samples/bpf/xdpsock_user.c

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