                 if (ret < 0)
1020                         rte_exit(EXIT_FAILURE,
1021                                 "rte_eth_dev_start: err=%d, port=%d\n",
1022                                 ret, portid);
1023
1024                 /*
1025                  * If enabled, put device in promiscuous mode.
1026                  * This allows IO forwarding mode to forward packets
1027                  * to itself through 2 cross-connected  ports of the
1028                  * target machine.
1029                  */
1030                 if (promiscuous_on)
1031                         rte_eth_promiscuous_enable(portid);
1032         }
1033
1034         printf("\n");
1035
1036         for (lcore_id = 0; lcore_id < RTE_MAX_LCORE; lcore_id++) {
1037                 if (rte_lcore_is_enabled(lcore_id) == 0)
1038                         continue;
1039                 qconf = &lcore_conf[lcore_id];
1040                 for (queue = 0; queue < qconf->n_rx_queue; ++queue) {
1041                         portid = qconf->rx_queue_list[queue].port_id;
1042                         queueid = qconf->rx_queue_list[queue].queue_id;
1043                         if (prepare_ptype_parser(portid, queueid) == 0)
1044                                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "ptype check fails\n");
1045                 }
1046         }
1047
1048
1049         check_all_ports_link_status(nb_ports, enabled_port_mask);
1050
1051         ret = 0;
1052         /* launch per-lcore init on every lcore */
1053         rte_eal_mp_remote_launch(l3fwd_lkp.main_loop, NULL, CALL_MASTER);
1054         RTE_LCORE_FOREACH_SLAVE(lcore_id) {
1055                 if (rte_eal_wait_lcore(lcore_id) < 0) {
1056                         ret = -1;
1057                         break;
1058                 }
1059         }
1060
1061         /* stop ports */
1062         for (portid = 0; portid < nb_ports; portid++) {
1063                 if ((enabled_port_mask & (1 << portid)) == 0)
1064                         continue;
1065                 printf("Closing port %d...", portid);
1066                 rte_eth_dev_stop(portid);
1067                 rte_eth_dev_close(portid);
1068                 printf(" Done\n");
1069         }
1070         printf("Bye...\n");
1071
1072         return ret;
1073 }