samples/bpf/xdpsock_user.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /* Copyright(c) 2017 - 2018 Intel Corporation. */
   3
   4 #include <asm/barrier.h>
   5 #include <errno.h>
   6 #include <getopt.h>
   7 #include <libgen.h>
   8 #include <linux/bpf.h>
   9 #include <linux/compiler.h>
  10 #include <linux/if_link.h>
  11 #include <linux/if_xdp.h>
  12 #include <linux/if_ether.h>
  13 #include <locale.h>
  14 #include <net/ethernet.h>
  15 #include <net/if.h>
  16 #include <poll.h>
  17 #include <pthread.h>
  18 #include <signal.h>
  19 #include <stdbool.h>
  20 #include <stdio.h>
  21 #include <stdlib.h>
  22 #include <string.h>
  23 #include <sys/mman.h>
  24 #include <sys/resource.h>
  25 #include <sys/socket.h>
  26 #include <sys/types.h>
  27 #include <time.h>
  28 #include <unistd.h>
  29
  30 #include "libbpf.h"
  31 #include "xsk.h"
  32 #include "xdpsock.h"
  33 #include <bpf/bpf.h>
  34
  35 #ifndef SOL_XDP
  36 #define SOL_XDP 283
  37 #endif
  38
  39 #ifndef AF_XDP
  40 #define AF_XDP 44
  41 #endif
  42
  43 #ifndef PF_XDP
  44 #define PF_XDP AF_XDP
  45 #endif
  46
  47 #define NUM_FRAMES (4 * 1024)
  48 #define BATCH_SIZE 64
  49
  50 #define DEBUG_HEXDUMP 0
  51
  52 typedef __u64 u64;
  53 typedef __u32 u32;
  54
  55 static unsigned long prev_time;
  56
  57 enum benchmark_type {
  58         BENCH_RXDROP = 0,
  59         BENCH_TXONLY = 1,
  60         BENCH_L2FWD = 2,
  61 };
  62
  63 static enum benchmark_type opt_bench = BENCH_RXDROP;
  64 static u32 opt_xdp_flags = XDP_FLAGS_UPDATE_IF_NOEXIST;
  65 static const char *opt_if = "";
  66 static int opt_ifindex;
  67 static int opt_queue;
  68 static unsigned long opt_duration;
  69 static unsigned long start_time;
  70 static bool benchmark_done;
  71 static int opt_poll;
  72 static int opt_interval = 1;
  73 static u32 opt_xdp_bind_flags = XDP_USE_NEED_WAKEUP;
  74 static u32 opt_umem_flags;
  75 static int opt_unaligned_chunks;
  76 static int opt_mmap_flags;
  77 static u32 opt_xdp_bind_flags;
  78 static int opt_xsk_frame_size = XSK_UMEM__DEFAULT_FRAME_SIZE;
  79 static int opt_timeout = 1000;
  80 static bool opt_need_wakeup = true;
  81 static u32 opt_num_xsks = 1;
  82 static u32 prog_id;
  83
  84 struct xsk_umem_info {
  85         struct xsk_ring_prod fq;
  86         struct xsk_ring_cons cq;
  87         struct xsk_umem *umem;
  88         void *buffer;
  89 };
  90
  91 struct xsk_socket_info {
  92         struct xsk_ring_cons rx;
  93         struct xsk_ring_prod tx;
  94         struct xsk_umem_info *umem;
  95         struct xsk_socket *xsk;
  96         unsigned long rx_npkts;
  97         unsigned long tx_npkts;
  98         unsigned long prev_rx_npkts;
  99         unsigned long prev_tx_npkts;
 100         u32 outstanding_tx;
 101 };
 102
 103 static int num_socks;
 104 struct xsk_socket_info *xsks[MAX_SOCKS];
 105
 106 static unsigned long get_nsecs(void)
 107 {
 108         struct timespec ts;
 109
 110         clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &ts);
 111         return ts.tv_sec * 1000000000UL + ts.tv_nsec;
 112 }
 113
 114 static void print_benchmark(bool running)
 115 {
 116         const char *bench_str = "INVALID";
 117
 118         if (opt_bench == BENCH_RXDROP)
 119                 bench_str = "rxdrop";
 120         else if (opt_bench == BENCH_TXONLY)
 121                 bench_str = "txonly";
 122         else if (opt_bench == BENCH_L2FWD)
 123                 bench_str = "l2fwd";
 124
 125         printf("%s:%d %s ", opt_if, opt_queue, bench_str);
 126         if (opt_xdp_flags & XDP_FLAGS_SKB_MODE)
 127                 printf("xdp-skb ");
 128         else if (opt_xdp_flags & XDP_FLAGS_DRV_MODE)
 129                 printf("xdp-drv ");
 130         else
 131                 printf("        ");
 132
 133         if (opt_poll)
 134                 printf("poll() ");
 135
 136         if (running) {
 137                 printf("running...");
 138                 fflush(stdout);
 139         }
 140 }
 141
 142 static void dump_stats(void)
 143 {
 144         unsigned long now = get_nsecs();
 145         long dt = now - prev_time;
 146         int i;
 147
 148         prev_time = now;
 149
 150         for (i = 0; i < num_socks && xsks[i]; i++) {
 151                 char *fmt = "%-15s %'-11.0f %'-11lu\n";
 152                 double rx_pps, tx_pps;
 153
 154                 rx_pps = (xsks[i]->rx_npkts - xsks[i]->prev_rx_npkts) *
 155                          1000000000. / dt;
 156                 tx_pps = (xsks[i]->tx_npkts - xsks[i]->prev_tx_npkts) *
 157                          1000000000. / dt;
 158
 159                 printf("\n sock%d@", i);
 160                 print_benchmark(false);
 161                 printf("\n");
 162
 163                 printf("%-15s %-11s %-11s %-11.2f\n", "", "pps", "pkts",
 164                        dt / 1000000000.);
 165                 printf(fmt, "rx", rx_pps, xsks[i]->rx_npkts);
 166                 printf(fmt, "tx", tx_pps, xsks[i]->tx_npkts);
 167
 168                 xsks[i]->prev_rx_npkts = xsks[i]->rx_npkts;
 169                 xsks[i]->prev_tx_npkts = xsks[i]->tx_npkts;
 170         }
 171 }
 172
 173 static bool is_benchmark_done(void)
 174 {
 175         if (opt_duration > 0) {
 176                 unsigned long dt = (get_nsecs() - start_time);
 177
 178                 if (dt >= opt_duration)
 179                         benchmark_done = true;
 180         }
 181         return benchmark_done;
 182 }
 183
 184 static void *poller(void *arg)
 185 {
 186         (void)arg;
 187         while (!is_benchmark_done()) {
 188                 sleep(opt_interval);
 189                 dump_stats();
 190         }
 191
 192         return NULL;
 193 }
 194
 195 static void remove_xdp_program(void)
 196 {
 197         u32 curr_prog_id = 0;
 198
 199         if (bpf_get_link_xdp_id(opt_ifindex, &curr_prog_id, opt_xdp_flags)) {
 200                 printf("bpf_get_link_xdp_id failed\n");
 201                 exit(EXIT_FAILURE);
 202         }
 203         if (prog_id == curr_prog_id)
 204                 bpf_set_link_xdp_fd(opt_ifindex, -1, opt_xdp_flags);
 205         else if (!curr_prog_id)
 206                 printf("couldn't find a prog id on a given interface\n");
 207         else
 208                 printf("program on interface changed, not removing\n");
 209 }
 210
 211 static void int_exit(int sig)
 212 {
 213         benchmark_done = true;
 214 }
 215
 216 static void xdpsock_cleanup(void)
 217 {
 218         struct xsk_umem *umem = xsks[0]->umem->umem;
 219         int i;
 220
 221         dump_stats();
 222         for (i = 0; i < num_socks; i++)
 223                 xsk_socket__delete(xsks[i]->xsk);
 224         (void)xsk_umem__delete(umem);
 225         remove_xdp_program();
 226 }
 227
 228 static void __exit_with_error(int error, const char *file, const char *func,
 229                               int line)
 230 {
 231         fprintf(stderr, "%s:%s:%i: errno: %d/\"%s\"\n", file, func,
 232                 line, error, strerror(error));
 233         dump_stats();
 234         remove_xdp_program();
 235         exit(EXIT_FAILURE);
 236 }
 237
 238 #define exit_with_error(error) __exit_with_error(error, __FILE__, __func__, \
 239                                                  __LINE__)
 240
 241 static const char pkt_data[] =
 242         "\x3c\xfd\xfe\x9e\x7f\x71\xec\xb1\xd7\x98\x3a\xc0\x08\x00\x45\x00"
 243         "\x00\x2e\x00\x00\x00\x00\x40\x11\x88\x97\x05\x08\x07\x08\xc8\x14"
 244         "\x1e\x04\x10\x92\x10\x92\x00\x1a\x6d\xa3\x34\x33\x1f\x69\x40\x6b"
 245         "\x54\x59\xb6\x14\x2d\x11\x44\xbf\xaf\xd9\xbe\xaa";
 246
 247 static void swap_mac_addresses(void *data)
 248 {
 249         struct ether_header *eth = (struct ether_header *)data;
 250         struct ether_addr *src_addr = (struct ether_addr *)&eth->ether_shost;
 251         struct ether_addr *dst_addr = (struct ether_addr *)&eth->ether_dhost;
 252         struct ether_addr tmp;
 253
 254         tmp = *src_addr;
 255         *src_addr = *dst_addr;
 256         *dst_addr = tmp;
 257 }
 258
 259 static void hex_dump(void *pkt, size_t length, u64 addr)
 260 {
 261         const unsigned char *address = (unsigned char *)pkt;
 262         const unsigned char *line = address;
 263         size_t line_size = 32;
 264         unsigned char c;
 265         char buf[32];
 266         int i = 0;
 267
 268         if (!DEBUG_HEXDUMP)
 269                 return;
 270
 271         sprintf(buf, "addr=%llu", addr);
 272         printf("length = %zu\n", length);
 273         printf("%s | ", buf);
 274         while (length-- > 0) {
 275                 printf("%02X ", *address++);
 276                 if (!(++i % line_size) || (length == 0 && i % line_size)) {
 277                         if (length == 0) {
 278                                 while (i++ % line_size)
 279                                         printf("__ ");
 280                         }
 281                         printf(" | ");  /* right close */
 282                         while (line < address) {
 283                                 c = *line++;
 284                                 printf("%c", (c < 33 || c == 255) ? 0x2E : c);
 285                         }
 286                         printf("\n");
 287                         if (length > 0)
 288                                 printf("%s | ", buf);
 289                 }
 290         }
 291         printf("\n");
 292 }
 293
 294 static size_t gen_eth_frame(struct xsk_umem_info *umem, u64 addr)
 295 {
 296         memcpy(xsk_umem__get_data(umem->buffer, addr), pkt_data,
 297                sizeof(pkt_data) - 1);
 298         return sizeof(pkt_data) - 1;
 299 }
 300
 301 static struct xsk_umem_info *xsk_configure_umem(void *buffer, u64 size)
 302 {
 303         struct xsk_umem_info *umem;
 304         struct xsk_umem_config cfg = {
 305                 .fill_size = XSK_RING_PROD__DEFAULT_NUM_DESCS,
 306                 .comp_size = XSK_RING_CONS__DEFAULT_NUM_DESCS,
 307                 .frame_size = opt_xsk_frame_size,
 308                 .frame_headroom = XSK_UMEM__DEFAULT_FRAME_HEADROOM,
 309                 .flags = opt_umem_flags
 310         };
 311         int ret;
 312
 313         umem = calloc(1, sizeof(*umem));
 314         if (!umem)
 315                 exit_with_error(errno);
 316
 317         ret = xsk_umem__create(&umem->umem, buffer, size, &umem->fq, &umem->cq,
 318                                &cfg);
 319         if (ret)
 320                 exit_with_error(-ret);
 321
 322         umem->buffer = buffer;
 323         return umem;
 324 }
 325
 326 static void xsk_populate_fill_ring(struct xsk_umem_info *umem)
 327 {
 328         int ret, i;
 329         u32 idx;
 330
 331         ret = xsk_ring_prod__reserve(&umem->fq,
 332                                      XSK_RING_PROD__DEFAULT_NUM_DESCS, &idx);
 333         if (ret != XSK_RING_PROD__DEFAULT_NUM_DESCS)
 334                 exit_with_error(-ret);
 335         for (i = 0; i < XSK_RING_PROD__DEFAULT_NUM_DESCS; i++)
 336                 *xsk_ring_prod__fill_addr(&umem->fq, idx++) =
 337                         i * opt_xsk_frame_size;
 338         xsk_ring_prod__submit(&umem->fq, XSK_RING_PROD__DEFAULT_NUM_DESCS);
 339 }
 340
 341 static struct xsk_socket_info *xsk_configure_socket(struct xsk_umem_info *umem,
 342                                                     bool rx, bool tx)
 343 {
 344         struct xsk_socket_config cfg;
 345         struct xsk_socket_info *xsk;
 346         struct xsk_ring_cons *rxr;
 347         struct xsk_ring_prod *txr;
 348         int ret;
 349
 350         xsk = calloc(1, sizeof(*xsk));
 351         if (!xsk)
 352                 exit_with_error(errno);
 353
 354         xsk->umem = umem;
 355         cfg.rx_size = XSK_RING_CONS__DEFAULT_NUM_DESCS;
 356         cfg.tx_size = XSK_RING_PROD__DEFAULT_NUM_DESCS;
 357         if (opt_num_xsks > 1)
 358                 cfg.libbpf_flags = XSK_LIBBPF_FLAGS__INHIBIT_PROG_LOAD;
 359         else
 360                 cfg.libbpf_flags = 0;
 361         cfg.xdp_flags = opt_xdp_flags;
 362         cfg.bind_flags = opt_xdp_bind_flags;
 363
 364         rxr = rx ? &xsk->rx : NULL;
 365         txr = tx ? &xsk->tx : NULL;
 366         ret = xsk_socket__create(&xsk->xsk, opt_if, opt_queue, umem->umem,
 367                                  rxr, txr, &cfg);
 368         if (ret)
 369                 exit_with_error(-ret);
 370
 371         ret = bpf_get_link_xdp_id(opt_ifindex, &prog_id, opt_xdp_flags);
 372         if (ret)
 373                 exit_with_error(-ret);
 374
 375         return xsk;
 376 }
 377
 378 static struct option long_options[] = {
 379         {"rxdrop", no_argument, 0, 'r'},
 380         {"txonly", no_argument, 0, 't'},
 381         {"l2fwd", no_argument, 0, 'l'},
 382         {"interface", required_argument, 0, 'i'},
 383         {"queue", required_argument, 0, 'q'},
 384         {"poll", no_argument, 0, 'p'},
 385         {"xdp-skb", no_argument, 0, 'S'},
 386         {"xdp-native", no_argument, 0, 'N'},
 387         {"interval", required_argument, 0, 'n'},
 388         {"zero-copy", no_argument, 0, 'z'},
 389         {"copy", no_argument, 0, 'c'},
 390         {"frame-size", required_argument, 0, 'f'},
 391         {"no-need-wakeup", no_argument, 0, 'm'},
 392         {"unaligned", no_argument, 0, 'u'},
 393         {"shared-umem", no_argument, 0, 'M'},
 394         {"force", no_argument, 0, 'F'},
 395         {"duration", required_argument, 0, 'd'},
 396         {0, 0, 0, 0}
 397 };
 398
 399 static void usage(const char *prog)
 400 {
 401         const char *str =
 402                 "  Usage: %s [OPTIONS]\n"
 403                 "  Options:\n"
 404                 "  -r, --rxdrop         Discard all incoming packets (default)\n"
 405                 "  -t, --txonly         Only send packets\n"
 406                 "  -l, --l2fwd          MAC swap L2 forwarding\n"
 407                 "  -i, --interface=n    Run on interface n\n"
 408                 "  -q, --queue=n        Use queue n (default 0)\n"
 409                 "  -p, --poll           Use poll syscall\n"
 410                 "  -S, --xdp-skb=n      Use XDP skb-mod\n"
 411                 "  -N, --xdp-native=n   Enforce XDP native mode\n"
 412                 "  -n, --interval=n     Specify statistics update interval (default 1 sec).\n"
 413                 "  -z, --zero-copy      Force zero-copy mode.\n"
 414                 "  -c, --copy           Force copy mode.\n"
 415                 "  -m, --no-need-wakeup Turn off use of driver need wakeup flag.\n"
 416                 "  -f, --frame-size=n   Set the frame size (must be a power of two in aligned mode, default is %d).\n"
 417                 "  -u, --unaligned      Enable unaligned chunk placement\n"
 418                 "  -M, --shared-umem    Enable XDP_SHARED_UMEM\n"
 419                 "  -F, --force          Force loading the XDP prog\n"
 420                 "  -d, --duration=n     Duration in secs to run command.\n"
 421                 "                       Default: forever.\n"
 422                 "\n";
 423         fprintf(stderr, str, prog, XSK_UMEM__DEFAULT_FRAME_SIZE);
 424         exit(EXIT_FAILURE);
 425 }
 426
 427 static void parse_command_line(int argc, char **argv)
 428 {
 429         int option_index, c;
 430
 431         opterr = 0;
 432
 433         for (;;) {
 434                 c = getopt_long(argc, argv, "Frtli:q:psSNn:czf:muMd:",
 435                                 long_options, &option_index);
 436                 if (c == -1)
 437                         break;
 438
 439                 switch (c) {
 440                 case 'r':
 441                         opt_bench = BENCH_RXDROP;
 442                         break;
 443                 case 't':
 444                         opt_bench = BENCH_TXONLY;
 445                         break;
 446                 case 'l':
 447                         opt_bench = BENCH_L2FWD;
 448                         break;
 449                 case 'i':
 450                         opt_if = optarg;
 451                         break;
 452                 case 'q':
 453                         opt_queue = atoi(optarg);
 454                         break;
 455                 case 'p':
 456                         opt_poll = 1;
 457                         break;
 458                 case 'S':
 459                         opt_xdp_flags |= XDP_FLAGS_SKB_MODE;
 460                         opt_xdp_bind_flags |= XDP_COPY;
 461                         break;
 462                 case 'N':
 463                         /* default, set below */
 464                         break;
 465                 case 'n':
 466                         opt_interval = atoi(optarg);
 467                         break;
 468                 case 'z':
 469                         opt_xdp_bind_flags |= XDP_ZEROCOPY;
 470                         break;
 471                 case 'c':
 472                         opt_xdp_bind_flags |= XDP_COPY;
 473                         break;
 474                 case 'u':
 475                         opt_umem_flags |= XDP_UMEM_UNALIGNED_CHUNK_FLAG;
 476                         opt_unaligned_chunks = 1;
 477                         opt_mmap_flags = MAP_HUGETLB;
 478                         break;
 479                 case 'F':
 480                         opt_xdp_flags &= ~XDP_FLAGS_UPDATE_IF_NOEXIST;
 481                         break;
 482                 case 'f':
 483                         opt_xsk_frame_size = atoi(optarg);
 484                         break;
 485                 case 'm':
 486                         opt_need_wakeup = false;
 487                         opt_xdp_bind_flags &= ~XDP_USE_NEED_WAKEUP;
 488                         break;
 489                 case 'M':
 490                         opt_num_xsks = MAX_SOCKS;
 491                         break;
 492                 case 'd':
 493                         opt_duration = atoi(optarg);
 494                         opt_duration *= 1000000000;
 495                         break;
 496                 default:
 497                         usage(basename(argv[0]));
 498                 }
 499         }
 500
 501         if (!(opt_xdp_flags & XDP_FLAGS_SKB_MODE))
 502                 opt_xdp_flags |= XDP_FLAGS_DRV_MODE;
 503
 504         opt_ifindex = if_nametoindex(opt_if);
 505         if (!opt_ifindex) {
 506                 fprintf(stderr, "ERROR: interface \"%s\" does not exist\n",
 507                         opt_if);
 508                 usage(basename(argv[0]));
 509         }
 510
 511         if ((opt_xsk_frame_size & (opt_xsk_frame_size - 1)) &&
 512             !opt_unaligned_chunks) {
 513                 fprintf(stderr, "--frame-size=%d is not a power of two\n",
 514                         opt_xsk_frame_size);
 515                 usage(basename(argv[0]));
 516         }
 517 }
 518
 519 static void kick_tx(struct xsk_socket_info *xsk)
 520 {
 521         int ret;
 522
 523         ret = sendto(xsk_socket__fd(xsk->xsk), NULL, 0, MSG_DONTWAIT, NULL, 0);
 524         if (ret >= 0 || errno == ENOBUFS || errno == EAGAIN || errno == EBUSY)
 525                 return;
 526         exit_with_error(errno);
 527 }
 528
 529 static inline void complete_tx_l2fwd(struct xsk_socket_info *xsk,
 530                                      struct pollfd *fds)
 531 {
 532         struct xsk_umem_info *umem = xsk->umem;
 533         u32 idx_cq = 0, idx_fq = 0;
 534         unsigned int rcvd;
 535         size_t ndescs;
 536
 537         if (!xsk->outstanding_tx)
 538                 return;
 539
 540         if (!opt_need_wakeup || xsk_ring_prod__needs_wakeup(&xsk->tx))
 541                 kick_tx(xsk);
 542
 543         ndescs = (xsk->outstanding_tx > BATCH_SIZE) ? BATCH_SIZE :
 544                 xsk->outstanding_tx;
 545
 546         /* re-add completed Tx buffers */
 547         rcvd = xsk_ring_cons__peek(&umem->cq, ndescs, &idx_cq);
 548         if (rcvd > 0) {
 549                 unsigned int i;
 550                 int ret;
 551
 552                 ret = xsk_ring_prod__reserve(&umem->fq, rcvd, &idx_fq);
 553                 while (ret != rcvd) {
 554                         if (ret < 0)
 555                                 exit_with_error(-ret);
 556                         if (xsk_ring_prod__needs_wakeup(&umem->fq))
 557                                 ret = poll(fds, num_socks, opt_timeout);
 558                         ret = xsk_ring_prod__reserve(&umem->fq, rcvd, &idx_fq);
 559                 }
 560
 561                 for (i = 0; i < rcvd; i++)
 562                         *xsk_ring_prod__fill_addr(&umem->fq, idx_fq++) =
 563                                 *xsk_ring_cons__comp_addr(&umem->cq, idx_cq++);
 564
 565                 xsk_ring_prod__submit(&xsk->umem->fq, rcvd);
 566                 xsk_ring_cons__release(&xsk->umem->cq, rcvd);
 567                 xsk->outstanding_tx -= rcvd;
 568                 xsk->tx_npkts += rcvd;
 569         }
 570 }
 571
 572 static inline void complete_tx_only(struct xsk_socket_info *xsk)
 573 {
 574         unsigned int rcvd;
 575         u32 idx;
 576
 577         if (!xsk->outstanding_tx)
 578                 return;
 579
 580         if (!opt_need_wakeup || xsk_ring_prod__needs_wakeup(&xsk->tx))
 581                 kick_tx(xsk);
 582
 583         rcvd = xsk_ring_cons__peek(&xsk->umem->cq, BATCH_SIZE, &idx);
 584         if (rcvd > 0) {
 585                 xsk_ring_cons__release(&xsk->umem->cq, rcvd);
 586                 xsk->outstanding_tx -= rcvd;
 587                 xsk->tx_npkts += rcvd;
 588         }
 589 }
 590
 591 static void rx_drop(struct xsk_socket_info *xsk, struct pollfd *fds)
 592 {
 593         unsigned int rcvd, i;
 594         u32 idx_rx = 0, idx_fq = 0;
 595         int ret;
 596
 597         rcvd = xsk_ring_cons__peek(&xsk->rx, BATCH_SIZE, &idx_rx);
 598         if (!rcvd) {
 599                 if (xsk_ring_prod__needs_wakeup(&xsk->umem->fq))
 600                         ret = poll(fds, num_socks, opt_timeout);
 601                 return;
 602         }
 603
 604         ret = xsk_ring_prod__reserve(&xsk->umem->fq, rcvd, &idx_fq);
 605         while (ret != rcvd) {
 606                 if (ret < 0)
 607                         exit_with_error(-ret);
 608                 if (xsk_ring_prod__needs_wakeup(&xsk->umem->fq))
 609                         ret = poll(fds, num_socks, opt_timeout);
 610                 ret = xsk_ring_prod__reserve(&xsk->umem->fq, rcvd, &idx_fq);
 611         }
 612
 613         for (i = 0; i < rcvd; i++) {
 614                 u64 addr = xsk_ring_cons__rx_desc(&xsk->rx, idx_rx)->addr;
 615                 u32 len = xsk_ring_cons__rx_desc(&xsk->rx, idx_rx++)->len;
 616                 u64 orig = xsk_umem__extract_addr(addr);
 617
 618                 addr = xsk_umem__add_offset_to_addr(addr);
 619                 char *pkt = xsk_umem__get_data(xsk->umem->buffer, addr);
 620
 621                 hex_dump(pkt, len, addr);
 622                 *xsk_ring_prod__fill_addr(&xsk->umem->fq, idx_fq++) = orig;
 623         }
 624
 625         xsk_ring_prod__submit(&xsk->umem->fq, rcvd);
 626         xsk_ring_cons__release(&xsk->rx, rcvd);
 627         xsk->rx_npkts += rcvd;
 628 }
 629
 630 static void rx_drop_all(void)
 631 {
 632         struct pollfd fds[MAX_SOCKS] = {};
 633         int i, ret;
 634
 635         for (i = 0; i < num_socks; i++) {
 636                 fds[i].fd = xsk_socket__fd(xsks[i]->xsk);
 637                 fds[i].events = POLLIN;
 638         }
 639
 640         for (;;) {
 641                 if (opt_poll) {
 642                         ret = poll(fds, num_socks, opt_timeout);
 643                         if (ret <= 0)
 644                                 continue;
 645                 }
 646
 647                 for (i = 0; i < num_socks; i++)
 648                         rx_drop(xsks[i], fds);
 649
 650                 if (benchmark_done)
 651                         break;
 652         }
 653 }
 654
 655 static void tx_only(struct xsk_socket_info *xsk, u32 frame_nb)
 656 {
 657         u32 idx;
 658
 659         if (xsk_ring_prod__reserve(&xsk->tx, BATCH_SIZE, &idx) == BATCH_SIZE) {
 660                 unsigned int i;
 661
 662                 for (i = 0; i < BATCH_SIZE; i++) {
 663                         xsk_ring_prod__tx_desc(&xsk->tx, idx + i)->addr =
 664                                 (frame_nb + i) << XSK_UMEM__DEFAULT_FRAME_SHIFT;
 665                         xsk_ring_prod__tx_desc(&xsk->tx, idx + i)->len =
 666                                 sizeof(pkt_data) - 1;
 667                 }
 668
 669                 xsk_ring_prod__submit(&xsk->tx, BATCH_SIZE);
 670                 xsk->outstanding_tx += BATCH_SIZE;
 671                 frame_nb += BATCH_SIZE;
 672                 frame_nb %= NUM_FRAMES;
 673         }
 674
 675         complete_tx_only(xsk);
 676 }
 677
 678 static void tx_only_all(void)
 679 {
 680         struct pollfd fds[MAX_SOCKS] = {};
 681         u32 frame_nb[MAX_SOCKS] = {};
 682         int i, ret;
 683
 684         for (i = 0; i < num_socks; i++) {
 685                 fds[0].fd = xsk_socket__fd(xsks[i]->xsk);
 686                 fds[0].events = POLLOUT;
 687         }
 688
 689         for (;;) {
 690                 if (opt_poll) {
 691                         ret = poll(fds, num_socks, opt_timeout);
 692                         if (ret <= 0)
 693                                 continue;
 694
 695                         if (!(fds[0].revents & POLLOUT))
 696                                 continue;
 697                 }
 698
 699                 for (i = 0; i < num_socks; i++)
 700                         tx_only(xsks[i], frame_nb[i]);
 701
 702                 if (benchmark_done)
 703                         break;
 704         }
 705 }
 706
 707 static void l2fwd(struct xsk_socket_info *xsk, struct pollfd *fds)
 708 {
 709         unsigned int rcvd, i;
 710         u32 idx_rx = 0, idx_tx = 0;
 711         int ret;
 712
 713         complete_tx_l2fwd(xsk, fds);
 714
 715         rcvd = xsk_ring_cons__peek(&xsk->rx, BATCH_SIZE, &idx_rx);
 716         if (!rcvd) {
 717                 if (xsk_ring_prod__needs_wakeup(&xsk->umem->fq))
 718                         ret = poll(fds, num_socks, opt_timeout);
 719                 return;
 720         }
 721
 722         ret = xsk_ring_prod__reserve(&xsk->tx, rcvd, &idx_tx);
 723         while (ret != rcvd) {
 724                 if (ret < 0)
 725                         exit_with_error(-ret);
 726                 if (xsk_ring_prod__needs_wakeup(&xsk->tx))
 727                         kick_tx(xsk);
 728                 ret = xsk_ring_prod__reserve(&xsk->tx, rcvd, &idx_tx);
 729         }
 730
 731         for (i = 0; i < rcvd; i++) {
 732                 u64 addr = xsk_ring_cons__rx_desc(&xsk->rx, idx_rx)->addr;
 733                 u32 len = xsk_ring_cons__rx_desc(&xsk->rx, idx_rx++)->len;
 734                 u64 orig = addr;
 735
 736                 addr = xsk_umem__add_offset_to_addr(addr);
 737                 char *pkt = xsk_umem__get_data(xsk->umem->buffer, addr);
 738
 739                 swap_mac_addresses(pkt);
 740
 741                 hex_dump(pkt, len, addr);
 742                 xsk_ring_prod__tx_desc(&xsk->tx, idx_tx)->addr = orig;
 743                 xsk_ring_prod__tx_desc(&xsk->tx, idx_tx++)->len = len;
 744         }
 745
 746         xsk_ring_prod__submit(&xsk->tx, rcvd);
 747         xsk_ring_cons__release(&xsk->rx, rcvd);
 748
 749         xsk->rx_npkts += rcvd;
 750         xsk->outstanding_tx += rcvd;
 751 }
 752
 753 static void l2fwd_all(void)
 754 {
 755         struct pollfd fds[MAX_SOCKS] = {};
 756         int i, ret;
 757
 758         for (i = 0; i < num_socks; i++) {
 759                 fds[i].fd = xsk_socket__fd(xsks[i]->xsk);
 760                 fds[i].events = POLLOUT | POLLIN;
 761         }
 762
 763         for (;;) {
 764                 if (opt_poll) {
 765                         ret = poll(fds, num_socks, opt_timeout);
 766                         if (ret <= 0)
 767                                 continue;
 768                 }
 769
 770                 for (i = 0; i < num_socks; i++)
 771                         l2fwd(xsks[i], fds);
 772
 773                 if (benchmark_done)
 774                         break;
 775         }
 776 }
 777
 778 static void load_xdp_program(char **argv, struct bpf_object **obj)
 779 {
 780         struct bpf_prog_load_attr prog_load_attr = {
 781                 .prog_type      = BPF_PROG_TYPE_XDP,
 782         };
 783         char xdp_filename[256];
 784         int prog_fd;
 785
 786         snprintf(xdp_filename, sizeof(xdp_filename), "%s_kern.o", argv[0]);
 787         prog_load_attr.file = xdp_filename;
 788
 789         if (bpf_prog_load_xattr(&prog_load_attr, obj, &prog_fd))
 790                 exit(EXIT_FAILURE);
 791         if (prog_fd < 0) {
 792                 fprintf(stderr, "ERROR: no program found: %s\n",
 793                         strerror(prog_fd));
 794                 exit(EXIT_FAILURE);
 795         }
 796
 797         if (bpf_set_link_xdp_fd(opt_ifindex, prog_fd, opt_xdp_flags) < 0) {
 798                 fprintf(stderr, "ERROR: link set xdp fd failed\n");
 799                 exit(EXIT_FAILURE);
 800         }
 801 }
 802
 803 static void enter_xsks_into_map(struct bpf_object *obj)
 804 {
 805         struct bpf_map *map;
 806         int i, xsks_map;
 807
 808         map = bpf_object__find_map_by_name(obj, "xsks_map");
 809         xsks_map = bpf_map__fd(map);
 810         if (xsks_map < 0) {
 811                 fprintf(stderr, "ERROR: no xsks map found: %s\n",
 812                         strerror(xsks_map));
 813                         exit(EXIT_FAILURE);
 814         }
 815
 816         for (i = 0; i < num_socks; i++) {
 817                 int fd = xsk_socket__fd(xsks[i]->xsk);
 818                 int key, ret;
 819
 820                 key = i;
 821                 ret = bpf_map_update_elem(xsks_map, &key, &fd, 0);
 822                 if (ret) {
 823                         fprintf(stderr, "ERROR: bpf_map_update_elem %d\n", i);
 824                         exit(EXIT_FAILURE);
 825                 }
 826         }
 827 }
 828
 829 int main(int argc, char **argv)
 830 {
 831         struct rlimit r = {RLIM_INFINITY, RLIM_INFINITY};
 832         bool rx = false, tx = false;
 833         struct xsk_umem_info *umem;
 834         struct bpf_object *obj;
 835         pthread_t pt;
 836         int i, ret;
 837         void *bufs;
 838
 839         parse_command_line(argc, argv);
 840
 841         if (setrlimit(RLIMIT_MEMLOCK, &r)) {
 842                 fprintf(stderr, "ERROR: setrlimit(RLIMIT_MEMLOCK) \"%s\"\n",
 843                         strerror(errno));
 844                 exit(EXIT_FAILURE);
 845         }
 846
 847         if (opt_num_xsks > 1)
 848                 load_xdp_program(argv, &obj);
 849
 850         /* Reserve memory for the umem. Use hugepages if unaligned chunk mode */
 851         bufs = mmap(NULL, NUM_FRAMES * opt_xsk_frame_size,
 852                     PROT_READ | PROT_WRITE,
 853                     MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS | opt_mmap_flags, -1, 0);
 854         if (bufs == MAP_FAILED) {
 855                 printf("ERROR: mmap failed\n");
 856                 exit(EXIT_FAILURE);
 857         }
 858
 859         /* Create sockets... */
 860         umem = xsk_configure_umem(bufs, NUM_FRAMES * opt_xsk_frame_size);
 861         if (opt_bench == BENCH_RXDROP || opt_bench == BENCH_L2FWD) {
 862                 rx = true;
 863                 xsk_populate_fill_ring(umem);
 864         }
 865         if (opt_bench == BENCH_L2FWD || opt_bench == BENCH_TXONLY)
 866                 tx = true;
 867         for (i = 0; i < opt_num_xsks; i++)
 868                 xsks[num_socks++] = xsk_configure_socket(umem, rx, tx);
 869
 870         if (opt_bench == BENCH_TXONLY)
 871                 for (i = 0; i < NUM_FRAMES; i++)
 872                         gen_eth_frame(umem, i * opt_xsk_frame_size);
 873
 874         if (opt_num_xsks > 1 && opt_bench != BENCH_TXONLY)
 875                 enter_xsks_into_map(obj);
 876
 877         signal(SIGINT, int_exit);
 878         signal(SIGTERM, int_exit);
 879         signal(SIGABRT, int_exit);
 880
 881         setlocale(LC_ALL, "");
 882
 883         ret = pthread_create(&pt, NULL, poller, NULL);
 884         if (ret)
 885                 exit_with_error(ret);
 886
 887         prev_time = get_nsecs();
 888         start_time = prev_time;
 889
 890         if (opt_bench == BENCH_RXDROP)
 891                 rx_drop_all();
 892         else if (opt_bench == BENCH_TXONLY)
 893                 tx_only_all();
 894         else
 895                 l2fwd_all();
 896
 897         pthread_join(pt, NULL);
 898
 899         xdpsock_cleanup();
 900
 901         return 0;
 902 }