source: lib/format_dpdk.c @ a6f2d1d

cachetimestampsdevelopdpdk-ndagetsiliverc-4.0.3rc-4.0.4ringdecrementfixringperformance
Last change on this file since a6f2d1d was a6f2d1d, checked in by Shane Alcock <salcock@…>, 3 years ago

Fix bug where per_stream is not initialised when doing dpdk output.

  • Property mode set to 100644
File size: 70.2 KB
Line 
1/*
2 *
3 * Copyright (c) 2007-2016 The University of Waikato, Hamilton, New Zealand.
4 * All rights reserved.
5 *
6 * This file is part of libtrace.
7 *
8 * This code has been developed by the University of Waikato WAND
9 * research group. For further information please see http://www.wand.net.nz/
10 *
11 * libtrace is free software; you can redistribute it and/or modify
12 * it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
13 * the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
14 * (at your option) any later version.
15 *
16 * libtrace is distributed in the hope that it will be useful,
17 * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
18 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
19 * GNU Lesser General Public License for more details.
20 *
21 * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
22 * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
23 *
24 *
25 *
26 * Kit capture format.
27 *
28 * Intel Data Plane Development Kit is a LIVE capture format.
29 *
30 * This format also supports writing which will write packets out to the
31 * network as a form of packet replay. This should not be confused with the
32 * RT protocol which is intended to transfer captured packet records between
33 * RT-speaking programs.
34 */
35
36#define _GNU_SOURCE
37
38#include "config.h"
39#include "libtrace.h"
40#include "libtrace_int.h"
41#include "format_helper.h"
42#include "libtrace_arphrd.h"
43#include "hash_toeplitz.h"
44#include "format_dpdk.h"
45
46#ifdef HAVE_INTTYPES_H
47#  include <inttypes.h>
48#else
49# error "Can't find inttypes.h"
50#endif
51
52#include <stdlib.h>
53#include <assert.h>
54#include <unistd.h>
55#include <endian.h>
56#include <string.h>
57#include <math.h>
58
59#if HAVE_LIBNUMA
60#include <numa.h>
61#endif
62
63#define MBUF(x) ((struct rte_mbuf *) x)
64/* Get the original placement of the packet data */
65#define MBUF_PKTDATA(x) ((char *) x + sizeof(struct rte_mbuf) + RTE_PKTMBUF_HEADROOM)
66#define FORMAT(x) ((struct dpdk_format_data_t*)(x->format_data))
67#define PERPKT_FORMAT(x) ((struct dpdk_per_lcore_t*)(x->format_data))
68
69#define FORMAT_DATA_HEAD(x) FORMAT(x)->per_stream->head
70#define FORMAT_DATA_FIRST(x) ((dpdk_per_stream_t *)FORMAT_DATA_HEAD(x)->data)
71
72#define TV_TO_NS(tv) ((uint64_t) tv.tv_sec*1000000000ull + \
73                        (uint64_t) tv.tv_usec*1000ull)
74#define TS_TO_NS(ts) ((uint64_t) ts.tv_sec*1000000000ull + \
75                        (uint64_t) ts.tv_nsec)
76
77#if RTE_PKTMBUF_HEADROOM != 128
78#warning "RTE_PKT_MBUF_HEADROOM is not set to the default value of 128 - " \
79         "any libtrace instance processing these packet must be have the" \
80         "same RTE_PKTMBUF_HEADROOM set"
81#endif
82
83
84static pthread_mutex_t dpdk_lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
85/* Memory pools Per NUMA node */
86static struct rte_mempool * mem_pools[4][RTE_MAX_LCORE] = {{0}};
87
88/* Used by both input and output however some fields are not used
89 * for output */
90struct dpdk_format_data_t {
91        int8_t promisc; /* promiscuous mode - RX only */
92        uint8_t port; /* Always 0 we only whitelist a single port - Shared TX & RX */
93        uint8_t nb_ports; /* Total number of usable ports on system should be 1 */
94        uint8_t paused; /* See paused_state */
95        uint16_t link_speed; /* Link speed 10,100,1000,10000 etc. */
96        int snaplen; /* The snap length for the capture - RX only */
97        /* We always have to setup both rx and tx queues even if we don't want them */
98        int nb_rx_buf; /* The number of packet buffers in the rx ring */
99        int nb_tx_buf; /* The number of packet buffers in the tx ring */
100        int nic_numa_node; /* The NUMA node that the NIC is attached to */
101        struct rte_mempool * pktmbuf_pool; /* Our packet memory pool */
102#if DPDK_USE_BLACKLIST
103        struct rte_pci_addr blacklist[BLACK_LIST_SIZE]; /* Holds our device blacklist */
104        unsigned int nb_blacklist; /* Number of blacklist items in are valid */
105#endif
106        char mempool_name[MEMPOOL_NAME_LEN]; /* The name of the mempool that we are using */
107        enum hasher_types hasher_type;
108        uint8_t *rss_key;
109        /* To improve single-threaded performance we always batch reading
110         * packets, in a burst, otherwise the parallel library does this for us */
111        struct rte_mbuf* burst_pkts[BURST_SIZE];
112        int burst_size; /* The total number read in the burst */
113        int burst_offset; /* The offset we are into the burst */
114
115        /* Our parallel streams */
116        libtrace_list_t *per_stream;
117};
118
119enum dpdk_addt_hdr_flags {
120        INCLUDES_CHECKSUM = 0x1,
121        INCLUDES_HW_TIMESTAMP = 0x2, /* Used with 82580 driver */
122};
123
124/**
125 * A structure placed in front of the packet where we can store
126 * additional information about the given packet.
127 * +--------------------------+
128 * |       rte_mbuf (pkt)     | sizeof(rte_mbuf)
129 * +--------------------------+
130 * |       dpdk_addt_hdr      | sizeof(dpdk_addt_hdr)
131 * +--------------------------+
132 * |           padding        | RTE_PKTMBUF_HEADROOM-sizeof(dpdk_addt_hdr)
133 * +--------------------------+
134 * *   hw_timestamp_82580     * 16 bytes Optional
135 * +--------------------------+
136 * |       Packet data        | Variable Size
137 * |                          |
138 */
139struct dpdk_addt_hdr {
140        uint64_t timestamp;
141        uint8_t flags;
142        uint8_t direction;
143        uint8_t reserved1;
144        uint8_t reserved2;
145        uint32_t cap_len; /* The size to say the capture is */
146};
147
148/**
149 * We want to blacklist all devices except those on the whitelist
150 * (I say list, but yes it is only the one).
151 *
152 * The default behaviour of rte_pci_probe() will map every possible device
153 * to its DPDK driver. The DPDK driver will take the ethernet device
154 * out of the kernel (i.e. no longer /dev/ethx) and cannot be used.
155 *
156 * So blacklist all devices except the one that we wish to use so that
157 * the others can still be used as standard ethernet ports.
158 *
159 * @return 0 if successful, otherwise -1 on error.
160 */
161#if DPDK_USE_BLACKLIST
162static int blacklist_devices(struct dpdk_format_data_t *format_data, struct rte_pci_addr *whitelist)
163{
164        struct rte_pci_device *dev = NULL;
165        format_data->nb_blacklist = 0;
166
167        memset(format_data->blacklist, 0, sizeof (format_data->blacklist));
168
169        TAILQ_FOREACH(dev, &device_list, next) {
170        if (whitelist != NULL && whitelist->domain == dev->addr.domain
171            && whitelist->bus == dev->addr.bus
172            && whitelist->devid == dev->addr.devid
173            && whitelist->function == dev->addr.function)
174            continue;
175                if (format_data->nb_blacklist >= sizeof (format_data->blacklist)
176                                / sizeof (format_data->blacklist[0])) {
177                        fprintf(stderr, "Warning: too many devices to blacklist consider"
178                                        " increasing BLACK_LIST_SIZE");
179                        break;
180                }
181                format_data->blacklist[format_data->nb_blacklist] = dev->addr;
182                ++format_data->nb_blacklist;
183        }
184
185        rte_eal_pci_set_blacklist(format_data->blacklist, format_data->nb_blacklist);
186        return 0;
187}
188#else /* DPDK_USE_BLACKLIST */
189#include <rte_devargs.h>
190static int whitelist_device(struct dpdk_format_data_t *format_data UNUSED, struct rte_pci_addr *whitelist)
191{
192        char pci_str[20] = {0};
193        snprintf(pci_str, sizeof(pci_str), PCI_PRI_FMT,
194                 whitelist->domain,
195                 whitelist->bus,
196                 whitelist->devid,
197                 whitelist->function);
198        if (rte_eal_devargs_add(RTE_DEVTYPE_WHITELISTED_PCI, pci_str) < 0) {
199                return -1;
200        }
201        return 0;
202}
203#endif
204
205/**
206 * Parse the URI format as a pci address
207 * Fills in addr, note core is optional and is unchanged if
208 * a value for it is not provided.
209 *
210 * i.e. ./libtrace dpdk:0:1:0.0 -> 0:1:0.0
211 * or ./libtrace dpdk:0:1:0.1-2 -> 0:1:0.1 (Using CPU core #2)
212 */
213static int parse_pciaddr(char * str, struct rte_pci_addr * addr, long * core) {
214        int matches;
215        assert(str);
216        matches = sscanf(str, "%4"SCNx16":%2"SCNx8":%2"SCNx8".%2"SCNx8"-%ld",
217                         &addr->domain, &addr->bus, &addr->devid,
218                         &addr->function, core);
219        if (matches >= 4) {
220                return 0;
221        } else {
222                return -1;
223        }
224}
225
226/**
227 * Convert a pci address to the numa node it is
228 * connected to.
229 *
230 * This checks /sys/bus/pci/devices/XXXX:XX:XX.X/numa_node
231 * so we can call it before DPDK
232 *
233 * @return -1 if unknown otherwise a number 0 or higher of the numa node
234 */
235static int pci_to_numa(struct rte_pci_addr * dev_addr) {
236        char path[50] = {0};
237        FILE *file;
238
239        /* Read from the system */
240        snprintf(path, sizeof(path), "/sys/bus/pci/devices/"PCI_PRI_FMT"/numa_node",
241                 dev_addr->domain,
242                 dev_addr->bus,
243                 dev_addr->devid,
244                 dev_addr->function);
245
246        if((file = fopen(path, "r")) != NULL) {
247                int numa_node = -1;
248                fscanf(file, "%d", &numa_node);
249                fclose(file);
250                return numa_node;
251        }
252        return -1;
253}
254
255#if DEBUG
256/* For debugging */
257static inline void dump_configuration()
258{
259        struct rte_config * global_config;
260        long nb_cpu = sysconf(_SC_NPROCESSORS_ONLN);
261
262        if (nb_cpu <= 0) {
263                perror("sysconf(_SC_NPROCESSORS_ONLN) failed."
264                       " Falling back to the first core.");
265                nb_cpu = 1; /* fallback to just 1 core */
266        }
267        if (nb_cpu > RTE_MAX_LCORE)
268                nb_cpu = RTE_MAX_LCORE;
269
270        global_config = rte_eal_get_configuration();
271
272        if (global_config != NULL) {
273                int i;
274                fprintf(stderr, "Intel DPDK setup\n"
275                        "---Version      : %s\n"
276                        "---Master LCore : %"PRIu32"\n"
277                        "---LCore Count  : %"PRIu32"\n",
278                        rte_version(),
279                        global_config->master_lcore, global_config->lcore_count);
280
281                for (i = 0 ; i < nb_cpu; i++) {
282                        fprintf(stderr, "   ---Core %d : %s\n", i,
283                                global_config->lcore_role[i] == ROLE_RTE ? "on" : "off");
284                }
285
286                const char * proc_type;
287                switch (global_config->process_type) {
288                case RTE_PROC_AUTO:
289                        proc_type = "auto";
290                        break;
291                case RTE_PROC_PRIMARY:
292                        proc_type = "primary";
293                        break;
294                case RTE_PROC_SECONDARY:
295                        proc_type = "secondary";
296                        break;
297                case RTE_PROC_INVALID:
298                        proc_type = "invalid";
299                        break;
300                default:
301                        proc_type = "something worse than invalid!!";
302                }
303                fprintf(stderr, "---Process Type : %s\n", proc_type);
304        }
305
306}
307#endif
308
309/**
310 * Expects to be called from the master lcore and moves it to the given dpdk id
311 * @param core (zero indexed) If core is on the physical system affinity is bound otherwise
312 *               affinity is set to all cores. Must be less than RTE_MAX_LCORE
313 *               and not already in use.
314 * @return 0 is successful otherwise -1 on error.
315 */
316static inline int dpdk_move_master_lcore(libtrace_t *libtrace, size_t core) {
317        struct rte_config *cfg = rte_eal_get_configuration();
318        cpu_set_t cpuset;
319        int i;
320
321        assert (core < RTE_MAX_LCORE);
322        assert (rte_get_master_lcore() == rte_lcore_id());
323
324        if (core == rte_lcore_id())
325                return 0;
326
327        /* Make sure we are not overwriting someone else */
328        assert(!rte_lcore_is_enabled(core));
329
330        /* Move the core */
331        cfg->lcore_role[rte_lcore_id()] = ROLE_OFF;
332        cfg->lcore_role[core] = ROLE_RTE;
333        lcore_config[core].thread_id = lcore_config[rte_lcore_id()].thread_id;
334        rte_eal_get_configuration()->master_lcore = core;
335        RTE_PER_LCORE(_lcore_id) = core;
336
337        /* Now change the affinity, either mapped to a single core or all accepted */
338        CPU_ZERO(&cpuset);
339
340        if (lcore_config[core].detected) {
341                CPU_SET(core, &cpuset);
342        } else {
343                for (i = 0; i < RTE_MAX_LCORE; ++i) {
344                        if (lcore_config[i].detected)
345                                CPU_SET(i, &cpuset);
346                }
347        }
348
349        i = pthread_setaffinity_np(pthread_self(), sizeof(cpuset), &cpuset);
350        if (i != 0) {
351                trace_set_err(libtrace, errno, "pthread_setaffinity_np failed\n");
352                return -1;
353        }
354        return 0;
355}
356
357/**
358 * XXX This is very bad XXX
359 * But we have to do something to allow getopts nesting
360 * Luckly normally the format is last so it doesn't matter
361 * DPDK only supports modern systems so hopefully this
362 * will continue to work
363 */
364struct saved_getopts {
365        char *optarg;
366        int optind;
367        int opterr;
368        int optopt;
369};
370
371static void save_getopts(struct saved_getopts *opts) {
372        opts->optarg = optarg;
373        opts->optind = optind;
374        opts->opterr = opterr;
375        opts->optopt = optopt;
376}
377
378static void restore_getopts(struct saved_getopts *opts) {
379        optarg = opts->optarg;
380        optind = opts->optind;
381        opterr = opts->opterr;
382        optopt = opts->optopt;
383}
384
385static inline int dpdk_init_environment(char * uridata, struct dpdk_format_data_t * format_data,
386                                        char * err, int errlen) {
387        int ret; /* Returned error codes */
388        struct rte_pci_addr use_addr; /* The only address that we don't blacklist */
389        char cpu_number[10] = {0}; /* The CPU mask we want to bind to */
390        char mem_map[20] = {0}; /* The memory name */
391        long nb_cpu; /* The number of CPUs in the system */
392        long my_cpu; /* The CPU number we want to bind to */
393        int i;
394        struct rte_config *cfg = rte_eal_get_configuration();
395        struct saved_getopts save_opts;
396
397        /* This initialises the Environment Abstraction Layer (EAL)
398         * If we had slave workers these are put into WAITING state
399         *
400         * Basically binds this thread to a fixed core, which we choose as
401         * the last core on the machine (assuming fewer interrupts mapped here).
402         * "-c" controls the cpu mask 0x1=1st core 0x2=2nd 0x4=3rd and so on
403         * "-n" the number of memory channels into the CPU (hardware specific)
404         *      - Most likely to be half the number of ram slots in your machine.
405         *        We could count ram slots by "dmidecode -t 17 | grep -c 'Size:'"
406         * Controls where in memory packets are stored such that they are spread
407         * across the channels. We just use 1 to be safe.
408         *
409         * Using unique file prefixes mean separate memory is used, unlinking
410         * the two processes. However be careful we still cannot access a
411         * port that already in use.
412         */
413        char* argv[] = {"libtrace",
414                        "-c", cpu_number,
415                        "-n", "1",
416                        "--proc-type", "auto",
417                        "--file-prefix", mem_map,
418                        "-m", "512",
419#if DPDK_USE_LOG_LEVEL
420#       if DEBUG
421                        "--log-level", "8", /* RTE_LOG_DEBUG */
422#       else
423                        "--log-level", "5", /* RTE_LOG_WARNING */
424#       endif
425#endif
426                        NULL};
427        int argc = sizeof(argv) / sizeof(argv[0]) - 1;
428
429#if DEBUG
430        rte_set_log_level(RTE_LOG_DEBUG);
431#else
432        rte_set_log_level(RTE_LOG_WARNING);
433#endif
434
435        /* Get the number of cpu cores in the system and use the last core
436         * on the correct numa node */
437        nb_cpu = sysconf(_SC_NPROCESSORS_ONLN);
438        if (nb_cpu <= 0) {
439                perror("sysconf(_SC_NPROCESSORS_ONLN) failed."
440                       " Falling back to the first core.");
441                nb_cpu = 1; /* fallback to the first core */
442        }
443        if (nb_cpu > RTE_MAX_LCORE)
444                nb_cpu = RTE_MAX_LCORE;
445
446        my_cpu = -1;
447        /* This allows the user to specify the core - we would try to do this
448         * automatically but it's hard to tell that this is secondary
449         * before running rte_eal_init(...). Currently we are limited to 1
450         * instance per core due to the way memory is allocated. */
451        if (parse_pciaddr(uridata, &use_addr, &my_cpu) != 0) {
452                snprintf(err, errlen, "Failed to parse URI");
453                return -1;
454        }
455
456#if HAVE_LIBNUMA
457        format_data->nic_numa_node = pci_to_numa(&use_addr);
458        if (my_cpu < 0) {
459#if DEBUG
460                /* If we can assign to a core on the same numa node */
461                fprintf(stderr, "Using pci card on numa_node%d\n", format_data->nic_numa_node);
462#endif
463                if(format_data->nic_numa_node >= 0) {
464                        int max_node_cpu = -1;
465                        struct bitmask *mask = numa_allocate_cpumask();
466                        assert(mask);
467                        numa_node_to_cpus(format_data->nic_numa_node, mask);
468                        for (i = 0 ; i < nb_cpu; ++i) {
469                                if (numa_bitmask_isbitset(mask,i))
470                                        max_node_cpu = i+1;
471                        }
472                        my_cpu = max_node_cpu;
473                }
474        }
475#endif
476        if (my_cpu < 0) {
477                my_cpu = nb_cpu;
478        }
479
480
481        snprintf(format_data->mempool_name, MEMPOOL_NAME_LEN,
482                 "libtrace_pool_%"PRIu32, (uint32_t) nb_cpu);
483
484        if (!(my_cpu > 0 && my_cpu <= nb_cpu)) {
485                snprintf(err, errlen,
486                         "Intel DPDK - User defined a bad CPU number %"PRIu32" must be"
487                         " between 1 and %"PRIu32, (uint32_t) my_cpu, (uint32_t) nb_cpu);
488                return -1;
489        }
490
491        /* Make our mask with all cores turned on this is so that DPDK
492         * gets all CPU info in older versions */
493        snprintf(cpu_number, sizeof(cpu_number), "%x", ~(UINT32_MAX<<MIN(31, nb_cpu)));
494        //snprintf(cpu_number, sizeof(cpu_number), "%x", 0x1 << (my_cpu - 1));
495
496#if !DPDK_USE_BLACKLIST
497        /* Black list all ports besides the one that we want to use */
498        if ((ret = whitelist_device(format_data, &use_addr)) < 0) {
499                snprintf(err, errlen, "Intel DPDK - Whitelisting PCI device failed,"
500                         " are you sure the address is correct?: %s", strerror(-ret));
501                return -1;
502        }
503#endif
504
505        /* Give the memory map a unique name */
506        snprintf(mem_map, sizeof(mem_map), "libtrace-%d", (int) getpid());
507        /* rte_eal_init it makes a call to getopt so we need to reset the
508         * global optind variable of getopt otherwise this fails */
509        save_getopts(&save_opts);
510        optind = 1;
511        if ((ret = rte_eal_init(argc, argv)) < 0) {
512                snprintf(err, errlen,
513                         "Intel DPDK - Initialisation of EAL failed: %s", strerror(-ret));
514                return -1;
515        }
516        restore_getopts(&save_opts);
517        // These are still running but will never do anything with DPDK v1.7 we
518        // should remove this XXX in the future
519        for(i = 0; i < RTE_MAX_LCORE; ++i) {
520                if (rte_lcore_is_enabled(i) && i != (int) rte_get_master_lcore()) {
521                        cfg->lcore_role[i] = ROLE_OFF;
522                        cfg->lcore_count--;
523                }
524        }
525        // Only the master should be running
526        assert(cfg->lcore_count == 1);
527
528        // TODO XXX TODO
529        dpdk_move_master_lcore(NULL, my_cpu-1);
530
531#if DEBUG
532        dump_configuration();
533#endif
534
535#if DPDK_USE_PMD_INIT
536        /* This registers all available NICs with Intel DPDK
537         * These are not loaded until rte_eal_pci_probe() is called.
538         */
539        if ((ret = rte_pmd_init_all()) < 0) {
540                snprintf(err, errlen,
541                         "Intel DPDK - rte_pmd_init_all failed: %s", strerror(-ret));
542                return -1;
543        }
544#endif
545
546#if DPDK_USE_BLACKLIST
547        /* Blacklist all ports besides the one that we want to use */
548        if ((ret = blacklist_devices(format_data, &use_addr)) < 0) {
549                snprintf(err, errlen, "Intel DPDK - Whitelisting PCI device failed,"
550                         " are you sure the address is correct?: %s", strerror(-ret));
551                return -1;
552        }
553#endif
554
555#if DPDK_USE_PCI_PROBE
556        /* This loads DPDK drivers against all ports that are not blacklisted */
557        if ((ret = rte_eal_pci_probe()) < 0) {
558                snprintf(err, errlen,
559                         "Intel DPDK - rte_eal_pci_probe failed: %s", strerror(-ret));
560                return -1;
561        }
562#endif
563
564        format_data->nb_ports = rte_eth_dev_count();
565
566        if (format_data->nb_ports != 1) {
567                snprintf(err, errlen,
568                         "Intel DPDK - rte_eth_dev_count returned %d but it should be 1",
569                         format_data->nb_ports);
570                return -1;
571        }
572
573        return 0;
574}
575
576int dpdk_init_input (libtrace_t *libtrace) {
577        dpdk_per_stream_t stream = DPDK_EMPTY_STREAM;
578        char err[500];
579        err[0] = 0;
580
581        libtrace->format_data = (struct dpdk_format_data_t *)
582                                malloc(sizeof(struct dpdk_format_data_t));
583        FORMAT(libtrace)->port = 0; /* Always assume 1 port loaded */
584        FORMAT(libtrace)->nb_ports = 0;
585        FORMAT(libtrace)->snaplen = 0; /* Use default */
586        FORMAT(libtrace)->nb_rx_buf = NB_RX_MBUF;
587        FORMAT(libtrace)->nb_tx_buf = MIN_NB_BUF;
588        FORMAT(libtrace)->nic_numa_node = -1;
589        FORMAT(libtrace)->promisc = -1;
590        FORMAT(libtrace)->pktmbuf_pool = NULL;
591#if DPDK_USE_BLACKLIST
592        FORMAT(libtrace)->nb_blacklist = 0;
593#endif
594        FORMAT(libtrace)->paused = DPDK_NEVER_STARTED;
595        FORMAT(libtrace)->mempool_name[0] = 0;
596        memset(FORMAT(libtrace)->burst_pkts, 0,
597               sizeof(FORMAT(libtrace)->burst_pkts[0]) * BURST_SIZE);
598        FORMAT(libtrace)->burst_size = 0;
599        FORMAT(libtrace)->burst_offset = 0;
600        FORMAT(libtrace)->hasher_type = HASHER_BALANCE;
601        FORMAT(libtrace)->rss_key = NULL;
602
603        /* Make our first stream */
604        FORMAT(libtrace)->per_stream = libtrace_list_init(sizeof(struct dpdk_per_stream_t));
605        libtrace_list_push_back(FORMAT(libtrace)->per_stream, &stream);
606
607        if (dpdk_init_environment(libtrace->uridata, FORMAT(libtrace), err, sizeof(err)) != 0) {
608                trace_set_err(libtrace, TRACE_ERR_INIT_FAILED, "%s", err);
609                free(libtrace->format_data);
610                libtrace->format_data = NULL;
611                return -1;
612        }
613        return 0;
614}
615
616static int dpdk_init_output(libtrace_out_t *libtrace)
617{
618        dpdk_per_stream_t stream = DPDK_EMPTY_STREAM;
619        char err[500];
620        err[0] = 0;
621
622        libtrace->format_data = (struct dpdk_format_data_t *)
623                                malloc(sizeof(struct dpdk_format_data_t));
624        FORMAT(libtrace)->port = 0; /* Always assume 1 port loaded */
625        FORMAT(libtrace)->nb_ports = 0;
626        FORMAT(libtrace)->snaplen = 0; /* Use default */
627        FORMAT(libtrace)->nb_rx_buf = MIN_NB_BUF;
628        FORMAT(libtrace)->nb_tx_buf = NB_TX_MBUF;
629        FORMAT(libtrace)->nic_numa_node = -1;
630        FORMAT(libtrace)->promisc = -1;
631        FORMAT(libtrace)->pktmbuf_pool = NULL;
632#if DPDK_USE_BLACKLIST
633        FORMAT(libtrace)->nb_blacklist = 0;
634#endif
635        FORMAT(libtrace)->paused = DPDK_NEVER_STARTED;
636        FORMAT(libtrace)->mempool_name[0] = 0;
637        memset(FORMAT(libtrace)->burst_pkts, 0, sizeof(FORMAT(libtrace)->burst_pkts[0]) * BURST_SIZE);
638        FORMAT(libtrace)->burst_size = 0;
639        FORMAT(libtrace)->burst_offset = 0;
640
641        FORMAT(libtrace)->per_stream = libtrace_list_init(sizeof(struct dpdk_per_stream_t));
642        libtrace_list_push_back(FORMAT(libtrace)->per_stream, &stream);
643
644        if (dpdk_init_environment(libtrace->uridata, FORMAT(libtrace), err, sizeof(err)) != 0) {
645                trace_set_err_out(libtrace, TRACE_ERR_INIT_FAILED, "%s", err);
646                free(libtrace->format_data);
647                libtrace->format_data = NULL;
648                return -1;
649        }
650        return 0;
651}
652
653/**
654 * Note here snaplen excludes the MAC checksum. Packets over
655 * the requested snaplen will be dropped. (Excluding MAC checksum)
656 *
657 * I.e the maximum size of a standard ethernet packet is 1518 (Including MAC checksum)
658 * So to allow packets upto 1518 this would be set to 1514 and if GET_MAC_CRC_CHECKSUM
659 * is set the maximum size of the returned packet would be 1518 otherwise
660 * 1514 would be the largest size possibly returned.
661 *
662 */
663int dpdk_config_input (libtrace_t *libtrace,
664                              trace_option_t option,
665                              void *data) {
666        switch (option) {
667        case TRACE_OPTION_SNAPLEN:
668                /* Only support changing snaplen before a call to start is
669                 * made */
670                if (FORMAT(libtrace)->paused == DPDK_NEVER_STARTED)
671                        FORMAT(libtrace)->snaplen=*(int*)data;
672                else
673                        return -1;
674                return 0;
675        case TRACE_OPTION_PROMISC:
676                FORMAT(libtrace)->promisc=*(int*)data;
677                return 0;
678        case TRACE_OPTION_HASHER:
679                switch (*((enum hasher_types *) data))
680                {
681                case HASHER_BALANCE:
682                case HASHER_UNIDIRECTIONAL:
683                case HASHER_BIDIRECTIONAL:
684                        FORMAT(libtrace)->hasher_type = *(enum hasher_types*)data;
685                        if (FORMAT(libtrace)->rss_key)
686                                free(FORMAT(libtrace)->rss_key);
687                        FORMAT(libtrace)->rss_key = NULL;
688                        return 0;
689                case HASHER_CUSTOM:
690                        // Let libtrace do this
691                        return -1;
692                }
693                break;
694        case TRACE_OPTION_FILTER:
695                /* TODO filtering */
696        case TRACE_OPTION_META_FREQ:
697        case TRACE_OPTION_EVENT_REALTIME:
698                break;
699        /* Avoid default: so that future options will cause a warning
700         * here to remind us to implement it, or flag it as
701         * unimplementable
702         */
703        }
704
705        /* Don't set an error - trace_config will try to deal with the
706         * option and will set an error if it fails */
707        return -1;
708}
709
710/* Can set jumbo frames/ or limit the size of a frame by setting both
711 * max_rx_pkt_len and jumbo_frame. This can be limited to less than
712 *
713 */
714static struct rte_eth_conf port_conf = {
715        .rxmode = {
716                .mq_mode = ETH_RSS,
717                .split_hdr_size = 0,
718                .header_split   = 0, /**< Header Split disabled */
719                .hw_ip_checksum = 0, /**< IP checksum offload disabled */
720                .hw_vlan_filter = 0, /**< VLAN filtering disabled */
721                .jumbo_frame    = 0, /**< Jumbo Frame Support disabled */
722                .max_rx_pkt_len = 0, /**< Max frame Size if Jumbo enabled */
723#if GET_MAC_CRC_CHECKSUM
724/* So it appears that if hw_strip_crc is turned off the driver will still
725 * take this off. See line 955ish in lib/librte_pmd_e1000/igb_rxtx.c.
726 * So if .hw_strip_crc=0 a valid CRC exists 4 bytes after the end of the
727 * So lets just add it back on when we receive the packet.
728 */
729                .hw_strip_crc   = 0, /**< CRC stripped by hardware */
730#else
731/* By default strip the MAC checksum because it's a bit of a hack to
732 * actually read these. And don't want to rely on disabling this to actualy
733 * always cut off the checksum in the future
734 */
735                .hw_strip_crc   = 1, /**< CRC stripped by hardware */
736#endif
737        },
738        .txmode = {
739                .mq_mode = ETH_DCB_NONE,
740        },
741        .rx_adv_conf = {
742                .rss_conf = {
743                        .rss_hf = RX_RSS_FLAGS,
744                },
745        },
746        .intr_conf = {
747                .lsc = 1
748        }
749};
750
751static const struct rte_eth_rxconf rx_conf = {
752        .rx_thresh = {
753                .pthresh = 8,/* RX_PTHRESH prefetch */
754                .hthresh = 8,/* RX_HTHRESH host */
755                .wthresh = 4,/* RX_WTHRESH writeback */
756        },
757        .rx_free_thresh = 0,
758        .rx_drop_en = 0, /* Drop packets oldest packets if out of space */
759};
760
761static const struct rte_eth_txconf tx_conf = {
762        .tx_thresh = {
763                /*
764                 * TX_PTHRESH prefetch
765                 * Set on the NIC, if the number of unprocessed descriptors to queued on
766                 * the card fall below this try grab at least hthresh more unprocessed
767                 * descriptors.
768                 */
769                .pthresh = 36,
770
771                /* TX_HTHRESH host
772                 * Set on the NIC, the batch size to prefetch unprocessed tx descriptors.
773                 */
774                .hthresh = 0,
775
776                /* TX_WTHRESH writeback
777                 * Set on the NIC, the number of sent descriptors before writing back
778                 * status to confirm the transmission. This is done more efficiently as
779                 * a bulk DMA-transfer rather than writing one at a time.
780                 * Similar to tx_free_thresh however this is applied to the NIC, where
781                 * as tx_free_thresh is when DPDK will check these. This is extended
782                 * upon by tx_rs_thresh (10Gbit cards) which doesn't write all
783                 * descriptors rather only every n'th item, reducing DMA memory bandwidth.
784                 */
785                .wthresh = 4,
786        },
787
788        /* Used internally by DPDK rather than passed to the NIC. The number of
789         * packet descriptors to send before checking for any responses written
790         * back (to confirm the transmission). Default = 32 if set to 0)
791         */
792        .tx_free_thresh = 0,
793
794        /* This is the Report Status threshold, used by 10Gbit cards,
795         * This signals the card to only write back status (such as
796         * transmission successful) after this minimum number of transmit
797         * descriptors are seen. The default is 32 (if set to 0) however if set
798         * to greater than 1 TX wthresh must be set to zero, because this is kindof
799         * a replacement. See the dpdk programmers guide for more restrictions.
800         */
801        .tx_rs_thresh = 1,
802};
803
804/**
805 * A callback for a link state change (LSC).
806 *
807 * Packets may be received before this notification. In fact the DPDK IGXBE
808 * driver likes to put a delay upto 5sec before sending this.
809 *
810 * We use this to ensure the link speed is correct for our timestamp
811 * calculations. Because packets might be received before the link up we still
812 * update this when the packet is received.
813 *
814 * @param port The DPDK port
815 * @param event The TYPE of event (expected to be RTE_ETH_EVENT_INTR_LSC)
816 * @param cb_arg The dpdk_format_data_t structure associated with the format
817 */
818static void dpdk_lsc_callback(uint8_t port, enum rte_eth_event_type event,
819                              void *cb_arg) {
820        struct dpdk_format_data_t * format_data = cb_arg;
821        struct rte_eth_link link_info;
822        assert(event == RTE_ETH_EVENT_INTR_LSC);
823        assert(port == format_data->port);
824
825        rte_eth_link_get_nowait(port, &link_info);
826
827        if (link_info.link_status)
828                format_data->link_speed = link_info.link_speed;
829        else
830                format_data->link_speed = 0;
831
832#if DEBUG
833        fprintf(stderr, "LSC - link status is %s %s speed=%d\n",
834                link_info.link_status ? "up" : "down",
835                (link_info.link_duplex == ETH_LINK_FULL_DUPLEX) ?
836                                          "full-duplex" : "half-duplex",
837                (int) link_info.link_speed);
838#endif
839
840        /* Turns out DPDK drivers might not come back up if the link speed
841         * changes. So we reset the autoneg procedure. This is very unsafe
842         * we have have threads reading packets and we stop the port. */
843#if 0
844        if (!link_info.link_status) {
845                int ret;
846                rte_eth_dev_stop(port);
847                ret = rte_eth_dev_start(port);
848                if (ret < 0) {
849                        fprintf(stderr, "Resetting the DPDK port failed : %s\n",
850                                strerror(-ret));
851                }
852        }
853#endif
854}
855
856/** Reserve a DPDK lcore ID for a thread globally.
857 *
858 * @param real If true allocate a real lcore, otherwise allocate a core which
859 * does not exist on the local machine.
860 * @param socket the prefered NUMA socket - only used if a real core is requested
861 * @return a valid core, which can later be used with dpdk_register_lcore() or a
862 * -1 if have run out of cores.
863 *
864 * If any thread is reading or freeing packets we need to register it here
865 * due to TLS caches in the memory pools.
866 */
867static int dpdk_reserve_lcore(bool real, int socket) {
868        int new_id = -1;
869        int i;
870        struct rte_config *cfg = rte_eal_get_configuration();
871        (void) socket;
872
873        pthread_mutex_lock(&dpdk_lock);
874        /* If 'reading packets' fill in cores from 0 up and bind affinity
875         * otherwise start from the MAX core (which is also the master) and work backwards
876         * in this case physical cores on the system will not exist so we don't bind
877         * these to any particular physical core */
878        if (real) {
879#if HAVE_LIBNUMA
880                for (i = 0; i < RTE_MAX_LCORE; ++i) {
881                        if (!rte_lcore_is_enabled(i) && numa_node_of_cpu(i) == socket) {
882                                new_id = i;
883                                if (!lcore_config[i].detected)
884                                        new_id = -1;
885                                break;
886                        }
887                }
888#endif
889                /* Retry without the the numa restriction */
890                if (new_id == -1) {
891                        for (i = 0; i < RTE_MAX_LCORE; ++i) {
892                                if (!rte_lcore_is_enabled(i)) {
893                                        new_id = i;
894                                        if (!lcore_config[i].detected)
895                                                fprintf(stderr, "Warning the"
896                                                        " number of 'reading' "
897                                                        "threads exceed cores\n");
898                                        break;
899                                }
900                        }
901                }
902        } else {
903                for (i = RTE_MAX_LCORE-1; i >= 0; --i) {
904                        if (!rte_lcore_is_enabled(i)) {
905                                new_id = i;
906                                break;
907                        }
908                }
909        }
910
911        if (new_id != -1) {
912                /* Enable the core in global DPDK structs */
913                cfg->lcore_role[new_id] = ROLE_RTE;
914                cfg->lcore_count++;
915        }
916
917        pthread_mutex_unlock(&dpdk_lock);
918        return new_id;
919}
920
921/** Register a thread as a lcore
922 * @param libtrace any error is set against libtrace on exit
923 * @param real If this is a true lcore we will bind its affinty to the
924 * requested core.
925 * @param lcore The lcore as retrieved from dpdk_reserve_lcore()
926 * @return 0, if successful otherwise -1 if an error occured (details are stored
927 * in libtrace)
928 *
929 * @note This must be called from the thread being registered.
930 */
931static int dpdk_register_lcore(libtrace_t *libtrace, bool real, int lcore) {
932        int ret;
933        RTE_PER_LCORE(_lcore_id) = lcore;
934
935        /* Set affinity bind to corresponding core */
936        if (real) {
937                cpu_set_t cpuset;
938                CPU_ZERO(&cpuset);
939                CPU_SET(rte_lcore_id(), &cpuset);
940                ret = pthread_setaffinity_np(pthread_self(), sizeof(cpuset), &cpuset);
941                if (ret != 0) {
942                        trace_set_err(libtrace, errno, "Warning "
943                                      "pthread_setaffinity_np failed");
944                        return -1;
945                }
946        }
947
948        return 0;
949}
950
951/** Allocates a new dpdk packet buffer memory pool.
952 *
953 * @param n The number of threads
954 * @param pkt_size The packet size we need ot store
955 * @param socket_id The NUMA socket id
956 * @param A new mempool, if NULL query the DPDK library for the error code
957 * see rte_mempool_create() documentation.
958 *
959 * This allocates a new pool or recycles an existing memory pool.
960 * Call dpdk_free_memory() to free the memory.
961 * We cannot delete memory so instead we store the pools, allowing them to be
962 * re-used.
963 */
964static struct rte_mempool *dpdk_alloc_memory(unsigned n,
965                                             unsigned pkt_size,
966                                             int socket_id) {
967        struct rte_mempool *ret;
968        size_t j,k;
969        char name[MEMPOOL_NAME_LEN];
970
971        /* Add on packet size overheads */
972        pkt_size += sizeof(struct rte_mbuf) + RTE_PKTMBUF_HEADROOM;
973
974        pthread_mutex_lock(&dpdk_lock);
975
976        if (socket_id == SOCKET_ID_ANY || socket_id > 4) {
977                /* Best guess go for zero */
978                socket_id = 0;
979        }
980
981        /* Find a valid pool */
982        for (j = 0; j < RTE_MAX_LCORE && mem_pools[socket_id][j]; ++j) {
983                if (mem_pools[socket_id][j]->size >= n &&
984                    mem_pools[socket_id][j]->elt_size >= pkt_size) {
985                        break;
986                }
987        }
988
989        /* Find the end (+1) of the list */
990        for (k = j; k < RTE_MAX_LCORE && mem_pools[socket_id][k]; ++k) {}
991
992        if (mem_pools[socket_id][j]) {
993                ret = mem_pools[socket_id][j];
994                mem_pools[socket_id][j] = mem_pools[socket_id][k-1];
995                mem_pools[socket_id][k-1] = NULL;
996                mem_pools[socket_id][j] = NULL;
997        } else {
998                static uint32_t test = 10;
999                test++;
1000                snprintf(name, MEMPOOL_NAME_LEN,
1001                         "libtrace_pool_%"PRIu32, test);
1002
1003                ret = rte_mempool_create(name, n, pkt_size,
1004                                         128, sizeof(struct rte_pktmbuf_pool_private),
1005                                         rte_pktmbuf_pool_init, NULL,
1006                                         rte_pktmbuf_init, NULL,
1007                                         socket_id, 0);
1008        }
1009
1010        pthread_mutex_unlock(&dpdk_lock);
1011        return ret;
1012}
1013
1014/** Stores the memory against the DPDK library.
1015 *
1016 * @param mempool The mempool to free
1017 * @param socket_id The NUMA socket this mempool was allocated upon.
1018 *
1019 * Because we cannot free a memory pool, we verify it's full (i.e. unused) and
1020 * store the memory shared globally against the format.
1021 */
1022static void dpdk_free_memory(struct rte_mempool *mempool, int socket_id) {
1023        size_t i;
1024        pthread_mutex_lock(&dpdk_lock);
1025
1026        /* We should have all entries back in the mempool */
1027        rte_mempool_audit(mempool);
1028        if (!rte_mempool_full(mempool)) {
1029                fprintf(stderr, "DPDK memory pool not empty %d of %d, please "
1030                        "free all packets before finishing a trace\n",
1031                        rte_mempool_avail_count(mempool), mempool->size);
1032        }
1033
1034        /* Find the end (+1) of the list */
1035        for (i = 0; i < RTE_MAX_LCORE && mem_pools[socket_id][i]; ++i) {}
1036
1037        if (i >= RTE_MAX_LCORE) {
1038                fprintf(stderr, "Too many memory pools, dropping this one\n");
1039        } else {
1040                mem_pools[socket_id][i] = mempool;
1041        }
1042
1043        pthread_mutex_unlock(&dpdk_lock);
1044}
1045
1046/* Attach memory to the port and start (or restart) the port/s.
1047 */
1048static int dpdk_start_streams(struct dpdk_format_data_t *format_data,
1049                              char *err, int errlen, uint16_t rx_queues) {
1050        int ret, i;
1051        struct rte_eth_link link_info; /* Wait for link */
1052        dpdk_per_stream_t empty_stream = DPDK_EMPTY_STREAM;
1053
1054        /* Already started */
1055        if (format_data->paused == DPDK_RUNNING)
1056                return 0;
1057
1058        /* First time started we need to alloc our memory, doing this here
1059         * rather than in environment setup because we don't have snaplen then */
1060        if (format_data->paused == DPDK_NEVER_STARTED) {
1061                if (format_data->snaplen == 0) {
1062                        format_data->snaplen = RX_MBUF_SIZE;
1063                        port_conf.rxmode.jumbo_frame = 0;
1064                        port_conf.rxmode.max_rx_pkt_len = 0;
1065                } else {
1066                        double expn;
1067
1068                        /* Use jumbo frames */
1069                        port_conf.rxmode.jumbo_frame = 1;
1070                        port_conf.rxmode.max_rx_pkt_len = format_data->snaplen;
1071
1072                        /* Use less buffers if we're supporting jumbo frames
1073                         * otherwise we won't be able to allocate memory.
1074                         */
1075                        if (format_data->snaplen > 1500) {
1076                                format_data->nb_rx_buf /= 2;
1077                        }
1078
1079                        /* snaplen should be rounded up to next power of two
1080                         * to ensure enough memory is allocated for each
1081                         * mbuf :(
1082                         */
1083                        expn = ceil(log2((double)(format_data->snaplen)));
1084                        format_data->snaplen = pow(2, (int)expn);
1085                }
1086
1087#if GET_MAC_CRC_CHECKSUM
1088                /* This is additional overhead so make sure we allow space for this */
1089                format_data->snaplen += ETHER_CRC_LEN;
1090#endif
1091#if HAS_HW_TIMESTAMPS_82580
1092                format_data->snaplen += sizeof(struct hw_timestamp_82580);
1093#endif
1094
1095                /* Create the mbuf pool, which is the place packets are allocated
1096                 * from - There is no free function (I cannot see one).
1097                 * NOTE: RX queue requires nb_packets + 1 otherwise it fails to
1098                 * allocate however that extra 1 packet is not used.
1099                 * (I assume <= vs < error some where in DPDK code)
1100                 * TX requires nb_tx_buffers + 1 in the case the queue is full
1101                 * so that will fill the new buffer and wait until slots in the
1102                 * ring become available.
1103                 */
1104#if DEBUG
1105                fprintf(stderr, "Creating mempool named %s\n", format_data->mempool_name);
1106#endif
1107                format_data->pktmbuf_pool = dpdk_alloc_memory(format_data->nb_tx_buf*2,
1108                                                              format_data->snaplen,
1109                                                              format_data->nic_numa_node);
1110
1111                if (format_data->pktmbuf_pool == NULL) {
1112                        snprintf(err, errlen, "Intel DPDK - Initialisation of mbuf "
1113                                 "pool failed: %s", strerror(rte_errno));
1114                        return -1;
1115                }
1116        }
1117
1118        /* Generate the hash key, based on the device */
1119        uint8_t rss_size = 52; // 52 for i40e, 40 for others, use the largest by default
1120        // In new versions DPDK we can query the size
1121#if RTE_VERSION >= RTE_VERSION_NUM(2, 1, 0, 0)
1122        struct rte_eth_dev_info dev_info;
1123        rte_eth_dev_info_get(format_data->port, &dev_info);
1124        rss_size = dev_info.hash_key_size;
1125#endif
1126        if (rss_size != 0) {
1127                format_data->rss_key = malloc(rss_size);
1128                if (format_data->hasher_type == HASHER_BIDIRECTIONAL) {
1129                        toeplitz_ncreate_bikey(format_data->rss_key, rss_size);
1130                } else {
1131                        toeplitz_ncreate_unikey(format_data->rss_key, rss_size);
1132                }
1133                port_conf.rx_adv_conf.rss_conf.rss_key = format_data->rss_key;
1134#if RTE_VERSION >= RTE_VERSION_NUM(1, 7, 0, 1)
1135                port_conf.rx_adv_conf.rss_conf.rss_key_len = rss_size;
1136#endif
1137        } else {
1138                fprintf(stderr, "DPDK couldn't configure RSS hashing!");
1139        }
1140
1141        /* ----------- Now do the setup for the port mapping ------------ */
1142        /* Order of calls must be
1143         * rte_eth_dev_configure()
1144         * rte_eth_tx_queue_setup()
1145         * rte_eth_rx_queue_setup()
1146         * rte_eth_dev_start()
1147         * other rte_eth calls
1148         */
1149
1150        /* This must be called first before another *eth* function
1151         * 1+ rx, 1 tx queues, port_conf sets checksum stripping etc */
1152        ret = rte_eth_dev_configure(format_data->port, rx_queues, 1, &port_conf);
1153        if (ret < 0) {
1154                snprintf(err, errlen, "Intel DPDK - Cannot configure device port"
1155                         " %"PRIu8" : %s", format_data->port,
1156                         strerror(-ret));
1157                return -1;
1158        }
1159#if DEBUG
1160        fprintf(stderr, "Doing dev configure\n");
1161#endif
1162        /* Initialise the TX queue a minimum value if using this port for
1163         * receiving. Otherwise a larger size if writing packets.
1164         */
1165        ret = rte_eth_tx_queue_setup(format_data->port,
1166                                     0 /* queue XXX */,
1167                                     format_data->nb_tx_buf,
1168                                     SOCKET_ID_ANY,
1169                                     DPDK_USE_NULL_QUEUE_CONFIG ? NULL : &tx_conf);
1170        if (ret < 0) {
1171                snprintf(err, errlen, "Intel DPDK - Cannot configure TX queue"
1172                         " on port %"PRIu8" : %s", format_data->port,
1173                         strerror(-ret));
1174                return -1;
1175        }
1176
1177        /* Attach memory to our RX queues */
1178        for (i=0; i < rx_queues; i++) {
1179                dpdk_per_stream_t *stream;
1180#if DEBUG
1181                fprintf(stderr, "Configuring queue %d\n", i);
1182#endif
1183
1184                /* Add storage for the stream */
1185                if (libtrace_list_get_size(format_data->per_stream) <= (size_t) i)
1186                        libtrace_list_push_back(format_data->per_stream, &empty_stream);
1187                stream = libtrace_list_get_index(format_data->per_stream, i)->data;
1188                stream->queue_id = i;
1189
1190                if (stream->lcore == -1)
1191                        stream->lcore = dpdk_reserve_lcore(true, format_data->nic_numa_node);
1192
1193                if (stream->lcore == -1) {
1194                        snprintf(err, errlen, "Intel DPDK - Failed to reserve a lcore"
1195                                 ". Too many threads?");
1196                        return -1;
1197                }
1198
1199                if (stream->mempool == NULL) {
1200                        stream->mempool = dpdk_alloc_memory(
1201                                                  format_data->nb_rx_buf*2,
1202                                                  format_data->snaplen,
1203                                                  rte_lcore_to_socket_id(stream->lcore));
1204
1205                        if (stream->mempool == NULL) {
1206                                snprintf(err, errlen, "Intel DPDK - Initialisation of mbuf "
1207                                         "pool failed: %s", strerror(rte_errno));
1208                                return -1;
1209                        }
1210                }
1211
1212                /* Initialise the RX queue with some packets from memory */
1213                ret = rte_eth_rx_queue_setup(format_data->port,
1214                                             stream->queue_id,
1215                                             format_data->nb_rx_buf,
1216                                             format_data->nic_numa_node,
1217                                             DPDK_USE_NULL_QUEUE_CONFIG ? NULL: &rx_conf,
1218                                             stream->mempool);
1219                if (ret < 0) {
1220                        snprintf(err, errlen, "Intel DPDK - Cannot configure"
1221                                 " RX queue on port %"PRIu8" : %s",
1222                                 format_data->port,
1223                                 strerror(-ret));
1224                        return -1;
1225                }
1226        }
1227
1228#if DEBUG
1229        fprintf(stderr, "Doing start device\n");
1230#endif
1231        rte_eth_stats_reset(format_data->port);
1232        /* Start device */
1233        ret = rte_eth_dev_start(format_data->port);
1234        if (ret < 0) {
1235                snprintf(err, errlen, "Intel DPDK - rte_eth_dev_start failed : %s",
1236                         strerror(-ret));
1237                return -1;
1238        }
1239
1240        /* Default promiscuous to on */
1241        if (format_data->promisc == -1)
1242                format_data->promisc = 1;
1243
1244        if (format_data->promisc == 1)
1245                rte_eth_promiscuous_enable(format_data->port);
1246        else
1247                rte_eth_promiscuous_disable(format_data->port);
1248
1249        /* We have now successfully started/unpased */
1250        format_data->paused = DPDK_RUNNING;
1251
1252
1253        /* Register a callback for link state changes */
1254        ret = rte_eth_dev_callback_register(format_data->port,
1255                                            RTE_ETH_EVENT_INTR_LSC,
1256                                            dpdk_lsc_callback,
1257                                            format_data);
1258#if DEBUG
1259        if (ret)
1260                fprintf(stderr, "rte_eth_dev_callback_register failed %d : %s\n",
1261                        ret, strerror(-ret));
1262#endif
1263
1264        /* Get the current link status */
1265        rte_eth_link_get_nowait(format_data->port, &link_info);
1266        format_data->link_speed = link_info.link_speed;
1267#if DEBUG
1268        fprintf(stderr, "Link status is %d %d %d\n", (int) link_info.link_status,
1269                (int) link_info.link_duplex, (int) link_info.link_speed);
1270#endif
1271
1272        return 0;
1273}
1274
1275int dpdk_start_input (libtrace_t *libtrace) {
1276        char err[500];
1277        err[0] = 0;
1278
1279        /* Make sure we don't reserve an extra thread for this */
1280        FORMAT_DATA_FIRST(libtrace)->queue_id = rte_lcore_id();
1281
1282        if (dpdk_start_streams(FORMAT(libtrace), err, sizeof(err), 1) != 0) {
1283                trace_set_err(libtrace, TRACE_ERR_INIT_FAILED, "%s", err);
1284                free(libtrace->format_data);
1285                libtrace->format_data = NULL;
1286                return -1;
1287        }
1288        return 0;
1289}
1290
1291static inline size_t dpdk_get_max_rx_queues (uint8_t port_id) {
1292        struct rte_eth_dev_info dev_info;
1293        rte_eth_dev_info_get(port_id, &dev_info);
1294        return dev_info.max_rx_queues;
1295}
1296
1297static inline size_t dpdk_processor_count () {
1298        long nb_cpu = sysconf(_SC_NPROCESSORS_ONLN);
1299        if (nb_cpu <= 0)
1300                return 1;
1301        else
1302                return (size_t) nb_cpu;
1303}
1304
1305int dpdk_pstart_input (libtrace_t *libtrace) {
1306        char err[500];
1307        int i=0, phys_cores=0;
1308        int tot = libtrace->perpkt_thread_count;
1309        libtrace_list_node_t *n;
1310        err[0] = 0;
1311
1312        if (rte_lcore_id() != rte_get_master_lcore())
1313                fprintf(stderr, "Warning dpdk_pstart_input should be called"
1314                        " from the master DPDK thread!\n");
1315
1316        /* If the master is not on the last thread we move it there */
1317        if (rte_get_master_lcore() != RTE_MAX_LCORE - 1) {
1318                if (dpdk_move_master_lcore(libtrace, RTE_MAX_LCORE - 1) != 0)
1319                        return -1;
1320        }
1321
1322        /* Don't exceed the number of cores in the system/detected by dpdk
1323         * We don't have to force this but performance wont be good if we don't */
1324        for (i = 0; i < RTE_MAX_LCORE; ++i) {
1325                if (lcore_config[i].detected) {
1326                        if (rte_lcore_is_enabled(i)) {
1327#if DEBUG
1328                                fprintf(stderr, "Found core %d already in use!\n", i);
1329#endif
1330                        } else {
1331                                phys_cores++;
1332                        }
1333                }
1334        }
1335        /* If we are restarting we have already allocated some threads as such
1336         * we add these back to the count for this calculation */
1337        for (n = FORMAT_DATA_HEAD(libtrace); n; n = n->next) {
1338                dpdk_per_stream_t * stream = n->data;
1339                if (stream->lcore != -1)
1340                        phys_cores++;
1341        }
1342
1343        tot = MIN(libtrace->perpkt_thread_count,
1344                  dpdk_get_max_rx_queues(FORMAT(libtrace)->port));
1345        tot = MIN(tot, phys_cores);
1346
1347#if DEBUG
1348        fprintf(stderr, "Running pstart DPDK tot=%d req=%d phys=%d\n", tot,
1349                libtrace->perpkt_thread_count, phys_cores);
1350#endif
1351
1352        if (dpdk_start_streams(FORMAT(libtrace), err, sizeof(err), tot) != 0) {
1353                trace_set_err(libtrace, TRACE_ERR_INIT_FAILED, "%s", err);
1354                free(libtrace->format_data);
1355                libtrace->format_data = NULL;
1356                return -1;
1357        }
1358
1359        /* Make sure we only start the number that we should */
1360        libtrace->perpkt_thread_count = tot;
1361        return 0;
1362}
1363
1364/**
1365 * Register a thread with the DPDK system,
1366 * When we start DPDK in parallel libtrace we move the 'main thread' to the
1367 * MAXIMUM CPU core slot (32) and remove any affinity restrictions DPDK
1368 * gives it.
1369 *
1370 * We then allow a mapper thread to be started on every real core as DPDK would,
1371 * we also bind these to the corresponding CPU cores.
1372 *
1373 * @param libtrace A pointer to the trace
1374 * @param reading True if the thread will be used to read packets, i.e. will
1375 *                call pread_packet(), false if thread used to process packet
1376 *                in any other manner including statistics functions.
1377 */
1378int dpdk_pregister_thread(libtrace_t *libtrace, libtrace_thread_t *t, bool reading)
1379{
1380#if DEBUG
1381        char name[99];
1382        name[0] = 0;
1383#if defined(HAVE_PTHREAD_SETNAME_NP) && defined(__linux__)
1384        pthread_getname_np(pthread_self(),
1385                           name, sizeof(name));
1386#endif
1387#endif
1388        if (reading) {
1389                dpdk_per_stream_t *stream;
1390                /* Attach our thread */
1391                if(t->type == THREAD_PERPKT) {
1392                        t->format_data = libtrace_list_get_index(FORMAT(libtrace)->per_stream, t->perpkt_num)->data;
1393                        if (t->format_data == NULL) {
1394                                trace_set_err(libtrace, TRACE_ERR_INIT_FAILED,
1395                                              "Too many threads registered");
1396                                return -1;
1397                        }
1398                } else {
1399                        t->format_data = FORMAT_DATA_FIRST(libtrace);
1400                }
1401                stream = t->format_data;
1402#if DEBUG
1403                fprintf(stderr, "%s new id memory:%s cpu-core:%d\n", name, stream->mempool->name, rte_lcore_id());
1404#endif
1405                return dpdk_register_lcore(libtrace, true, stream->lcore);
1406        } else {
1407                int lcore = dpdk_reserve_lcore(reading, 0);
1408                if (lcore == -1) {
1409                        trace_set_err(libtrace, TRACE_ERR_INIT_FAILED, "Too many threads"
1410                                      " for DPDK");
1411                        return -1;
1412                }
1413#if DEBUG
1414                fprintf(stderr, "%s new id cpu-core:%d\n", name, rte_lcore_id());
1415#endif
1416                return dpdk_register_lcore(libtrace, false, lcore);
1417        }
1418
1419        return 0;
1420}
1421
1422/**
1423 * Unregister a thread with the DPDK system.
1424 *
1425 * Only previously registered threads should be calling this just before
1426 * they are destroyed.
1427 */
1428void dpdk_punregister_thread(libtrace_t *libtrace UNUSED, libtrace_thread_t *t UNUSED)
1429{
1430        struct rte_config *cfg = rte_eal_get_configuration();
1431
1432        assert(rte_lcore_id() < RTE_MAX_LCORE);
1433        pthread_mutex_lock(&dpdk_lock);
1434        /* Skip if master */
1435        if (rte_lcore_id() == rte_get_master_lcore()) {
1436                fprintf(stderr, "INFO: we are skipping unregistering the master lcore\n");
1437                pthread_mutex_unlock(&dpdk_lock);
1438                return;
1439        }
1440
1441        /* Disable this core in global DPDK structs */
1442        cfg->lcore_role[rte_lcore_id()] = ROLE_OFF;
1443        cfg->lcore_count--;
1444        RTE_PER_LCORE(_lcore_id) = -1; // Might make the world burn if used again
1445        assert(cfg->lcore_count >= 1); // We cannot unregister the master LCORE!!
1446        pthread_mutex_unlock(&dpdk_lock);
1447        return;
1448}
1449
1450static int dpdk_start_output(libtrace_out_t *libtrace)
1451{
1452        char err[500];
1453        err[0] = 0;
1454
1455        if (dpdk_start_streams(FORMAT(libtrace), err, sizeof(err), 1) != 0) {
1456                trace_set_err_out(libtrace, TRACE_ERR_INIT_FAILED, "%s", err);
1457                free(libtrace->format_data);
1458                libtrace->format_data = NULL;
1459                return -1;
1460        }
1461        return 0;
1462}
1463
1464int dpdk_pause_input(libtrace_t * libtrace) {
1465        libtrace_list_node_t *tmp = FORMAT_DATA_HEAD(libtrace);
1466        /* This stops the device, but can be restarted using rte_eth_dev_start() */
1467        if (FORMAT(libtrace)->paused == DPDK_RUNNING) {
1468#if DEBUG
1469                fprintf(stderr, "Pausing DPDK port\n");
1470#endif
1471                rte_eth_dev_stop(FORMAT(libtrace)->port);
1472                FORMAT(libtrace)->paused = DPDK_PAUSED;
1473                /* Empty the queue of packets */
1474                for (; FORMAT(libtrace)->burst_offset < FORMAT(libtrace)->burst_size; ++FORMAT(libtrace)->burst_offset) {
1475                        rte_pktmbuf_free(FORMAT(libtrace)->burst_pkts[FORMAT(libtrace)->burst_offset]);
1476                }
1477                FORMAT(libtrace)->burst_offset = 0;
1478                FORMAT(libtrace)->burst_size = 0;
1479
1480                for (; tmp != NULL; tmp = tmp->next) {
1481                        dpdk_per_stream_t *stream = tmp->data;
1482                        stream->ts_last_sys = 0;
1483#if HAS_HW_TIMESTAMPS_82580
1484                        stream->ts_first_sys = 0;
1485#endif
1486                }
1487
1488        }
1489        return 0;
1490}
1491
1492static int dpdk_write_packet(libtrace_out_t *trace,
1493                             libtrace_packet_t *packet){
1494        struct rte_mbuf* m_buff[1];
1495
1496        int wirelen = trace_get_wire_length(packet);
1497        int caplen = trace_get_capture_length(packet);
1498
1499        /* Check for a checksum and remove it */
1500        if (trace_get_link_type(packet) == TRACE_TYPE_ETH &&
1501            wirelen == caplen)
1502                caplen -= ETHER_CRC_LEN;
1503
1504        m_buff[0] = rte_pktmbuf_alloc(FORMAT(trace)->pktmbuf_pool);
1505        if (m_buff[0] == NULL) {
1506                trace_set_err_out(trace, errno, "Cannot get an empty packet buffer");
1507                return -1;
1508        } else {
1509                int ret;
1510                memcpy(rte_pktmbuf_append(m_buff[0], caplen), packet->payload, caplen);
1511                do {
1512                        ret = rte_eth_tx_burst(0 /*queue TODO*/, FORMAT(trace)->port, m_buff, 1);
1513                } while (ret != 1);
1514        }
1515
1516        return 0;
1517}
1518
1519int dpdk_fin_input(libtrace_t * libtrace) {
1520        libtrace_list_node_t * n;
1521        /* Free our memory structures */
1522        if (libtrace->format_data != NULL) {
1523
1524                if (FORMAT(libtrace)->port != 0xFF)
1525                        rte_eth_dev_callback_unregister(FORMAT(libtrace)->port,
1526                                                        RTE_ETH_EVENT_INTR_LSC,
1527                                                        dpdk_lsc_callback,
1528                                                        FORMAT(libtrace));
1529                /* Close the device completely, device cannot be restarted */
1530                rte_eth_dev_close(FORMAT(libtrace)->port);
1531
1532                dpdk_free_memory(FORMAT(libtrace)->pktmbuf_pool,
1533                                 FORMAT(libtrace)->nic_numa_node);
1534
1535                for (n = FORMAT(libtrace)->per_stream->head; n ; n = n->next) {
1536                        dpdk_per_stream_t * stream = n->data;
1537                        if (stream->mempool)
1538                                dpdk_free_memory(stream->mempool,
1539                                                 rte_lcore_to_socket_id(stream->lcore));
1540                }
1541
1542                libtrace_list_deinit(FORMAT(libtrace)->per_stream);
1543                /* filter here if we used it */
1544                if (FORMAT(libtrace)->rss_key)
1545                        free(FORMAT(libtrace)->rss_key);
1546                free(libtrace->format_data);
1547        }
1548
1549        return 0;
1550}
1551
1552
1553static int dpdk_fin_output(libtrace_out_t * libtrace) {
1554        /* Free our memory structures */
1555        if (libtrace->format_data != NULL) {
1556                /* Close the device completely, device cannot be restarted */
1557                if (FORMAT(libtrace)->port != 0xFF)
1558                        rte_eth_dev_close(FORMAT(libtrace)->port);
1559                libtrace_list_deinit(FORMAT(libtrace)->per_stream);
1560                /* filter here if we used it */
1561                free(libtrace->format_data);
1562        }
1563
1564        return 0;
1565}
1566
1567/**
1568 * Get the start of the additional header that we added to a packet.
1569 */
1570static inline struct dpdk_addt_hdr * get_addt_hdr (const libtrace_packet_t *packet) {
1571        assert(packet);
1572        assert(packet->buffer);
1573        /* Our header sits straight after the mbuf header */
1574        return (struct dpdk_addt_hdr *) ((struct rte_mbuf*) packet->buffer + 1);
1575}
1576
1577static int dpdk_get_capture_length (const libtrace_packet_t *packet) {
1578        struct dpdk_addt_hdr * hdr = get_addt_hdr(packet);
1579        return hdr->cap_len;
1580}
1581
1582static size_t dpdk_set_capture_length(libtrace_packet_t *packet, size_t size) {
1583        struct dpdk_addt_hdr * hdr = get_addt_hdr(packet);
1584        if (size > hdr->cap_len) {
1585                /* Cannot make a packet bigger */
1586                return trace_get_capture_length(packet);
1587        }
1588
1589        /* Reset the cached capture length first*/
1590        packet->capture_length = -1;
1591        hdr->cap_len = (uint32_t) size;
1592        return trace_get_capture_length(packet);
1593}
1594
1595static int dpdk_get_wire_length (const libtrace_packet_t *packet) {
1596        struct dpdk_addt_hdr * hdr = get_addt_hdr(packet);
1597        int org_cap_size; /* The original capture size */
1598        if (hdr->flags & INCLUDES_HW_TIMESTAMP) {
1599                org_cap_size = (int) rte_pktmbuf_pkt_len(MBUF(packet->buffer)) -
1600                               sizeof(struct hw_timestamp_82580);
1601        } else {
1602                org_cap_size = (int) rte_pktmbuf_pkt_len(MBUF(packet->buffer));
1603        }
1604        if (hdr->flags & INCLUDES_CHECKSUM) {
1605                return org_cap_size;
1606        } else {
1607                /* DPDK packets are always TRACE_TYPE_ETH packets */
1608                return org_cap_size + ETHER_CRC_LEN;
1609        }
1610}
1611
1612int dpdk_get_framing_length (const libtrace_packet_t *packet) {
1613        struct dpdk_addt_hdr * hdr = get_addt_hdr(packet);
1614        if (hdr->flags & INCLUDES_HW_TIMESTAMP)
1615                return sizeof(struct rte_mbuf) + RTE_PKTMBUF_HEADROOM +
1616                                sizeof(struct hw_timestamp_82580);
1617        else
1618                return sizeof(struct rte_mbuf) + RTE_PKTMBUF_HEADROOM;
1619}
1620
1621int dpdk_prepare_packet(libtrace_t *libtrace UNUSED,
1622                               libtrace_packet_t *packet, void *buffer,
1623                               libtrace_rt_types_t rt_type, uint32_t flags) {
1624        assert(packet);
1625        if (packet->buffer != buffer &&
1626            packet->buf_control == TRACE_CTRL_PACKET) {
1627                free(packet->buffer);
1628        }
1629
1630        if ((flags & TRACE_PREP_OWN_BUFFER) == TRACE_PREP_OWN_BUFFER)
1631                packet->buf_control = TRACE_CTRL_PACKET;
1632        else
1633                packet->buf_control = TRACE_CTRL_EXTERNAL;
1634
1635        packet->buffer = buffer;
1636        packet->header = buffer;
1637
1638        /* Don't use pktmbuf_mtod will fail if the packet is a copy */
1639        packet->payload = (char *)buffer + dpdk_get_framing_length(packet);
1640        packet->type = rt_type;
1641        return 0;
1642}
1643
1644/**
1645 * Given a packet size and a link speed, computes the
1646 * time to transmit in nanoseconds.
1647 *
1648 * @param format_data The dpdk format data from which we get the link speed
1649 *        and if unset updates it in a thread safe manner
1650 * @param pkt_size The size of the packet in bytes
1651 * @return The wire time in nanoseconds
1652 */
1653static inline uint32_t calculate_wire_time(struct dpdk_format_data_t* format_data, uint32_t pkt_size) {
1654        uint32_t wire_time;
1655        /* 20 extra bytes of interframe gap and preamble */
1656# if GET_MAC_CRC_CHECKSUM
1657        wire_time = ((pkt_size + 20) * 8000);
1658# else
1659        wire_time = ((pkt_size + 20 + ETHER_CRC_LEN) * 8000);
1660# endif
1661
1662        /* Division is really slow and introduces a pipeline stall
1663         * The compiler will optimise this into magical multiplication and shifting
1664         * See http://ridiculousfish.com/blog/posts/labor-of-division-episode-i.html
1665         */
1666retry_calc_wiretime:
1667        switch (format_data->link_speed) {
1668        case ETH_SPEED_NUM_40G:
1669                wire_time /=  ETH_SPEED_NUM_40G;
1670                break;
1671        case ETH_SPEED_NUM_20G:
1672                wire_time /= ETH_SPEED_NUM_20G;
1673                break;
1674        case ETH_SPEED_NUM_10G:
1675                wire_time /= ETH_SPEED_NUM_10G;
1676                break;
1677        case ETH_SPEED_NUM_1G:
1678                wire_time /= ETH_SPEED_NUM_1G;
1679                break;
1680        case 0:
1681                {
1682                /* Maybe the link was down originally, but now it should be up */
1683                struct rte_eth_link link = {0};
1684                rte_eth_link_get_nowait(format_data->port, &link);
1685                if (link.link_status && link.link_speed) {
1686                        format_data->link_speed = link.link_speed;
1687#ifdef DEBUG
1688                        fprintf(stderr, "Link has come up updated speed=%d\n", (int) link.link_speed);
1689#endif
1690                        goto retry_calc_wiretime;
1691                }
1692                /* We don't know the link speed, make sure numbers are counting up */
1693                wire_time = 1;
1694                break;
1695                }
1696        default:
1697                wire_time /= format_data->link_speed;
1698        }
1699        return wire_time;
1700}
1701
1702/**
1703 * Does any extra preperation to all captured packets
1704 * This includes adding our extra header to it with the timestamp,
1705 * and any snapping
1706 *
1707 * @param format_data The DPDK format data
1708 * @param plc The DPDK per lcore format data
1709 * @param pkts An array of size nb_pkts of DPDK packets
1710 */
1711static inline void dpdk_ready_pkts(libtrace_t *libtrace,
1712                                   struct dpdk_per_stream_t *plc,
1713                                   struct rte_mbuf **pkts,
1714                                   size_t nb_pkts) {
1715        struct dpdk_format_data_t *format_data = FORMAT(libtrace);
1716        struct dpdk_addt_hdr *hdr;
1717        size_t i;
1718        uint64_t cur_sys_time_ns;
1719#if HAS_HW_TIMESTAMPS_82580
1720        struct hw_timestamp_82580 *hw_ts;
1721        uint64_t estimated_wraps;
1722#else
1723
1724#endif
1725
1726#if USE_CLOCK_GETTIME
1727        struct timespec cur_sys_time = {0};
1728        /* This looks terrible and I feel bad doing it. But it's OK
1729         * on new kernels, because this is a fast vsyscall */
1730        clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &cur_sys_time);
1731        cur_sys_time_ns = TS_TO_NS(cur_sys_time);
1732#else
1733        struct timeval cur_sys_time = {0};
1734        /* Also a fast vsyscall */
1735        gettimeofday(&cur_sys_time, NULL);
1736        cur_sys_time_ns = TV_TO_NS(cur_sys_time);
1737#endif
1738
1739        /* The system clock is not perfect so when running
1740         * at linerate we could timestamp a packet in the past.
1741         * To avoid this we munge the timestamp to appear 1ns
1742         * after the previous packet. We should eventually catch up
1743         * to system time since a 64byte packet on a 10G link takes 67ns.
1744         *
1745         * Note with parallel readers timestamping packets
1746         * with duplicate stamps or out of order is unavoidable without
1747         * hardware timestamping from the NIC.
1748         */
1749#if !HAS_HW_TIMESTAMPS_82580
1750        if (plc->ts_last_sys >= cur_sys_time_ns) {
1751                cur_sys_time_ns = plc->ts_last_sys + 1;
1752        }
1753#endif
1754
1755        ct_assert(RTE_PKTMBUF_HEADROOM >= sizeof(struct dpdk_addt_hdr));
1756        for (i = 0 ; i < nb_pkts ; ++i) {
1757
1758                /* We put our header straight after the dpdk header */
1759                hdr = (struct dpdk_addt_hdr *) (pkts[i] + 1);
1760                memset(hdr, 0, sizeof(struct dpdk_addt_hdr));
1761
1762#if GET_MAC_CRC_CHECKSUM
1763                /* Add back in the CRC sum */
1764                rte_pktmbuf_pkt_len(pkt) += ETHER_CRC_LEN;
1765                rte_pktmbuf_data_len(pkt) += ETHER_CRC_LEN;
1766                hdr->flags |= INCLUDES_CHECKSUM;
1767#endif
1768
1769                hdr->cap_len = rte_pktmbuf_pkt_len(pkts[i]);
1770
1771#if HAS_HW_TIMESTAMPS_82580
1772                /* The timestamp is sitting before our packet and is included in pkt_len */
1773                hdr->flags |= INCLUDES_HW_TIMESTAMP;
1774                hdr->cap_len -= sizeof(struct hw_timestamp_82580);
1775                hw_ts = (struct hw_timestamp_82580 *) MBUF_PKTDATA(pkts[i]);
1776
1777                /* Taken from igb_ptp.c part of Intel Linux drivers (Good example code)
1778                 *
1779                 *        +----------+---+   +--------------+
1780                 *  82580 |    24    | 8 |   |      32      |
1781                 *        +----------+---+   +--------------+
1782                 *          reserved  \______ 40 bits _____/
1783                 *
1784                 * The 40 bit 82580 SYSTIM overflows every
1785                 *   2^40 * 10^-9 /  60  = 18.3 minutes.
1786                 *
1787                 * NOTE picture is in Big Endian order, in memory it's acutally in Little
1788                 * Endian (for the full 64 bits) i.e. picture is mirrored
1789                 */
1790
1791                /* Despite what the documentation says this is in Little
1792                 * Endian byteorder. Mask the reserved section out.
1793                 */
1794                hdr->timestamp = le64toh(hw_ts->timestamp) &
1795                        ~(((~0ull)>>TS_NBITS_82580)<<TS_NBITS_82580);
1796
1797                if (unlikely(plc->ts_first_sys == 0)) {
1798                        plc->ts_first_sys = cur_sys_time_ns - hdr->timestamp;
1799                        plc->ts_last_sys = plc->ts_first_sys;
1800                }
1801
1802                /* This will have serious problems if packets aren't read quickly
1803                 * that is within a couple of seconds because our clock cycles every
1804                 * 18 seconds */
1805                estimated_wraps = (cur_sys_time_ns - plc->ts_last_sys)
1806                                  / (1ull<<TS_NBITS_82580);
1807
1808                /* Estimated_wraps gives the number of times the counter should have
1809                 * wrapped (however depending on value last time it could have wrapped
1810                 * twice more (if hw clock is close to its max value) or once less (allowing
1811                 * for a bit of variance between hw and sys clock). But if the clock
1812                 * shouldn't have wrapped once then don't allow it to go backwards in time */
1813                if (unlikely(estimated_wraps >= 2)) {
1814                        /* 2 or more wrap arounds add all but the very last wrap */
1815                        plc->wrap_count += estimated_wraps - 1;
1816                }
1817
1818                /* Set the timestamp to the lowest possible value we're considering */
1819                hdr->timestamp += plc->ts_first_sys +
1820                                  plc->wrap_count * (1ull<<TS_NBITS_82580);
1821
1822                /* In most runs only the first if() will need evaluating - i.e our
1823                 * estimate is correct. */
1824                if (unlikely(!WITHIN_VARIANCE(cur_sys_time_ns,
1825                                              hdr->timestamp, MAXSKEW_82580))) {
1826                        /* Failed to match estimated_wraps-1 (or estimated_wraps in ==0 case) */
1827                        plc->wrap_count++;
1828                        hdr->timestamp += (1ull<<TS_NBITS_82580);
1829                        if (!WITHIN_VARIANCE(cur_sys_time_ns,
1830                                             hdr->timestamp, MAXSKEW_82580)) {
1831                                /* Failed to match estimated_wraps */
1832                                plc->wrap_count++;
1833                                hdr->timestamp += (1ull<<TS_NBITS_82580);
1834                                if (!WITHIN_VARIANCE(cur_sys_time_ns,
1835                                                     hdr->timestamp, MAXSKEW_82580)) {
1836                                        if (estimated_wraps == 0) {
1837                                                /* 0 case Failed to match estimated_wraps+2 */
1838                                                printf("WARNING - Hardware Timestamp failed to"
1839                                                       " match using systemtime!\n");
1840                                                hdr->timestamp = cur_sys_time_ns;
1841                                        } else {
1842                                                /* Failed to match estimated_wraps+1 */
1843                                                plc->wrap_count++;
1844                                                hdr->timestamp += (1ull<<TS_NBITS_82580);
1845                                                if (!WITHIN_VARIANCE(cur_sys_time_ns,
1846                                                                     hdr->timestamp, MAXSKEW_82580)) {
1847                                                        /* Failed to match estimated_wraps+2 */
1848                                                        printf("WARNING - Hardware Timestamp failed to"
1849                                                               " match using systemtime!!\n");
1850                                                }
1851                                        }
1852                                }
1853                        }
1854                }
1855#else
1856
1857                hdr->timestamp = cur_sys_time_ns;
1858                /* Offset the next packet by the wire time of previous */
1859                calculate_wire_time(format_data, hdr->cap_len);
1860
1861#endif
1862        }
1863
1864        plc->ts_last_sys = cur_sys_time_ns;
1865        return;
1866}
1867
1868
1869static void dpdk_fin_packet(libtrace_packet_t *packet)
1870{
1871        if ( packet->buf_control == TRACE_CTRL_EXTERNAL ) {
1872                rte_pktmbuf_free(packet->buffer);
1873                packet->buffer = NULL;
1874        }
1875}
1876
1877/** Reads at least one packet or returns an error
1878 */
1879int dpdk_read_packet_stream (libtrace_t *libtrace,
1880                                           dpdk_per_stream_t *stream,
1881                                           libtrace_message_queue_t *mesg,
1882                                           struct rte_mbuf* pkts_burst[],
1883                                           size_t nb_packets) {
1884        size_t nb_rx; /* Number of rx packets we've recevied */
1885        while (1) {
1886                /* Poll for a batch of packets */
1887                nb_rx = rte_eth_rx_burst(FORMAT(libtrace)->port,
1888                                         stream->queue_id, pkts_burst, nb_packets);
1889                if (nb_rx > 0) {
1890                        /* Got some packets - otherwise we keep spining */
1891                        dpdk_ready_pkts(libtrace, stream, pkts_burst, nb_rx);
1892                        //fprintf(stderr, "Doing P READ PACKET port=%d q=%d\n", (int) FORMAT(libtrace)->port, (int) get_thread_table_num(libtrace));
1893                        return nb_rx;
1894                }
1895                /* Check the message queue this could be less than 0 */
1896                if (mesg && libtrace_message_queue_count(mesg) > 0)
1897                        return READ_MESSAGE;
1898                if ((nb_rx=is_halted(libtrace)) != (size_t) -1)
1899                        return nb_rx;
1900                /* Wait a while, polling on memory degrades performance
1901                 * This relieves the pressure on memory allowing the NIC to DMA */
1902                rte_delay_us(10);
1903        }
1904
1905        /* We'll never get here - but if we did it would be bad */
1906        return READ_ERROR;
1907}
1908
1909static int dpdk_pread_packets (libtrace_t *libtrace,
1910                                    libtrace_thread_t *t,
1911                                    libtrace_packet_t **packets,
1912                                    size_t nb_packets) {
1913        int nb_rx; /* Number of rx packets we've recevied */
1914        struct rte_mbuf* pkts_burst[nb_packets]; /* Array of pointer(s) */
1915        int i;
1916        dpdk_per_stream_t *stream = t->format_data;
1917        struct dpdk_addt_hdr * hdr;
1918
1919        nb_rx = dpdk_read_packet_stream (libtrace, stream, &t->messages,
1920                                         pkts_burst, nb_packets);
1921
1922        if (nb_rx > 0) {
1923                for (i = 0; i < nb_rx; ++i) {
1924                        if (packets[i]->buffer != NULL) {
1925                                /* The packet should always be finished */
1926                                assert(packets[i]->buf_control == TRACE_CTRL_PACKET);
1927                                free(packets[i]->buffer);
1928                        }
1929                        packets[i]->buf_control = TRACE_CTRL_EXTERNAL;
1930                        packets[i]->type = TRACE_RT_DATA_DPDK;
1931                        packets[i]->buffer = pkts_burst[i];
1932                        packets[i]->trace = libtrace;
1933                        packets[i]->error = 1;
1934                        hdr = (struct dpdk_addt_hdr *) 
1935                                        ((struct rte_mbuf*) pkts_burst[i] + 1);
1936                        packets[i]->order = hdr->timestamp;
1937                        dpdk_prepare_packet(libtrace, packets[i], packets[i]->buffer, packets[i]->type, 0);
1938                }
1939        }
1940
1941        return nb_rx;
1942}
1943
1944int dpdk_read_packet (libtrace_t *libtrace, libtrace_packet_t *packet) {
1945        int nb_rx; /* Number of rx packets we've received */
1946        dpdk_per_stream_t *stream = FORMAT_DATA_FIRST(libtrace);
1947
1948        /* Free the last packet buffer */
1949        if (packet->buffer != NULL) {
1950                /* The packet should always be finished */
1951                assert(packet->buf_control == TRACE_CTRL_PACKET);
1952                free(packet->buffer);
1953                packet->buffer = NULL;
1954        }
1955
1956        packet->buf_control = TRACE_CTRL_EXTERNAL;
1957        packet->type = TRACE_RT_DATA_DPDK;
1958
1959        /* Check if we already have some packets buffered */
1960        if (FORMAT(libtrace)->burst_size != FORMAT(libtrace)->burst_offset) {
1961                packet->buffer = FORMAT(libtrace)->burst_pkts[FORMAT(libtrace)->burst_offset++];
1962                packet->trace = libtrace;
1963                dpdk_prepare_packet(libtrace, packet, packet->buffer, packet->type, 0);
1964                return 1; // TODO should be bytes read, which essentially useless anyway
1965        }
1966
1967        nb_rx = dpdk_read_packet_stream (libtrace, stream, NULL,
1968                                         FORMAT(libtrace)->burst_pkts, BURST_SIZE);
1969
1970        if (nb_rx > 0) {
1971                FORMAT(libtrace)->burst_size = nb_rx;
1972                FORMAT(libtrace)->burst_offset = 1;
1973                packet->buffer = FORMAT(libtrace)->burst_pkts[0];
1974                packet->trace = libtrace;
1975                dpdk_prepare_packet(libtrace, packet, packet->buffer, packet->type, 0);
1976                return 1;
1977        }
1978        return nb_rx;
1979}
1980
1981static struct timeval dpdk_get_timeval (const libtrace_packet_t *packet) {
1982        struct timeval tv;
1983        struct dpdk_addt_hdr * hdr = get_addt_hdr(packet);
1984
1985        tv.tv_sec = hdr->timestamp / (uint64_t) 1000000000;
1986        tv.tv_usec = (hdr->timestamp % (uint64_t) 1000000000) / 1000;
1987        return tv;
1988}
1989
1990static struct timespec dpdk_get_timespec (const libtrace_packet_t *packet) {
1991        struct timespec ts;
1992        struct dpdk_addt_hdr * hdr = get_addt_hdr(packet);
1993
1994        ts.tv_sec = hdr->timestamp / (uint64_t) 1000000000;
1995        ts.tv_nsec = hdr->timestamp % (uint64_t) 1000000000;
1996        return ts;
1997}
1998
1999static libtrace_linktype_t dpdk_get_link_type (const libtrace_packet_t *packet UNUSED) {
2000        return TRACE_TYPE_ETH; /* Always ethernet until proven otherwise */
2001}
2002
2003static libtrace_direction_t dpdk_get_direction (const libtrace_packet_t *packet) {
2004        struct dpdk_addt_hdr * hdr = get_addt_hdr(packet);
2005        return (libtrace_direction_t) hdr->direction;
2006}
2007
2008static libtrace_direction_t dpdk_set_direction(libtrace_packet_t *packet, libtrace_direction_t direction) {
2009        struct dpdk_addt_hdr * hdr = get_addt_hdr(packet);
2010        hdr->direction = (uint8_t) direction;
2011        return (libtrace_direction_t) hdr->direction;
2012}
2013
2014void dpdk_get_stats(libtrace_t *trace, libtrace_stat_t *stats) {
2015        struct rte_eth_stats dev_stats = {0};
2016
2017        if (trace->format_data == NULL || FORMAT(trace)->port == 0xFF)
2018                return;
2019
2020        /* Grab the current stats */
2021        rte_eth_stats_get(FORMAT(trace)->port, &dev_stats);
2022
2023        stats->captured_valid = true;
2024        stats->captured = dev_stats.ipackets;
2025
2026        stats->dropped_valid = true;
2027        stats->dropped = dev_stats.imissed;
2028
2029#if RTE_VERSION >= RTE_VERSION_NUM(16, 4, 0, 2)
2030        /* DPDK commit 86057c fixes ensures missed does not get counted as
2031         * errors */
2032        stats->errors_valid = true;
2033        stats->errors = dev_stats.ierrors;
2034#else
2035        /* DPDK errors includes drops */
2036        stats->errors_valid = true;
2037        stats->errors = dev_stats.ierrors - dev_stats.imissed;
2038#endif
2039        stats->received_valid = true;
2040        stats->received = dev_stats.ipackets + dev_stats.imissed;
2041
2042}
2043
2044/* Attempts to read a packet in a non-blocking fashion. If one is not
2045 * available a SLEEP event is returned. We do not have the ability to
2046 * create a select()able file descriptor in DPDK.
2047 */
2048libtrace_eventobj_t dpdk_trace_event(libtrace_t *trace,
2049                                            libtrace_packet_t *packet) {
2050        libtrace_eventobj_t event = {0,0,0.0,0};
2051        size_t nb_rx; /* Number of received packets we've read */
2052
2053        do {
2054
2055                /* No packets waiting in our buffer? Try and read some more */
2056                if (FORMAT(trace)->burst_size == FORMAT(trace)->burst_offset) {
2057                        nb_rx = rte_eth_rx_burst(FORMAT(trace)->port,
2058                                                 FORMAT_DATA_FIRST(trace)->queue_id,
2059                                                 FORMAT(trace)->burst_pkts, BURST_SIZE);
2060                        if (nb_rx > 0) {
2061                                dpdk_ready_pkts(trace, FORMAT_DATA_FIRST(trace),
2062                                                FORMAT(trace)->burst_pkts, nb_rx);
2063                                FORMAT(trace)->burst_size = nb_rx;
2064                                FORMAT(trace)->burst_offset = 0;
2065                        }
2066                }
2067
2068                /* Now do we have packets waiting? */
2069                if (FORMAT(trace)->burst_size != FORMAT(trace)->burst_offset) {
2070                        /* Free the last packet buffer */
2071                        if (packet->buffer != NULL) {
2072                                /* The packet should always be finished */
2073                                assert(packet->buf_control == TRACE_CTRL_PACKET);
2074                                free(packet->buffer);
2075                                packet->buffer = NULL;
2076                        }
2077
2078                        packet->buf_control = TRACE_CTRL_EXTERNAL;
2079                        packet->type = TRACE_RT_DATA_DPDK;
2080                        event.type = TRACE_EVENT_PACKET;
2081                        packet->buffer = FORMAT(trace)->burst_pkts[
2082                                             FORMAT(trace)->burst_offset++];
2083                        dpdk_prepare_packet(trace, packet, packet->buffer, packet->type, 0);
2084                        event.size = 1; // TODO should be bytes read, which essentially useless anyway
2085
2086                        /* XXX - Check this passes the filter trace_read_packet normally
2087                         * does this for us but this wont */
2088                        if (trace->filter) {
2089                                if (!trace_apply_filter(trace->filter, packet)) {
2090                                        /* Failed the filter so we loop for another packet */
2091                                        trace->filtered_packets ++;
2092                                        continue;
2093                                }
2094                        }
2095                        trace->accepted_packets ++;
2096                } else {
2097                        /* We only want to sleep for a very short time - we are non-blocking */
2098                        event.type = TRACE_EVENT_SLEEP;
2099                        event.seconds = 0.0001;
2100                        event.size = 0;
2101                }
2102
2103                /* If we get here we have our event */
2104                break;
2105        } while (1);
2106
2107        return event;
2108}
2109
2110static void dpdk_help(void) {
2111        printf("dpdk format module: %s (%d) \n", rte_version(), RTE_VERSION);
2112        printf("Supported input URIs:\n");
2113        printf("\tdpdk:<domain:bus:devid.func>-<coreid>\n");
2114        printf("\tThe -<coreid> is optional \n");
2115        printf("\t e.g. dpdk:0000:01:00.1\n");
2116        printf("\t e.g. dpdk:0000:01:00.1-2 (Use the second CPU core)\n\n");
2117        printf("\t By default the last CPU core is used if not otherwise specified.\n");
2118        printf("\t Only a single libtrace instance of dpdk can use the same CPU core.\n");
2119        printf("\t Support for multiple simultaneous instances of dpdk format is currently limited.\n");
2120        printf("\n");
2121        printf("Supported output URIs:\n");
2122        printf("\tSame format as the input URI.\n");
2123        printf("\t e.g. dpdk:0000:01:00.1\n");
2124        printf("\t e.g. dpdk:0000:01:00.1-2 (Use the second CPU core)\n");
2125        printf("\n");
2126}
2127
2128static struct libtrace_format_t dpdk = {
2129        "dpdk",
2130        "$Id$",
2131        TRACE_FORMAT_DPDK,
2132        NULL,                               /* probe filename */
2133        NULL,                               /* probe magic */
2134        dpdk_init_input,                    /* init_input */
2135        dpdk_config_input,                  /* config_input */
2136        dpdk_start_input,                   /* start_input */
2137        dpdk_pause_input,                   /* pause_input */
2138        dpdk_init_output,                   /* init_output */
2139        NULL,                               /* config_output */
2140        dpdk_start_output,                  /* start_ouput */
2141        dpdk_fin_input,                     /* fin_input */
2142        dpdk_fin_output,                    /* fin_output */
2143        dpdk_read_packet,                   /* read_packet */
2144        dpdk_prepare_packet,                /* prepare_packet */
2145        dpdk_fin_packet,                    /* fin_packet */
2146        dpdk_write_packet,                  /* write_packet */
2147        dpdk_get_link_type,                 /* get_link_type */
2148        dpdk_get_direction,                 /* get_direction */
2149        dpdk_set_direction,                 /* set_direction */
2150        NULL,                               /* get_erf_timestamp */
2151        dpdk_get_timeval,                   /* get_timeval */
2152        dpdk_get_timespec,                  /* get_timespec */
2153        NULL,                               /* get_seconds */
2154        NULL,                               /* seek_erf */
2155        NULL,                               /* seek_timeval */
2156        NULL,                               /* seek_seconds */
2157        dpdk_get_capture_length,            /* get_capture_length */
2158        dpdk_get_wire_length,               /* get_wire_length */
2159        dpdk_get_framing_length,            /* get_framing_length */
2160        dpdk_set_capture_length,            /* set_capture_length */
2161        NULL,                               /* get_received_packets */
2162        NULL,                               /* get_filtered_packets */
2163        NULL,                               /* get_dropped_packets */
2164        dpdk_get_stats,                     /* get_statistics */
2165        NULL,                               /* get_fd */
2166        dpdk_trace_event,                   /* trace_event */
2167        dpdk_help,                          /* help */
2168        NULL,                               /* next pointer */
2169        {true, 8},                          /* Live, NICs typically have 8 threads */
2170        dpdk_pstart_input,                  /* pstart_input */
2171        dpdk_pread_packets,                 /* pread_packets */
2172        dpdk_pause_input,                   /* ppause */
2173        dpdk_fin_input,                     /* p_fin */
2174        dpdk_pregister_thread,              /* pregister_thread */
2175        dpdk_punregister_thread,            /* punregister_thread */
2176        NULL                                /* get thread stats */
2177};
2178
2179void dpdk_constructor(void) {
2180        register_format(&dpdk);
2181}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.