examples/server_node_efd/server/init.c

   1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   2  * Copyright(c) 2016-2017 Intel Corporation
   3  */
   4
   5 #include <stdint.h>
   6 #include <stdio.h>
   7 #include <string.h>
   8 #include <sys/queue.h>
   9 #include <errno.h>
  10 #include <stdarg.h>
  11 #include <inttypes.h>
  12
  13 #include <rte_common.h>
  14 #include <rte_memory.h>
  15 #include <rte_memzone.h>
  16 #include <rte_eal.h>
  17 #include <rte_byteorder.h>
  18 #include <rte_atomic.h>
  19 #include <rte_launch.h>
  20 #include <rte_per_lcore.h>
  21 #include <rte_lcore.h>
  22 #include <rte_branch_prediction.h>
  23 #include <rte_debug.h>
  24 #include <rte_ring.h>
  25 #include <rte_log.h>
  26 #include <rte_mempool.h>
  27 #include <rte_memcpy.h>
  28 #include <rte_mbuf.h>
  29 #include <rte_interrupts.h>
  30 #include <rte_ether.h>
  31 #include <rte_ethdev.h>
  32 #include <rte_malloc.h>
  33 #include <rte_string_fns.h>
  34 #include <rte_cycles.h>
  35 #include <rte_efd.h>
  36 #include <rte_hash.h>
  37
  38 #include "common.h"
  39 #include "args.h"
  40 #include "init.h"
  41
  42 #define MBUFS_PER_NODE 1536
  43 #define MBUFS_PER_PORT 1536
  44 #define MBUF_CACHE_SIZE 512
  45
  46 #define RTE_MP_RX_DESC_DEFAULT 512
  47 #define RTE_MP_TX_DESC_DEFAULT 512
  48 #define NODE_QUEUE_RINGSIZE 128
  49
  50 #define NO_FLAGS 0
  51
  52 /* The mbuf pool for packet rx */
  53 struct rte_mempool *pktmbuf_pool;
  54
  55 /* array of info/queues for nodes */
  56 struct node *nodes;
  57
  58 /* EFD table */
  59 struct rte_efd_table *efd_table;
  60
  61 /* Shared info between server and nodes */
  62 struct shared_info *info;
  63
  64 /**
  65  * Initialise the mbuf pool for packet reception for the NIC, and any other
  66  * buffer pools needed by the app - currently none.
  67  */
  68 static int
  69 init_mbuf_pools(void)
  70 {
  71         const unsigned int num_mbufs = (num_nodes * MBUFS_PER_NODE) +
  72                         (info->num_ports * MBUFS_PER_PORT);
  73
  74         /*
  75          * Don't pass single-producer/single-consumer flags to mbuf create as it
  76          * seems faster to use a cache instead
  77          */
  78         printf("Creating mbuf pool '%s' [%u mbufs] ...\n",
  79                         PKTMBUF_POOL_NAME, num_mbufs);
  80         pktmbuf_pool = rte_pktmbuf_pool_create(PKTMBUF_POOL_NAME, num_mbufs,
  81                 MBUF_CACHE_SIZE, 0, RTE_MBUF_DEFAULT_BUF_SIZE, rte_socket_id());
  82
  83         return pktmbuf_pool == NULL; /* 0  on success */
  84 }
  85
  86 /**
  87  * Initialise an individual port:
  88  * - configure number of rx and tx rings
  89  * - set up each rx ring, to pull from the main mbuf pool
  90  * - set up each tx ring
  91  * - start the port and report its status to stdout
  92  */
  93 static int
  94 init_port(uint16_t port_num)
  95 {
  96         /* for port configuration all features are off by default */
  97         struct rte_eth_conf port_conf = {
  98                 .rxmode = {
  99                         .mq_mode = ETH_MQ_RX_RSS,
 100                 },
 101         };
 102         const uint16_t rx_rings = 1, tx_rings = num_nodes;
 103         uint16_t rx_ring_size = RTE_MP_RX_DESC_DEFAULT;
 104         uint16_t tx_ring_size = RTE_MP_TX_DESC_DEFAULT;
 105         struct rte_eth_dev_info dev_info;
 106         struct rte_eth_txconf txconf;
 107
 108         uint16_t q;
 109         int retval;
 110
 111         printf("Port %u init ... ", port_num);
 112         fflush(stdout);
 113
 114         rte_eth_dev_info_get(port_num, &dev_info);
 115         if (dev_info.tx_offload_capa & DEV_TX_OFFLOAD_MBUF_FAST_FREE)
 116                 port_conf.txmode.offloads |=
 117                         DEV_TX_OFFLOAD_MBUF_FAST_FREE;
 118
 119         /*
 120          * Standard DPDK port initialisation - config port, then set up
 121          * rx and tx rings.
 122          */
 123         retval = rte_eth_dev_configure(port_num, rx_rings, tx_rings, &port_conf);
 124         if (retval != 0)
 125                 return retval;
 126
 127         retval = rte_eth_dev_adjust_nb_rx_tx_desc(port_num, &rx_ring_size,
 128                         &tx_ring_size);
 129         if (retval != 0)
 130                 return retval;
 131
 132         for (q = 0; q < rx_rings; q++) {
 133                 retval = rte_eth_rx_queue_setup(port_num, q, rx_ring_size,
 134                                 rte_eth_dev_socket_id(port_num),
 135                                 NULL, pktmbuf_pool);
 136                 if (retval < 0)
 137                         return retval;
 138         }
 139
 140         txconf = dev_info.default_txconf;
 141         txconf.offloads = port_conf.txmode.offloads;
 142         for (q = 0; q < tx_rings; q++) {
 143                 retval = rte_eth_tx_queue_setup(port_num, q, tx_ring_size,
 144                                 rte_eth_dev_socket_id(port_num),
 145                                 &txconf);
 146                 if (retval < 0)
 147                         return retval;
 148         }
 149
 150         rte_eth_promiscuous_enable(port_num);
 151
 152         retval = rte_eth_dev_start(port_num);
 153         if (retval < 0)
 154                 return retval;
 155
 156         printf("done:\n");
 157
 158         return 0;
 159 }
 160
 161 /**
 162  * Set up the DPDK rings which will be used to pass packets, via
 163  * pointers, between the multi-process server and node processes.
 164  * Each node needs one RX queue.
 165  */
 166 static int
 167 init_shm_rings(void)
 168 {
 169         unsigned int i;
 170         unsigned int socket_id;
 171         const char *q_name;
 172         const unsigned int ringsize = NODE_QUEUE_RINGSIZE;
 173
 174         nodes = rte_malloc("node details",
 175                 sizeof(*nodes) * num_nodes, 0);
 176         if (nodes == NULL)
 177                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot allocate memory for "
 178                                 "node program details\n");
 179
 180         for (i = 0; i < num_nodes; i++) {
 181                 /* Create an RX queue for each node */
 182                 socket_id = rte_socket_id();
 183                 q_name = get_rx_queue_name(i);
 184                 nodes[i].rx_q = rte_ring_create(q_name,
 185                                 ringsize, socket_id,
 186                                 RING_F_SP_ENQ | RING_F_SC_DEQ);
 187                 if (nodes[i].rx_q == NULL)
 188                         rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot create rx ring queue "
 189                                         "for node %u\n", i);
 190         }
 191         return 0;
 192 }
 193
 194 /*
 195  * Create EFD table which will contain all the flows
 196  * that will be distributed among the nodes
 197  */
 198 static void
 199 create_efd_table(void)
 200 {
 201         uint8_t socket_id = rte_socket_id();
 202
 203         /* create table */
 204         efd_table = rte_efd_create("flow table", num_flows * 2, sizeof(uint32_t),
 205                         1 << socket_id, socket_id);
 206
 207         if (efd_table == NULL)
 208                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Problem creating the flow table\n");
 209 }
 210
 211 static void
 212 populate_efd_table(void)
 213 {
 214         unsigned int i;
 215         int32_t ret;
 216         uint32_t ip_dst;
 217         uint8_t socket_id = rte_socket_id();
 218         uint64_t node_id;
 219
 220         /* Add flows in table */
 221         for (i = 0; i < num_flows; i++) {
 222                 node_id = i % num_nodes;
 223
 224                 ip_dst = rte_cpu_to_be_32(i);
 225                 ret = rte_efd_update(efd_table, socket_id,
 226                                 (void *)&ip_dst, (efd_value_t)node_id);
 227                 if (ret < 0)
 228                         rte_exit(EXIT_FAILURE, "Unable to add entry %u in "
 229                                         "EFD table\n", i);
 230         }
 231
 232         printf("EFD table: Adding 0x%x keys\n", num_flows);
 233 }
 234
 235 /* Check the link status of all ports in up to 9s, and print them finally */
 236 static void
 237 check_all_ports_link_status(uint16_t port_num, uint32_t port_mask)
 238 {
 239 #define CHECK_INTERVAL 100 /* 100ms */
 240 #define MAX_CHECK_TIME 90 /* 9s (90 * 100ms) in total */
 241         uint8_t count, all_ports_up, print_flag = 0;
 242         uint16_t portid;
 243         struct rte_eth_link link;
 244
 245         printf("\nChecking link status");
 246         fflush(stdout);
 247         for (count = 0; count <= MAX_CHECK_TIME; count++) {
 248                 all_ports_up = 1;
 249                 for (portid = 0; portid < port_num; portid++) {
 250                         if ((port_mask & (1 << info->id[portid])) == 0)
 251                                 continue;
 252                         memset(&link, 0, sizeof(link));
 253                         rte_eth_link_get_nowait(info->id[portid], &link);
 254                         /* print link status if flag set */
 255                         if (print_flag == 1) {
 256                                 if (link.link_status)
 257                                         printf(
 258                                         "Port%d Link Up. Speed %u Mbps - %s\n",
 259                                                 info->id[portid],
 260                                                 link.link_speed,
 261                                 (link.link_duplex == ETH_LINK_FULL_DUPLEX) ?
 262                                         ("full-duplex") : ("half-duplex\n"));
 263                                 else
 264                                         printf("Port %d Link Down\n",
 265                                                 info->id[portid]);
 266                                 continue;
 267                         }
 268                         /* clear all_ports_up flag if any link down */
 269                         if (link.link_status == ETH_LINK_DOWN) {
 270                                 all_ports_up = 0;
 271                                 break;
 272                         }
 273                 }
 274                 /* after finally printing all link status, get out */
 275                 if (print_flag == 1)
 276                         break;
 277
 278                 if (all_ports_up == 0) {
 279                         printf(".");
 280                         fflush(stdout);
 281                         rte_delay_ms(CHECK_INTERVAL);
 282                 }
 283
 284                 /* set the print_flag if all ports up or timeout */
 285                 if (all_ports_up == 1 || count == (MAX_CHECK_TIME - 1)) {
 286                         print_flag = 1;
 287                         printf("done\n");
 288                 }
 289         }
 290 }
 291
 292 /**
 293  * Main init function for the multi-process server app,
 294  * calls subfunctions to do each stage of the initialisation.
 295  */
 296 int
 297 init(int argc, char *argv[])
 298 {
 299         int retval;
 300         const struct rte_memzone *mz;
 301         uint8_t i, total_ports;
 302
 303         /* init EAL, parsing EAL args */
 304         retval = rte_eal_init(argc, argv);
 305         if (retval < 0)
 306                 return -1;
 307         argc -= retval;
 308         argv += retval;
 309
 310         /* get total number of ports */
 311         total_ports = rte_eth_dev_count_avail();
 312
 313         /* set up array for port data */
 314         mz = rte_memzone_reserve(MZ_SHARED_INFO, sizeof(*info),
 315                                 rte_socket_id(), NO_FLAGS);
 316         if (mz == NULL)
 317                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot reserve memory zone "
 318                                 "for port information\n");
 319         memset(mz->addr, 0, sizeof(*info));
 320         info = mz->addr;
 321
 322         /* parse additional, application arguments */
 323         retval = parse_app_args(total_ports, argc, argv);
 324         if (retval != 0)
 325                 return -1;
 326
 327         /* initialise mbuf pools */
 328         retval = init_mbuf_pools();
 329         if (retval != 0)
 330                 rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot create needed mbuf pools\n");
 331
 332         /* now initialise the ports we will use */
 333         for (i = 0; i < info->num_ports; i++) {
 334                 retval = init_port(info->id[i]);
 335                 if (retval != 0)
 336                         rte_exit(EXIT_FAILURE, "Cannot initialise port %u\n",
 337                                         (unsigned int) i);
 338         }
 339
 340         check_all_ports_link_status(info->num_ports, (~0x0));
 341
 342         /* initialise the node queues/rings for inter-eu comms */
 343         init_shm_rings();
 344
 345         /* Create the EFD table */
 346         create_efd_table();
 347
 348         /* Populate the EFD table */
 349         populate_efd_table();
 350
 351         /* Share the total number of nodes */
 352         info->num_nodes = num_nodes;
 353
 354         /* Share the total number of flows */
 355         info->num_flows = num_flows;
 356         return 0;
 357 }