tools/tools/netmap/pkt-gen.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2011-2014 Matteo Landi, Luigi Rizzo. All rights reserved.
   3  * Copyright (C) 2013-2015 Universita` di Pisa. All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  *   1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *      notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  *   2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *      notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  24  * SUCH DAMAGE.
  25  */
  26
  27 /*
  28  * $FreeBSD$
  29  * $Id: pkt-gen.c 12346 2013-06-12 17:36:25Z luigi $
  30  *
  31  * Example program to show how to build a multithreaded packet
  32  * source/sink using the netmap device.
  33  *
  34  * In this example we create a programmable number of threads
  35  * to take care of all the queues of the interface used to
  36  * send or receive traffic.
  37  *
  38  */
  39
  40 #define _GNU_SOURCE     /* for CPU_SET() */
  41 #include <stdio.h>
  42 #define NETMAP_WITH_LIBS
  43 #include <net/netmap_user.h>
  44
  45
  46 #include <ctype.h>      // isprint()
  47 #include <unistd.h>     // sysconf()
  48 #include <sys/poll.h>
  49 #include <arpa/inet.h>  /* ntohs */
  50 #ifndef _WIN32
  51 #include <sys/sysctl.h> /* sysctl */
  52 #endif
  53 #include <ifaddrs.h>    /* getifaddrs */
  54 #include <net/ethernet.h>
  55 #include <netinet/in.h>
  56 #include <netinet/ip.h>
  57 #include <netinet/udp.h>
  58 #include <netinet/ip6.h>
  59 #ifdef linux
  60 #define IPV6_VERSION    0x60
  61 #define IPV6_DEFHLIM    64
  62 #endif
  63 #include <assert.h>
  64 #include <math.h>
  65
  66 #include <pthread.h>
  67
  68 #ifndef NO_PCAP
  69 #include <pcap/pcap.h>
  70 #endif
  71
  72 #include "ctrs.h"
  73
  74 static void usage(int);
  75
  76 #ifdef _WIN32
  77 #define cpuset_t        DWORD_PTR   //uint64_t
  78 static inline void CPU_ZERO(cpuset_t *p)
  79 {
  80         *p = 0;
  81 }
  82
  83 static inline void CPU_SET(uint32_t i, cpuset_t *p)
  84 {
  85         *p |= 1<< (i & 0x3f);
  86 }
  87
  88 #define pthread_setaffinity_np(a, b, c) !SetThreadAffinityMask(a, *c)    //((void)a, 0)
  89 #define TAP_CLONEDEV    "/dev/tap"
  90 #define AF_LINK 18      //defined in winsocks.h
  91 #define CLOCK_REALTIME_PRECISE CLOCK_REALTIME
  92 #include <net/if_dl.h>
  93
  94 /*
  95  * Convert an ASCII representation of an ethernet address to
  96  * binary form.
  97  */
  98 struct ether_addr *
  99 ether_aton(const char *a)
 100 {
 101         int i;
 102         static struct ether_addr o;
 103         unsigned int o0, o1, o2, o3, o4, o5;
 104
 105         i = sscanf(a, "%x:%x:%x:%x:%x:%x", &o0, &o1, &o2, &o3, &o4, &o5);
 106
 107         if (i != 6)
 108                 return (NULL);
 109
 110         o.octet[0]=o0;
 111         o.octet[1]=o1;
 112         o.octet[2]=o2;
 113         o.octet[3]=o3;
 114         o.octet[4]=o4;
 115         o.octet[5]=o5;
 116
 117         return ((struct ether_addr *)&o);
 118 }
 119
 120 /*
 121  * Convert a binary representation of an ethernet address to
 122  * an ASCII string.
 123  */
 124 char *
 125 ether_ntoa(const struct ether_addr *n)
 126 {
 127         int i;
 128         static char a[18];
 129
 130         i = sprintf(a, "%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x",
 131             n->octet[0], n->octet[1], n->octet[2],
 132             n->octet[3], n->octet[4], n->octet[5]);
 133         return (i < 17 ? NULL : (char *)&a);
 134 }
 135 #endif /* _WIN32 */
 136
 137 #ifdef linux
 138
 139 #define cpuset_t        cpu_set_t
 140
 141 #define ifr_flagshigh  ifr_flags        /* only the low 16 bits here */
 142 #define IFF_PPROMISC   IFF_PROMISC      /* IFF_PPROMISC does not exist */
 143 #include <linux/ethtool.h>
 144 #include <linux/sockios.h>
 145
 146 #define CLOCK_REALTIME_PRECISE CLOCK_REALTIME
 147 #include <netinet/ether.h>      /* ether_aton */
 148 #include <linux/if_packet.h>    /* sockaddr_ll */
 149 #endif  /* linux */
 150
 151 #ifdef __FreeBSD__
 152 #include <sys/endian.h> /* le64toh */
 153 #include <machine/param.h>
 154
 155 #include <pthread_np.h> /* pthread w/ affinity */
 156 #include <sys/cpuset.h> /* cpu_set */
 157 #include <net/if_dl.h>  /* LLADDR */
 158 #endif  /* __FreeBSD__ */
 159
 160 #ifdef __APPLE__
 161
 162 #define cpuset_t        uint64_t        // XXX
 163 static inline void CPU_ZERO(cpuset_t *p)
 164 {
 165         *p = 0;
 166 }
 167
 168 static inline void CPU_SET(uint32_t i, cpuset_t *p)
 169 {
 170         *p |= 1<< (i & 0x3f);
 171 }
 172
 173 #define pthread_setaffinity_np(a, b, c) ((void)a, 0)
 174
 175 #define ifr_flagshigh  ifr_flags        // XXX
 176 #define IFF_PPROMISC   IFF_PROMISC
 177 #include <net/if_dl.h>  /* LLADDR */
 178 #define clock_gettime(a,b)      \
 179         do {struct timespec t0 = {0,0}; *(b) = t0; } while (0)
 180 #endif  /* __APPLE__ */
 181
 182 const char *default_payload="netmap pkt-gen DIRECT payload\n"
 183         "http://info.iet.unipi.it/~luigi/netmap/ ";
 184
 185 const char *indirect_payload="netmap pkt-gen indirect payload\n"
 186         "http://info.iet.unipi.it/~luigi/netmap/ ";
 187
 188 int verbose = 0;
 189 int normalize = 1;
 190
 191 #define VIRT_HDR_1      10      /* length of a base vnet-hdr */
 192 #define VIRT_HDR_2      12      /* length of the extenede vnet-hdr */
 193 #define VIRT_HDR_MAX    VIRT_HDR_2
 194 struct virt_header {
 195         uint8_t fields[VIRT_HDR_MAX];
 196 };
 197
 198 #define MAX_BODYSIZE    65536
 199
 200 struct pkt {
 201         struct virt_header vh;
 202         struct ether_header eh;
 203         union {
 204                 struct {
 205                         struct ip ip;
 206                         struct udphdr udp;
 207                         uint8_t body[MAX_BODYSIZE];     /* hardwired */
 208                 } ipv4;
 209                 struct {
 210                         struct ip6_hdr ip;
 211                         struct udphdr udp;
 212                         uint8_t body[MAX_BODYSIZE];     /* hardwired */
 213                 } ipv6;
 214         };
 215 } __attribute__((__packed__));
 216
 217 #define PKT(p, f, af)   \
 218     ((af) == AF_INET ? (p)->ipv4.f: (p)->ipv6.f)
 219
 220 struct ip_range {
 221         char *name;
 222         union {
 223                 struct {
 224                         uint32_t start, end; /* same as struct in_addr */
 225                 } ipv4;
 226                 struct {
 227                         struct in6_addr start, end;
 228                         uint8_t sgroup, egroup;
 229                 } ipv6;
 230         };
 231         uint16_t port0, port1;
 232 };
 233
 234 struct mac_range {
 235         char *name;
 236         struct ether_addr start, end;
 237 };
 238
 239 /* ifname can be netmap:foo-xxxx */
 240 #define MAX_IFNAMELEN   64      /* our buffer for ifname */
 241 #define MAX_PKTSIZE     MAX_BODYSIZE    /* XXX: + IP_HDR + ETH_HDR */
 242
 243 /* compact timestamp to fit into 60 byte packet. (enough to obtain RTT) */
 244 struct tstamp {
 245         uint32_t sec;
 246         uint32_t nsec;
 247 };
 248
 249 /*
 250  * global arguments for all threads
 251  */
 252
 253 struct glob_arg {
 254         int af;         /* address family AF_INET/AF_INET6 */
 255         struct ip_range src_ip;
 256         struct ip_range dst_ip;
 257         struct mac_range dst_mac;
 258         struct mac_range src_mac;
 259         int pkt_size;
 260         int pkt_min_size;
 261         int burst;
 262         int forever;
 263         uint64_t npackets;      /* total packets to send */
 264         int frags;              /* fragments per packet */
 265         u_int frag_size;        /* size of each fragment */
 266         int nthreads;
 267         int cpus;       /* cpus used for running */
 268         int system_cpus;        /* cpus on the system */
 269
 270         int options;    /* testing */
 271 #define OPT_PREFETCH    1
 272 #define OPT_ACCESS      2
 273 #define OPT_COPY        4
 274 #define OPT_MEMCPY      8
 275 #define OPT_TS          16      /* add a timestamp */
 276 #define OPT_INDIRECT    32      /* use indirect buffers, tx only */
 277 #define OPT_DUMP        64      /* dump rx/tx traffic */
 278 #define OPT_RUBBISH     256     /* send wathever the buffers contain */
 279 #define OPT_RANDOM_SRC  512
 280 #define OPT_RANDOM_DST  1024
 281 #define OPT_PPS_STATS   2048
 282         int dev_type;
 283 #ifndef NO_PCAP
 284         pcap_t *p;
 285 #endif
 286
 287         int tx_rate;
 288         struct timespec tx_period;
 289
 290         int affinity;
 291         int main_fd;
 292         struct nm_desc *nmd;
 293         int report_interval;            /* milliseconds between prints */
 294         void *(*td_body)(void *);
 295         int td_type;
 296         void *mmap_addr;
 297         char ifname[MAX_IFNAMELEN];
 298         char *nmr_config;
 299         int dummy_send;
 300         int virt_header;        /* send also the virt_header */
 301         char *packet_file;      /* -P option */
 302 #define STATS_WIN       15
 303         int win_idx;
 304         int64_t win[STATS_WIN];
 305         int wait_link;
 306         int framing;            /* #bits of framing (for bw output) */
 307 };
 308 enum dev_type { DEV_NONE, DEV_NETMAP, DEV_PCAP, DEV_TAP };
 309
 310 enum {
 311         TD_TYPE_SENDER = 1,
 312         TD_TYPE_RECEIVER,
 313         TD_TYPE_OTHER,
 314 };
 315
 316 /*
 317  * Arguments for a new thread. The same structure is used by
 318  * the source and the sink
 319  */
 320 struct targ {
 321         struct glob_arg *g;
 322         int used;
 323         int completed;
 324         int cancel;
 325         int fd;
 326         struct nm_desc *nmd;
 327         /* these ought to be volatile, but they are
 328          * only sampled and errors should not accumulate
 329          */
 330         struct my_ctrs ctr;
 331
 332         struct timespec tic, toc;
 333         int me;
 334         pthread_t thread;
 335         int affinity;
 336
 337         struct pkt pkt;
 338         void *frame;
 339         uint16_t seed[3];
 340         u_int frags;
 341         u_int frag_size;
 342 };
 343
 344 static __inline uint16_t
 345 cksum_add(uint16_t sum, uint16_t a)
 346 {
 347         uint16_t res;
 348
 349         res = sum + a;
 350         return (res + (res < a));
 351 }
 352
 353 static void
 354 extract_ipv4_addr(char *name, uint32_t *addr, uint16_t *port)
 355 {
 356         struct in_addr a;
 357         char *pp;
 358
 359         pp = strchr(name, ':');
 360         if (pp != NULL) {       /* do we have ports ? */
 361                 *pp++ = '\0';
 362                 *port = (uint16_t)strtol(pp, NULL, 0);
 363         }
 364
 365         inet_pton(AF_INET, name, &a);
 366         *addr = ntohl(a.s_addr);
 367 }
 368
 369 static void
 370 extract_ipv6_addr(char *name, struct in6_addr *addr, uint16_t *port,
 371     uint8_t *group)
 372 {
 373         char *pp;
 374
 375         /*
 376          * We accept IPv6 address in the following form:
 377          *  group@[2001:DB8::1001]:port (w/ brackets and port)
 378          *  group@[2001:DB8::1]         (w/ brackets and w/o port)
 379          *  group@2001:DB8::1234        (w/o brackets and w/o port)
 380          */
 381         pp = strchr(name, '@');
 382         if (pp != NULL) {
 383                 *pp++ = '\0';
 384                 *group = (uint8_t)strtol(name, NULL, 0);
 385                 if (*group > 7)
 386                         *group = 7;
 387                 name = pp;
 388         }
 389         if (name[0] == '[')
 390                 name++;
 391         pp = strchr(name, ']');
 392         if (pp != NULL)
 393                 *pp++ = '\0';
 394         if (pp != NULL && *pp != ':')
 395                 pp = NULL;
 396         if (pp != NULL) {       /* do we have ports ? */
 397                 *pp++ = '\0';
 398                 *port = (uint16_t)strtol(pp, NULL, 0);
 399         }
 400         inet_pton(AF_INET6, name, addr);
 401 }
 402 /*
 403  * extract the extremes from a range of ipv4 addresses.
 404  * addr_lo[-addr_hi][:port_lo[-port_hi]]
 405  */
 406 static int
 407 extract_ip_range(struct ip_range *r, int af)
 408 {
 409         char *name, *ap, start[INET6_ADDRSTRLEN];
 410         char end[INET6_ADDRSTRLEN];
 411         struct in_addr a;
 412         uint32_t tmp;
 413
 414         if (verbose)
 415                 D("extract IP range from %s", r->name);
 416
 417         name = strdup(r->name);
 418         if (name == NULL) {
 419                 D("strdup failed");
 420                 usage(-1);
 421         }
 422         /* the first - splits start/end of range */
 423         ap = strchr(name, '-');
 424         if (ap != NULL)
 425                 *ap++ = '\0';
 426         r->port0 = 1234;        /* default port */
 427         if (af == AF_INET6) {
 428                 r->ipv6.sgroup = 7; /* default group */
 429                 extract_ipv6_addr(name, &r->ipv6.start, &r->port0,
 430                     &r->ipv6.sgroup);
 431         } else
 432                 extract_ipv4_addr(name, &r->ipv4.start, &r->port0);
 433
 434         r->port1 = r->port0;
 435         if (af == AF_INET6) {
 436                 if (ap != NULL) {
 437                         r->ipv6.egroup = r->ipv6.sgroup;
 438                         extract_ipv6_addr(ap, &r->ipv6.end, &r->port1,
 439                             &r->ipv6.egroup);
 440                 } else {
 441                         r->ipv6.end = r->ipv6.start;
 442                         r->ipv6.egroup = r->ipv6.sgroup;
 443                 }
 444         } else {
 445                 if (ap != NULL) {
 446                         extract_ipv4_addr(ap, &r->ipv4.end, &r->port1);
 447                         if (r->ipv4.start > r->ipv4.end) {
 448                                 tmp = r->ipv4.end;
 449                                 r->ipv4.end = r->ipv4.start;
 450                                 r->ipv4.start = tmp;
 451                         }
 452                 } else
 453                         r->ipv4.end = r->ipv4.start;
 454         }
 455
 456         if (r->port0 > r->port1) {
 457                 tmp = r->port0;
 458                 r->port0 = r->port1;
 459                 r->port1 = tmp;
 460         }
 461         if (af == AF_INET) {
 462                 a.s_addr = htonl(r->ipv4.start);
 463                 inet_ntop(af, &a, start, sizeof(start));
 464                 a.s_addr = htonl(r->ipv4.end);
 465                 inet_ntop(af, &a, end, sizeof(end));
 466         } else {
 467                 inet_ntop(af, &r->ipv6.start, start, sizeof(start));
 468                 inet_ntop(af, &r->ipv6.end, end, sizeof(end));
 469         }
 470         if (af == AF_INET)
 471                 D("range is %s:%d to %s:%d", start, r->port0, end, r->port1);
 472         else
 473                 D("range is %d@[%s]:%d to %d@[%s]:%d", r->ipv6.sgroup,
 474                     start, r->port0, r->ipv6.egroup, end, r->port1);
 475
 476         free(name);
 477         if (r->port0 != r->port1 ||
 478             (af == AF_INET && r->ipv4.start != r->ipv4.end) ||
 479             (af == AF_INET6 &&
 480                 !IN6_ARE_ADDR_EQUAL(&r->ipv6.start, &r->ipv6.end)))
 481                 return (OPT_COPY);
 482         return (0);
 483 }
 484
 485 static int
 486 extract_mac_range(struct mac_range *r)
 487 {
 488         struct ether_addr *e;
 489         if (verbose)
 490             D("extract MAC range from %s", r->name);
 491
 492         e = ether_aton(r->name);
 493         if (e == NULL) {
 494                 D("invalid MAC address '%s'", r->name);
 495                 return 1;
 496         }
 497         bcopy(e, &r->start, 6);
 498         bcopy(e, &r->end, 6);
 499 #if 0
 500         bcopy(targ->src_mac, eh->ether_shost, 6);
 501         p = index(targ->g->src_mac, '-');
 502         if (p)
 503                 targ->src_mac_range = atoi(p+1);
 504
 505         bcopy(ether_aton(targ->g->dst_mac), targ->dst_mac, 6);
 506         bcopy(targ->dst_mac, eh->ether_dhost, 6);
 507         p = index(targ->g->dst_mac, '-');
 508         if (p)
 509                 targ->dst_mac_range = atoi(p+1);
 510 #endif
 511         if (verbose)
 512                 D("%s starts at %s", r->name, ether_ntoa(&r->start));
 513         return 0;
 514 }
 515
 516 static int
 517 get_if_mtu(const struct glob_arg *g)
 518 {
 519         char ifname[IFNAMSIZ];
 520         struct ifreq ifreq;
 521         int s, ret;
 522
 523         if (!strncmp(g->ifname, "netmap:", 7) && !strchr(g->ifname, '{')
 524                         && !strchr(g->ifname, '}')) {
 525                 /* Parse the interface name and ask the kernel for the
 526                  * MTU value. */
 527                 strncpy(ifname, g->ifname+7, IFNAMSIZ-1);
 528                 ifname[strcspn(ifname, "-*^{}/@")] = '\0';
 529
 530                 s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
 531                 if (s < 0) {
 532                         D("socket() failed: %s", strerror(errno));
 533                         return s;
 534                 }
 535
 536                 memset(&ifreq, 0, sizeof(ifreq));
 537                 strncpy(ifreq.ifr_name, ifname, IFNAMSIZ);
 538
 539                 ret = ioctl(s, SIOCGIFMTU, &ifreq);
 540                 if (ret) {
 541                         D("ioctl(SIOCGIFMTU) failed: %s", strerror(errno));
 542                 }
 543
 544                 return ifreq.ifr_mtu;
 545         }
 546
 547         /* This is a pipe or a VALE port, where the MTU is very large,
 548          * so we use some practical limit. */
 549         return 65536;
 550 }
 551
 552 static struct targ *targs;
 553 static int global_nthreads;
 554
 555 /* control-C handler */
 556 static void
 557 sigint_h(int sig)
 558 {
 559         int i;
 560
 561         (void)sig;      /* UNUSED */
 562         D("received control-C on thread %p", (void *)pthread_self());
 563         for (i = 0; i < global_nthreads; i++) {
 564                 targs[i].cancel = 1;
 565         }
 566 }
 567
 568 /* sysctl wrapper to return the number of active CPUs */
 569 static int
 570 system_ncpus(void)
 571 {
 572         int ncpus;
 573 #if defined (__FreeBSD__)
 574         int mib[2] = { CTL_HW, HW_NCPU };
 575         size_t len = sizeof(mib);
 576         sysctl(mib, 2, &ncpus, &len, NULL, 0);
 577 #elif defined(linux)
 578         ncpus = sysconf(_SC_NPROCESSORS_ONLN);
 579 #elif defined(_WIN32)
 580         {
 581                 SYSTEM_INFO sysinfo;
 582                 GetSystemInfo(&sysinfo);
 583                 ncpus = sysinfo.dwNumberOfProcessors;
 584         }
 585 #else /* others */
 586         ncpus = 1;
 587 #endif /* others */
 588         return (ncpus);
 589 }
 590
 591 #ifdef __linux__
 592 #define sockaddr_dl    sockaddr_ll
 593 #define sdl_family     sll_family
 594 #define AF_LINK        AF_PACKET
 595 #define LLADDR(s)      s->sll_addr;
 596 #include <linux/if_tun.h>
 597 #define TAP_CLONEDEV    "/dev/net/tun"
 598 #endif /* __linux__ */
 599
 600 #ifdef __FreeBSD__
 601 #include <net/if_tun.h>
 602 #define TAP_CLONEDEV    "/dev/tap"
 603 #endif /* __FreeBSD */
 604
 605 #ifdef __APPLE__
 606 // #warning TAP not supported on apple ?
 607 #include <net/if_utun.h>
 608 #define TAP_CLONEDEV    "/dev/tap"
 609 #endif /* __APPLE__ */
 610
 611
 612 /*
 613  * parse the vale configuration in conf and put it in nmr.
 614  * Return the flag set if necessary.
 615  * The configuration may consist of 1 to 4 numbers separated
 616  * by commas: #tx-slots,#rx-slots,#tx-rings,#rx-rings.
 617  * Missing numbers or zeroes stand for default values.
 618  * As an additional convenience, if exactly one number
 619  * is specified, then this is assigned to both #tx-slots and #rx-slots.
 620  * If there is no 4th number, then the 3rd is assigned to both #tx-rings
 621  * and #rx-rings.
 622  */
 623 int
 624 parse_nmr_config(const char* conf, struct nmreq *nmr)
 625 {
 626         char *w, *tok;
 627         int i, v;
 628
 629         nmr->nr_tx_rings = nmr->nr_rx_rings = 0;
 630         nmr->nr_tx_slots = nmr->nr_rx_slots = 0;
 631         if (conf == NULL || ! *conf)
 632                 return 0;
 633         w = strdup(conf);
 634         for (i = 0, tok = strtok(w, ","); tok; i++, tok = strtok(NULL, ",")) {
 635                 v = atoi(tok);
 636                 switch (i) {
 637                 case 0:
 638                         nmr->nr_tx_slots = nmr->nr_rx_slots = v;
 639                         break;
 640                 case 1:
 641                         nmr->nr_rx_slots = v;
 642                         break;
 643                 case 2:
 644                         nmr->nr_tx_rings = nmr->nr_rx_rings = v;
 645                         break;
 646                 case 3:
 647                         nmr->nr_rx_rings = v;
 648                         break;
 649                 default:
 650                         D("ignored config: %s", tok);
 651                         break;
 652                 }
 653         }
 654         D("txr %d txd %d rxr %d rxd %d",
 655                         nmr->nr_tx_rings, nmr->nr_tx_slots,
 656                         nmr->nr_rx_rings, nmr->nr_rx_slots);
 657         free(w);
 658         return (nmr->nr_tx_rings || nmr->nr_tx_slots ||
 659                 nmr->nr_rx_rings || nmr->nr_rx_slots) ?
 660                 NM_OPEN_RING_CFG : 0;
 661 }
 662
 663
 664 /*
 665  * locate the src mac address for our interface, put it
 666  * into the user-supplied buffer. return 0 if ok, -1 on error.
 667  */
 668 static int
 669 source_hwaddr(const char *ifname, char *buf)
 670 {
 671         struct ifaddrs *ifaphead, *ifap;
 672
 673         if (getifaddrs(&ifaphead) != 0) {
 674                 D("getifaddrs %s failed", ifname);
 675                 return (-1);
 676         }
 677
 678         for (ifap = ifaphead; ifap; ifap = ifap->ifa_next) {
 679                 struct sockaddr_dl *sdl =
 680                         (struct sockaddr_dl *)ifap->ifa_addr;
 681                 uint8_t *mac;
 682
 683                 if (!sdl || sdl->sdl_family != AF_LINK)
 684                         continue;
 685                 if (strncmp(ifap->ifa_name, ifname, IFNAMSIZ) != 0)
 686                         continue;
 687                 mac = (uint8_t *)LLADDR(sdl);
 688                 sprintf(buf, "%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x",
 689                         mac[0], mac[1], mac[2],
 690                         mac[3], mac[4], mac[5]);
 691                 if (verbose)
 692                         D("source hwaddr %s", buf);
 693                 break;
 694         }
 695         freeifaddrs(ifaphead);
 696         return ifap ? 0 : 1;
 697 }
 698
 699
 700 /* set the thread affinity. */
 701 static int
 702 setaffinity(pthread_t me, int i)
 703 {
 704         cpuset_t cpumask;
 705
 706         if (i == -1)
 707                 return 0;
 708
 709         /* Set thread affinity affinity.*/
 710         CPU_ZERO(&cpumask);
 711         CPU_SET(i, &cpumask);
 712
 713         if (pthread_setaffinity_np(me, sizeof(cpuset_t), &cpumask) != 0) {
 714                 D("Unable to set affinity: %s", strerror(errno));
 715                 return 1;
 716         }
 717         return 0;
 718 }
 719
 720
 721 /* Compute the checksum of the given ip header. */
 722 static uint32_t
 723 checksum(const void *data, uint16_t len, uint32_t sum)
 724 {
 725         const uint8_t *addr = data;
 726         uint32_t i;
 727
 728         /* Checksum all the pairs of bytes first... */
 729         for (i = 0; i < (len & ~1U); i += 2) {
 730                 sum += (u_int16_t)ntohs(*((u_int16_t *)(addr + i)));
 731                 if (sum > 0xFFFF)
 732                         sum -= 0xFFFF;
 733         }
 734         /*
 735          * If there's a single byte left over, checksum it, too.
 736          * Network byte order is big-endian, so the remaining byte is
 737          * the high byte.
 738          */
 739         if (i < len) {
 740                 sum += addr[i] << 8;
 741                 if (sum > 0xFFFF)
 742                         sum -= 0xFFFF;
 743         }
 744         return sum;
 745 }
 746
 747 static uint16_t
 748 wrapsum(uint32_t sum)
 749 {
 750         sum = ~sum & 0xFFFF;
 751         return (htons(sum));
 752 }
 753
 754 /* Check the payload of the packet for errors (use it for debug).
 755  * Look for consecutive ascii representations of the size of the packet.
 756  */
 757 static void
 758 dump_payload(const char *_p, int len, struct netmap_ring *ring, int cur)
 759 {
 760         char buf[128];
 761         int i, j, i0;
 762         const unsigned char *p = (const unsigned char *)_p;
 763
 764         /* get the length in ASCII of the length of the packet. */
 765
 766         printf("ring %p cur %5d [buf %6d flags 0x%04x len %5d]\n",
 767                 ring, cur, ring->slot[cur].buf_idx,
 768                 ring->slot[cur].flags, len);
 769         /* hexdump routine */
 770         for (i = 0; i < len; ) {
 771                 memset(buf, ' ', sizeof(buf));
 772                 sprintf(buf, "%5d: ", i);
 773                 i0 = i;
 774                 for (j=0; j < 16 && i < len; i++, j++)
 775                         sprintf(buf+7+j*3, "%02x ", (uint8_t)(p[i]));
 776                 i = i0;
 777                 for (j=0; j < 16 && i < len; i++, j++)
 778                         sprintf(buf+7+j + 48, "%c",
 779                                 isprint(p[i]) ? p[i] : '.');
 780                 printf("%s\n", buf);
 781         }
 782 }
 783
 784 /*
 785  * Fill a packet with some payload.
 786  * We create a UDP packet so the payload starts at
 787  *      14+20+8 = 42 bytes.
 788  */
 789 #ifdef __linux__
 790 #define uh_sport source
 791 #define uh_dport dest
 792 #define uh_ulen len
 793 #define uh_sum check
 794 #endif /* linux */
 795
 796 static void
 797 update_ip(struct pkt *pkt, struct targ *t)
 798 {
 799         struct glob_arg *g = t->g;
 800         struct ip ip;
 801         struct udphdr udp;
 802         uint32_t oaddr, naddr;
 803         uint16_t oport, nport;
 804         uint16_t ip_sum, udp_sum;
 805
 806         memcpy(&ip, &pkt->ipv4.ip, sizeof(ip));
 807         memcpy(&udp, &pkt->ipv4.udp, sizeof(udp));
 808         do {
 809                 ip_sum = udp_sum = 0;
 810                 naddr = oaddr = ntohl(ip.ip_src.s_addr);
 811                 nport = oport = ntohs(udp.uh_sport);
 812                 if (g->options & OPT_RANDOM_SRC) {
 813                         ip.ip_src.s_addr = nrand48(t->seed);
 814                         udp.uh_sport = nrand48(t->seed);
 815                         naddr = ntohl(ip.ip_src.s_addr);
 816                         nport = ntohs(udp.uh_sport);
 817                         break;
 818                 }
 819                 if (oport < g->src_ip.port1) {
 820                         nport = oport + 1;
 821                         udp.uh_sport = htons(nport);
 822                         break;
 823                 }
 824                 nport = g->src_ip.port0;
 825                 udp.uh_sport = htons(nport);
 826                 if (oaddr < g->src_ip.ipv4.end) {
 827                         naddr = oaddr + 1;
 828                         ip.ip_src.s_addr = htonl(naddr);
 829                         break;
 830                 }
 831                 naddr = g->src_ip.ipv4.start;
 832                 ip.ip_src.s_addr = htonl(naddr);
 833         } while (0);
 834         /* update checksums if needed */
 835         if (oaddr != naddr) {
 836                 ip_sum = cksum_add(ip_sum, ~oaddr >> 16);
 837                 ip_sum = cksum_add(ip_sum, ~oaddr & 0xffff);
 838                 ip_sum = cksum_add(ip_sum, naddr >> 16);
 839                 ip_sum = cksum_add(ip_sum, naddr & 0xffff);
 840         }
 841         if (oport != nport) {
 842                 udp_sum = cksum_add(udp_sum, ~oport);
 843                 udp_sum = cksum_add(udp_sum, nport);
 844         }
 845         do {
 846                 naddr = oaddr = ntohl(ip.ip_dst.s_addr);
 847                 nport = oport = ntohs(udp.uh_dport);
 848                 if (g->options & OPT_RANDOM_DST) {
 849                         ip.ip_dst.s_addr = nrand48(t->seed);
 850                         udp.uh_dport = nrand48(t->seed);
 851                         naddr = ntohl(ip.ip_dst.s_addr);
 852                         nport = ntohs(udp.uh_dport);
 853                         break;
 854                 }
 855                 if (oport < g->dst_ip.port1) {
 856                         nport = oport + 1;
 857                         udp.uh_dport = htons(nport);
 858                         break;
 859                 }
 860                 nport = g->dst_ip.port0;
 861                 udp.uh_dport = htons(nport);
 862                 if (oaddr < g->dst_ip.ipv4.end) {
 863                         naddr = oaddr + 1;
 864                         ip.ip_dst.s_addr = htonl(naddr);
 865                         break;
 866                 }
 867                 naddr = g->dst_ip.ipv4.start;
 868                 ip.ip_dst.s_addr = htonl(naddr);
 869         } while (0);
 870         /* update checksums */
 871         if (oaddr != naddr) {
 872                 ip_sum = cksum_add(ip_sum, ~oaddr >> 16);
 873                 ip_sum = cksum_add(ip_sum, ~oaddr & 0xffff);
 874                 ip_sum = cksum_add(ip_sum, naddr >> 16);
 875                 ip_sum = cksum_add(ip_sum, naddr & 0xffff);
 876         }
 877         if (oport != nport) {
 878                 udp_sum = cksum_add(udp_sum, ~oport);
 879                 udp_sum = cksum_add(udp_sum, nport);
 880         }
 881         if (udp_sum != 0)
 882                 udp.uh_sum = ~cksum_add(~udp.uh_sum, htons(udp_sum));
 883         if (ip_sum != 0) {
 884                 ip.ip_sum = ~cksum_add(~ip.ip_sum, htons(ip_sum));
 885                 udp.uh_sum = ~cksum_add(~udp.uh_sum, htons(ip_sum));
 886         }
 887         memcpy(&pkt->ipv4.ip, &ip, sizeof(ip));
 888         memcpy(&pkt->ipv4.udp, &udp, sizeof(udp));
 889 }
 890
 891 #ifndef s6_addr16
 892 #define s6_addr16       __u6_addr.__u6_addr16
 893 #endif
 894 static void
 895 update_ip6(struct pkt *pkt, struct targ *t)
 896 {
 897         struct glob_arg *g = t->g;
 898         struct ip6_hdr ip6;
 899         struct udphdr udp;
 900         uint16_t udp_sum;
 901         uint16_t oaddr, naddr;
 902         uint16_t oport, nport;
 903         uint8_t group;
 904
 905         memcpy(&ip6, &pkt->ipv6.ip, sizeof(ip6));
 906         memcpy(&udp, &pkt->ipv6.udp, sizeof(udp));
 907         do {
 908                 udp_sum = 0;
 909                 group = g->src_ip.ipv6.sgroup;
 910                 naddr = oaddr = ntohs(ip6.ip6_src.s6_addr16[group]);
 911                 nport = oport = ntohs(udp.uh_sport);
 912                 if (g->options & OPT_RANDOM_SRC) {
 913                         ip6.ip6_src.s6_addr16[group] = nrand48(t->seed);
 914                         udp.uh_sport = nrand48(t->seed);
 915                         naddr = ntohs(ip6.ip6_src.s6_addr16[group]);
 916                         nport = ntohs(udp.uh_sport);
 917                         break;
 918                 }
 919                 if (oport < g->src_ip.port1) {
 920                         nport = oport + 1;
 921                         udp.uh_sport = htons(nport);
 922                         break;
 923                 }
 924                 nport = g->src_ip.port0;
 925                 udp.uh_sport = htons(nport);
 926                 if (oaddr < ntohs(g->src_ip.ipv6.end.s6_addr16[group])) {
 927                         naddr = oaddr + 1;
 928                         ip6.ip6_src.s6_addr16[group] = htons(naddr);
 929                         break;
 930                 }
 931                 naddr = ntohs(g->src_ip.ipv6.start.s6_addr16[group]);
 932                 ip6.ip6_src.s6_addr16[group] = htons(naddr);
 933         } while (0);
 934         /* update checksums if needed */
 935         if (oaddr != naddr)
 936                 udp_sum = cksum_add(~oaddr, naddr);
 937         if (oport != nport)
 938                 udp_sum = cksum_add(udp_sum,
 939                     cksum_add(~oport, nport));
 940         do {
 941                 group = g->dst_ip.ipv6.egroup;
 942                 naddr = oaddr = ntohs(ip6.ip6_dst.s6_addr16[group]);
 943                 nport = oport = ntohs(udp.uh_dport);
 944                 if (g->options & OPT_RANDOM_DST) {
 945                         ip6.ip6_dst.s6_addr16[group] = nrand48(t->seed);
 946                         udp.uh_dport = nrand48(t->seed);
 947                         naddr = ntohs(ip6.ip6_dst.s6_addr16[group]);
 948                         nport = ntohs(udp.uh_dport);
 949                         break;
 950                 }
 951                 if (oport < g->dst_ip.port1) {
 952                         nport = oport + 1;
 953                         udp.uh_dport = htons(nport);
 954                         break;
 955                 }
 956                 nport = g->dst_ip.port0;
 957                 udp.uh_dport = htons(nport);
 958                 if (oaddr < ntohs(g->dst_ip.ipv6.end.s6_addr16[group])) {
 959                         naddr = oaddr + 1;
 960                         ip6.ip6_dst.s6_addr16[group] = htons(naddr);
 961                         break;
 962                 }
 963                 naddr = ntohs(g->dst_ip.ipv6.start.s6_addr16[group]);
 964                 ip6.ip6_dst.s6_addr16[group] = htons(naddr);
 965         } while (0);
 966         /* update checksums */
 967         if (oaddr != naddr)
 968                 udp_sum = cksum_add(udp_sum,
 969                     cksum_add(~oaddr, naddr));
 970         if (oport != nport)
 971                 udp_sum = cksum_add(udp_sum,
 972                     cksum_add(~oport, nport));
 973         if (udp_sum != 0)
 974                 udp.uh_sum = ~cksum_add(~udp.uh_sum, udp_sum);
 975         memcpy(&pkt->ipv6.ip, &ip6, sizeof(ip6));
 976         memcpy(&pkt->ipv6.udp, &udp, sizeof(udp));
 977 }
 978
 979 static void
 980 update_addresses(struct pkt *pkt, struct targ *t)
 981 {
 982
 983         if (t->g->af == AF_INET)
 984                 update_ip(pkt, t);
 985         else
 986                 update_ip6(pkt, t);
 987 }
 988 /*
 989  * initialize one packet and prepare for the next one.
 990  * The copy could be done better instead of repeating it each time.
 991  */
 992 static void
 993 initialize_packet(struct targ *targ)
 994 {
 995         struct pkt *pkt = &targ->pkt;
 996         struct ether_header *eh;
 997         struct ip6_hdr ip6;
 998         struct ip ip;
 999         struct udphdr udp;
1000         void *udp_ptr;
1001         uint16_t paylen;
1002         uint32_t csum = 0;
1003         const char *payload = targ->g->options & OPT_INDIRECT ?
1004                 indirect_payload : default_payload;
1005         int i, l0 = strlen(payload);
1006
1007 #ifndef NO_PCAP
1008         char errbuf[PCAP_ERRBUF_SIZE];
1009         pcap_t *file;
1010         struct pcap_pkthdr *header;
1011         const unsigned char *packet;
1012
1013         /* Read a packet from a PCAP file if asked. */
1014         if (targ->g->packet_file != NULL) {
1015                 if ((file = pcap_open_offline(targ->g->packet_file,
1016                             errbuf)) == NULL)
1017                         D("failed to open pcap file %s",
1018                             targ->g->packet_file);
1019                 if (pcap_next_ex(file, &header, &packet) < 0)
1020                         D("failed to read packet from %s",
1021                             targ->g->packet_file);
1022                 if ((targ->frame = malloc(header->caplen)) == NULL)
1023                         D("out of memory");
1024                 bcopy(packet, (unsigned char *)targ->frame, header->caplen);
1025                 targ->g->pkt_size = header->caplen;
1026                 pcap_close(file);
1027                 return;
1028         }
1029 #endif
1030
1031         paylen = targ->g->pkt_size - sizeof(*eh) -
1032             (targ->g->af == AF_INET ? sizeof(ip): sizeof(ip6));
1033
1034         /* create a nice NUL-terminated string */
1035         for (i = 0; i < paylen; i += l0) {
1036                 if (l0 > paylen - i)
1037                         l0 = paylen - i; // last round
1038                 bcopy(payload, PKT(pkt, body, targ->g->af) + i, l0);
1039         }
1040         PKT(pkt, body, targ->g->af)[i - 1] = '\0';
1041
1042         /* prepare the headers */
1043         eh = &pkt->eh;
1044         bcopy(&targ->g->src_mac.start, eh->ether_shost, 6);
1045         bcopy(&targ->g->dst_mac.start, eh->ether_dhost, 6);
1046
1047         if (targ->g->af == AF_INET) {
1048                 eh->ether_type = htons(ETHERTYPE_IP);
1049                 memcpy(&ip, &pkt->ipv4.ip, sizeof(ip));
1050                 udp_ptr = &pkt->ipv4.udp;
1051                 ip.ip_v = IPVERSION;
1052                 ip.ip_hl = sizeof(ip) >> 2;
1053                 ip.ip_id = 0;
1054                 ip.ip_tos = IPTOS_LOWDELAY;
1055                 ip.ip_len = htons(targ->g->pkt_size - sizeof(*eh));
1056                 ip.ip_id = 0;
1057                 ip.ip_off = htons(IP_DF); /* Don't fragment */
1058                 ip.ip_ttl = IPDEFTTL;
1059                 ip.ip_p = IPPROTO_UDP;
1060                 ip.ip_dst.s_addr = htonl(targ->g->dst_ip.ipv4.start);
1061                 ip.ip_src.s_addr = htonl(targ->g->src_ip.ipv4.start);
1062                 ip.ip_sum = wrapsum(checksum(&ip, sizeof(ip), 0));
1063                 memcpy(&pkt->ipv4.ip, &ip, sizeof(ip));
1064         } else {
1065                 eh->ether_type = htons(ETHERTYPE_IPV6);
1066                 memcpy(&ip6, &pkt->ipv4.ip, sizeof(ip6));
1067                 udp_ptr = &pkt->ipv6.udp;
1068                 ip6.ip6_flow = 0;
1069                 ip6.ip6_plen = htons(paylen);
1070                 ip6.ip6_vfc = IPV6_VERSION;
1071                 ip6.ip6_nxt = IPPROTO_UDP;
1072                 ip6.ip6_hlim = IPV6_DEFHLIM;
1073                 ip6.ip6_src = targ->g->src_ip.ipv6.start;
1074                 ip6.ip6_dst = targ->g->dst_ip.ipv6.start;
1075         }
1076         memcpy(&udp, udp_ptr, sizeof(udp));
1077
1078         udp.uh_sport = htons(targ->g->src_ip.port0);
1079         udp.uh_dport = htons(targ->g->dst_ip.port0);
1080         udp.uh_ulen = htons(paylen);
1081         if (targ->g->af == AF_INET) {
1082                 /* Magic: taken from sbin/dhclient/packet.c */
1083                 udp.uh_sum = wrapsum(
1084                     checksum(&udp, sizeof(udp), /* udp header */
1085                     checksum(pkt->ipv4.body,    /* udp payload */
1086                     paylen - sizeof(udp),
1087                     checksum(&pkt->ipv4.ip.ip_src, /* pseudo header */
1088                         2 * sizeof(pkt->ipv4.ip.ip_src),
1089                         IPPROTO_UDP + (u_int32_t)ntohs(udp.uh_ulen)))));
1090                 memcpy(&pkt->ipv4.ip, &ip, sizeof(ip));
1091         } else {
1092                 /* Save part of pseudo header checksum into csum */
1093                 csum = IPPROTO_UDP << 24;
1094                 csum = checksum(&csum, sizeof(csum), paylen);
1095                 udp.uh_sum = wrapsum(
1096                     checksum(udp_ptr, sizeof(udp),      /* udp header */
1097                     checksum(pkt->ipv6.body,    /* udp payload */
1098                     paylen - sizeof(udp),
1099                     checksum(&pkt->ipv6.ip.ip6_src, /* pseudo header */
1100                         2 * sizeof(pkt->ipv6.ip.ip6_src), csum))));
1101                 memcpy(&pkt->ipv6.ip, &ip6, sizeof(ip6));
1102         }
1103         memcpy(udp_ptr, &udp, sizeof(udp));
1104
1105         bzero(&pkt->vh, sizeof(pkt->vh));
1106         // dump_payload((void *)pkt, targ->g->pkt_size, NULL, 0);
1107 }
1108
1109 static void
1110 get_vnet_hdr_len(struct glob_arg *g)
1111 {
1112         struct nmreq req;
1113         int err;
1114
1115         memset(&req, 0, sizeof(req));
1116         bcopy(g->nmd->req.nr_name, req.nr_name, sizeof(req.nr_name));
1117         req.nr_version = NETMAP_API;
1118         req.nr_cmd = NETMAP_VNET_HDR_GET;
1119         err = ioctl(g->main_fd, NIOCREGIF, &req);
1120         if (err) {
1121                 D("Unable to get virtio-net header length");
1122                 return;
1123         }
1124
1125         g->virt_header = req.nr_arg1;
1126         if (g->virt_header) {
1127                 D("Port requires virtio-net header, length = %d",
1128                   g->virt_header);
1129         }
1130 }
1131
1132 static void
1133 set_vnet_hdr_len(struct glob_arg *g)
1134 {
1135         int err, l = g->virt_header;
1136         struct nmreq req;
1137
1138         if (l == 0)
1139                 return;
1140
1141         memset(&req, 0, sizeof(req));
1142         bcopy(g->nmd->req.nr_name, req.nr_name, sizeof(req.nr_name));
1143         req.nr_version = NETMAP_API;
1144         req.nr_cmd = NETMAP_BDG_VNET_HDR;
1145         req.nr_arg1 = l;
1146         err = ioctl(g->main_fd, NIOCREGIF, &req);
1147         if (err) {
1148                 D("Unable to set virtio-net header length %d", l);
1149         }
1150 }
1151
1152 /*
1153  * create and enqueue a batch of packets on a ring.
1154  * On the last one set NS_REPORT to tell the driver to generate
1155  * an interrupt when done.
1156  */
1157 static int
1158 send_packets(struct netmap_ring *ring, struct pkt *pkt, void *frame,
1159                 int size, struct targ *t, u_int count, int options)
1160 {
1161         u_int n, sent, cur = ring->cur;
1162         u_int frags = t->frags;
1163         u_int frag_size = t->frag_size;
1164         struct netmap_slot *slot = &ring->slot[cur];
1165
1166         n = nm_ring_space(ring);
1167 #if 0
1168         if (options & (OPT_COPY | OPT_PREFETCH) ) {
1169                 for (sent = 0; sent < count; sent++) {
1170                         struct netmap_slot *slot = &ring->slot[cur];
1171                         char *p = NETMAP_BUF(ring, slot->buf_idx);
1172
1173                         __builtin_prefetch(p);
1174                         cur = nm_ring_next(ring, cur);
1175                 }
1176                 cur = ring->cur;
1177         }
1178 #endif
1179         for (sent = 0; sent < count && n >= frags; sent++, n--) {
1180                 char *p;
1181                 int buf_changed;
1182                 u_int tosend = size;
1183
1184                 slot = &ring->slot[cur];
1185                 p = NETMAP_BUF(ring, slot->buf_idx);
1186                 buf_changed = slot->flags & NS_BUF_CHANGED;
1187
1188                 slot->flags = 0;
1189                 if (options & OPT_RUBBISH) {
1190                         /* do nothing */
1191                 } else if (options & OPT_INDIRECT) {
1192                         slot->flags |= NS_INDIRECT;
1193                         slot->ptr = (uint64_t)((uintptr_t)frame);
1194                 } else if (frags > 1) {
1195                         u_int i;
1196                         const char *f = frame;
1197                         char *fp = p;
1198                         for (i = 0; i < frags - 1; i++) {
1199                                 memcpy(fp, f, frag_size);
1200                                 slot->len = frag_size;
1201                                 slot->flags = NS_MOREFRAG;
1202                                 if (options & OPT_DUMP)
1203                                         dump_payload(fp, frag_size, ring, cur);
1204                                 tosend -= frag_size;
1205                                 f += frag_size;
1206                                 cur = nm_ring_next(ring, cur);
1207                                 slot = &ring->slot[cur];
1208                                 fp = NETMAP_BUF(ring, slot->buf_idx);
1209                         }
1210                         n -= (frags - 1);
1211                         p = fp;
1212                         slot->flags = 0;
1213                         memcpy(p, f, tosend);
1214                         update_addresses(pkt, t);
1215                 } else if ((options & (OPT_COPY | OPT_MEMCPY)) || buf_changed) {
1216                         if (options & OPT_COPY)
1217                                 nm_pkt_copy(frame, p, size);
1218                         else
1219                                 memcpy(p, frame, size);
1220                         update_addresses(pkt, t);
1221                 } else if (options & OPT_PREFETCH) {
1222                         __builtin_prefetch(p);
1223                 }
1224                 slot->len = tosend;
1225                 if (options & OPT_DUMP)
1226                         dump_payload(p, tosend, ring, cur);
1227                 cur = nm_ring_next(ring, cur);
1228         }
1229         if (sent) {
1230                 slot->flags |= NS_REPORT;
1231                 ring->head = ring->cur = cur;
1232         }
1233         if (sent < count) {
1234                 /* tell netmap that we need more slots */
1235                 ring->cur = ring->tail;
1236         }
1237
1238         return (sent);
1239 }
1240
1241 /*
1242  * Index of the highest bit set
1243  */
1244 uint32_t
1245 msb64(uint64_t x)
1246 {
1247         uint64_t m = 1ULL << 63;
1248         int i;
1249
1250         for (i = 63; i >= 0; i--, m >>=1)
1251                 if (m & x)
1252                         return i;
1253         return 0;
1254 }
1255
1256 /*
1257  * wait until ts, either busy or sleeping if more than 1ms.
1258  * Return wakeup time.
1259  */
1260 static struct timespec
1261 wait_time(struct timespec ts)
1262 {
1263         for (;;) {
1264                 struct timespec w, cur;
1265                 clock_gettime(CLOCK_REALTIME_PRECISE, &cur);
1266                 w = timespec_sub(ts, cur);
1267                 if (w.tv_sec < 0)
1268                         return cur;
1269                 else if (w.tv_sec > 0 || w.tv_nsec > 1000000)
1270                         poll(NULL, 0, 1);
1271         }
1272 }
1273
1274 /*
1275  * Send a packet, and wait for a response.
1276  * The payload (after UDP header, ofs 42) has a 4-byte sequence
1277  * followed by a struct timeval (or bintime?)
1278  */
1279
1280 static void *
1281 ping_body(void *data)
1282 {
1283         struct targ *targ = (struct targ *) data;
1284         struct pollfd pfd = { .fd = targ->fd, .events = POLLIN };
1285         struct netmap_if *nifp = targ->nmd->nifp;
1286         int i, m, rx = 0;
1287         void *frame;
1288         int size;
1289         struct timespec ts, now, last_print;
1290         struct timespec nexttime = {0, 0}; /* silence compiler */
1291         uint64_t sent = 0, n = targ->g->npackets;
1292         uint64_t count = 0, t_cur, t_min = ~0, av = 0;
1293         uint64_t g_min = ~0, g_av = 0;
1294         uint64_t buckets[64];   /* bins for delays, ns */
1295         int rate_limit = targ->g->tx_rate, tosend = 0;
1296
1297         frame = (char*)&targ->pkt + sizeof(targ->pkt.vh) - targ->g->virt_header;
1298         size = targ->g->pkt_size + targ->g->virt_header;
1299
1300
1301         if (targ->g->nthreads > 1) {
1302                 D("can only ping with 1 thread");
1303                 return NULL;
1304         }
1305
1306         bzero(&buckets, sizeof(buckets));
1307         clock_gettime(CLOCK_REALTIME_PRECISE, &last_print);
1308         now = last_print;
1309         if (rate_limit) {
1310                 targ->tic = timespec_add(now, (struct timespec){2,0});
1311                 targ->tic.tv_nsec = 0;
1312                 wait_time(targ->tic);
1313                 nexttime = targ->tic;
1314         }
1315         while (!targ->cancel && (n == 0 || sent < n)) {
1316                 struct netmap_ring *ring = NETMAP_TXRING(nifp, targ->nmd->first_tx_ring);
1317                 struct netmap_slot *slot;
1318                 char *p;
1319                 int rv;
1320                 uint64_t limit, event = 0;
1321
1322                 if (rate_limit && tosend <= 0) {
1323                         tosend = targ->g->burst;
1324                         nexttime = timespec_add(nexttime, targ->g->tx_period);
1325                         wait_time(nexttime);
1326                 }
1327
1328                 limit = rate_limit ? tosend : targ->g->burst;
1329                 if (n > 0 && n - sent < limit)
1330                         limit = n - sent;
1331                 for (m = 0; (unsigned)m < limit; m++) {
1332                         slot = &ring->slot[ring->cur];
1333                         slot->len = size;
1334                         p = NETMAP_BUF(ring, slot->buf_idx);
1335
1336                         if (nm_ring_empty(ring)) {
1337                                 D("-- ouch, cannot send");
1338                                 break;
1339                         } else {
1340                                 struct tstamp *tp;
1341                                 nm_pkt_copy(frame, p, size);
1342                                 clock_gettime(CLOCK_REALTIME_PRECISE, &ts);
1343                                 bcopy(&sent, p+42, sizeof(sent));
1344                                 tp = (struct tstamp *)(p+46);
1345                                 tp->sec = (uint32_t)ts.tv_sec;
1346                                 tp->nsec = (uint32_t)ts.tv_nsec;
1347                                 sent++;
1348                                 ring->head = ring->cur = nm_ring_next(ring, ring->cur);
1349                         }
1350                 }
1351                 if (m > 0)
1352                         event++;
1353                 targ->ctr.pkts = sent;
1354                 targ->ctr.bytes = sent*size;
1355                 targ->ctr.events = event;
1356                 if (rate_limit)
1357                         tosend -= m;
1358 #ifdef BUSYWAIT
1359                 rv = ioctl(pfd.fd, NIOCTXSYNC, NULL);
1360                 if (rv < 0) {
1361                         D("TXSYNC error on queue %d: %s", targ->me,
1362                                 strerror(errno));
1363                 }
1364         again:
1365                 ioctl(pfd.fd, NIOCRXSYNC, NULL);
1366 #else
1367                 /* should use a parameter to decide how often to send */
1368                 if ( (rv = poll(&pfd, 1, 3000)) <= 0) {
1369                         D("poll error on queue %d: %s", targ->me,
1370                                 (rv ? strerror(errno) : "timeout"));
1371                         continue;
1372                 }
1373 #endif /* BUSYWAIT */
1374                 /* see what we got back */
1375                 rx = 0;
1376                 for (i = targ->nmd->first_rx_ring;
1377                         i <= targ->nmd->last_rx_ring; i++) {
1378                         ring = NETMAP_RXRING(nifp, i);
1379                         while (!nm_ring_empty(ring)) {
1380                                 uint32_t seq;
1381                                 struct tstamp *tp;
1382                                 int pos;
1383
1384                                 slot = &ring->slot[ring->cur];
1385                                 p = NETMAP_BUF(ring, slot->buf_idx);
1386
1387                                 clock_gettime(CLOCK_REALTIME_PRECISE, &now);
1388                                 bcopy(p+42, &seq, sizeof(seq));
1389                                 tp = (struct tstamp *)(p+46);
1390                                 ts.tv_sec = (time_t)tp->sec;
1391                                 ts.tv_nsec = (long)tp->nsec;
1392                                 ts.tv_sec = now.tv_sec - ts.tv_sec;
1393                                 ts.tv_nsec = now.tv_nsec - ts.tv_nsec;
1394                                 if (ts.tv_nsec < 0) {
1395                                         ts.tv_nsec += 1000000000;
1396                                         ts.tv_sec--;
1397                                 }
1398                                 if (0) D("seq %d/%llu delta %d.%09d", seq,
1399                                         (unsigned long long)sent,
1400                                         (int)ts.tv_sec, (int)ts.tv_nsec);
1401                                 t_cur = ts.tv_sec * 1000000000UL + ts.tv_nsec;
1402                                 if (t_cur < t_min)
1403                                         t_min = t_cur;
1404                                 count ++;
1405                                 av += t_cur;
1406                                 pos = msb64(t_cur);
1407                                 buckets[pos]++;
1408                                 /* now store it in a bucket */
1409                                 ring->head = ring->cur = nm_ring_next(ring, ring->cur);
1410                                 rx++;
1411                         }
1412                 }
1413                 //D("tx %d rx %d", sent, rx);
1414                 //usleep(100000);
1415                 ts.tv_sec = now.tv_sec - last_print.tv_sec;
1416                 ts.tv_nsec = now.tv_nsec - last_print.tv_nsec;
1417                 if (ts.tv_nsec < 0) {
1418                         ts.tv_nsec += 1000000000;
1419                         ts.tv_sec--;
1420                 }
1421                 if (ts.tv_sec >= 1) {
1422                         D("count %d RTT: min %d av %d ns",
1423                                 (int)count, (int)t_min, (int)(av/count));
1424                         int k, j, kmin, off;
1425                         char buf[512];
1426
1427                         for (kmin = 0; kmin < 64; kmin ++)
1428                                 if (buckets[kmin])
1429                                         break;
1430                         for (k = 63; k >= kmin; k--)
1431                                 if (buckets[k])
1432                                         break;
1433                         buf[0] = '\0';
1434                         off = 0;
1435                         for (j = kmin; j <= k; j++) {
1436                                 off += sprintf(buf + off, " %5d", (int)buckets[j]);
1437                         }
1438                         D("k: %d .. %d\n\t%s", 1<<kmin, 1<<k, buf);
1439                         bzero(&buckets, sizeof(buckets));
1440                         count = 0;
1441                         g_av += av;
1442                         av = 0;
1443                         if (t_min < g_min)
1444                                 g_min = t_min;
1445                         t_min = ~0;
1446                         last_print = now;
1447                 }
1448 #ifdef BUSYWAIT
1449                 if (rx < m && ts.tv_sec <= 3 && !targ->cancel)
1450                         goto again;
1451 #endif /* BUSYWAIT */
1452         }
1453
1454         if (sent > 0) {
1455                 D("RTT over %llu packets: min %d av %d ns",
1456                         (long long unsigned)sent, (int)g_min,
1457                         (int)((double)g_av/sent));
1458         }
1459         targ->completed = 1;
1460
1461         /* reset the ``used`` flag. */
1462         targ->used = 0;
1463
1464         return NULL;
1465 }
1466
1467
1468 /*
1469  * reply to ping requests
1470  */
1471 static void *
1472 pong_body(void *data)
1473 {
1474         struct targ *targ = (struct targ *) data;
1475         struct pollfd pfd = { .fd = targ->fd, .events = POLLIN };
1476         struct netmap_if *nifp = targ->nmd->nifp;
1477         struct netmap_ring *txring, *rxring;
1478         int i, rx = 0;
1479         uint64_t sent = 0, n = targ->g->npackets;
1480
1481         if (targ->g->nthreads > 1) {
1482                 D("can only reply ping with 1 thread");
1483                 return NULL;
1484         }
1485         if (n > 0)
1486                 D("understood ponger %llu but don't know how to do it",
1487                         (unsigned long long)n);
1488         while (!targ->cancel && (n == 0 || sent < n)) {
1489                 uint32_t txcur, txavail;
1490 //#define BUSYWAIT
1491 #ifdef BUSYWAIT
1492                 ioctl(pfd.fd, NIOCRXSYNC, NULL);
1493 #else
1494                 int rv;
1495                 if ( (rv = poll(&pfd, 1, 1000)) <= 0) {
1496                         D("poll error on queue %d: %s", targ->me,
1497                                 rv ? strerror(errno) : "timeout");
1498                         continue;
1499                 }
1500 #endif
1501                 txring = NETMAP_TXRING(nifp, targ->nmd->first_tx_ring);
1502                 txcur = txring->cur;
1503                 txavail = nm_ring_space(txring);
1504                 /* see what we got back */
1505                 for (i = targ->nmd->first_rx_ring; i <= targ->nmd->last_rx_ring; i++) {
1506                         rxring = NETMAP_RXRING(nifp, i);
1507                         while (!nm_ring_empty(rxring)) {
1508                                 uint16_t *spkt, *dpkt;
1509                                 uint32_t cur = rxring->cur;
1510                                 struct netmap_slot *slot = &rxring->slot[cur];
1511                                 char *src, *dst;
1512                                 src = NETMAP_BUF(rxring, slot->buf_idx);
1513                                 //D("got pkt %p of size %d", src, slot->len);
1514                                 rxring->head = rxring->cur = nm_ring_next(rxring, cur);
1515                                 rx++;
1516                                 if (txavail == 0)
1517                                         continue;
1518                                 dst = NETMAP_BUF(txring,
1519                                     txring->slot[txcur].buf_idx);
1520                                 /* copy... */
1521                                 dpkt = (uint16_t *)dst;
1522                                 spkt = (uint16_t *)src;
1523                                 nm_pkt_copy(src, dst, slot->len);
1524                                 /* swap source and destination MAC */
1525                                 dpkt[0] = spkt[3];
1526                                 dpkt[1] = spkt[4];
1527                                 dpkt[2] = spkt[5];
1528                                 dpkt[3] = spkt[0];
1529                                 dpkt[4] = spkt[1];
1530                                 dpkt[5] = spkt[2];
1531                                 txring->slot[txcur].len = slot->len;
1532                                 txcur = nm_ring_next(txring, txcur);
1533                                 txavail--;
1534                                 sent++;
1535                         }
1536                 }
1537                 txring->head = txring->cur = txcur;
1538                 targ->ctr.pkts = sent;
1539 #ifdef BUSYWAIT
1540                 ioctl(pfd.fd, NIOCTXSYNC, NULL);
1541 #endif
1542                 //D("tx %d rx %d", sent, rx);
1543         }
1544
1545         targ->completed = 1;
1546
1547         /* reset the ``used`` flag. */
1548         targ->used = 0;
1549
1550         return NULL;
1551 }
1552
1553
1554 static void *
1555 sender_body(void *data)
1556 {
1557         struct targ *targ = (struct targ *) data;
1558         struct pollfd pfd = { .fd = targ->fd, .events = POLLOUT };
1559         struct netmap_if *nifp;
1560         struct netmap_ring *txring = NULL;
1561         int i;
1562         uint64_t n = targ->g->npackets / targ->g->nthreads;
1563         uint64_t sent = 0;
1564         uint64_t event = 0;
1565         int options = targ->g->options | OPT_COPY;
1566         struct timespec nexttime = { 0, 0}; // XXX silence compiler
1567         int rate_limit = targ->g->tx_rate;
1568         struct pkt *pkt = &targ->pkt;
1569         void *frame;
1570         int size;
1571
1572         if (targ->frame == NULL) {
1573                 frame = (char *)pkt + sizeof(pkt->vh) - targ->g->virt_header;
1574                 size = targ->g->pkt_size + targ->g->virt_header;
1575         } else {
1576                 frame = targ->frame;
1577                 size = targ->g->pkt_size;
1578         }
1579
1580         D("start, fd %d main_fd %d", targ->fd, targ->g->main_fd);
1581         if (setaffinity(targ->thread, targ->affinity))
1582                 goto quit;
1583
1584         /* main loop.*/
1585         clock_gettime(CLOCK_REALTIME_PRECISE, &targ->tic);
1586         if (rate_limit) {
1587                 targ->tic = timespec_add(targ->tic, (struct timespec){2,0});
1588                 targ->tic.tv_nsec = 0;
1589                 wait_time(targ->tic);
1590                 nexttime = targ->tic;
1591         }
1592         if (targ->g->dev_type == DEV_TAP) {
1593             D("writing to file desc %d", targ->g->main_fd);
1594
1595             for (i = 0; !targ->cancel && (n == 0 || sent < n); i++) {
1596                 if (write(targ->g->main_fd, frame, size) != -1)
1597                         sent++;
1598                 update_addresses(pkt, targ);
1599                 if (i > 10000) {
1600                         targ->ctr.pkts = sent;
1601                         targ->ctr.bytes = sent*size;
1602                         targ->ctr.events = sent;
1603                         i = 0;
1604                 }
1605             }
1606 #ifndef NO_PCAP
1607     } else if (targ->g->dev_type == DEV_PCAP) {
1608             pcap_t *p = targ->g->p;
1609
1610             for (i = 0; !targ->cancel && (n == 0 || sent < n); i++) {
1611                 if (pcap_inject(p, frame, size) != -1)
1612                         sent++;
1613                 update_addresses(pkt, targ);
1614                 if (i > 10000) {
1615                         targ->ctr.pkts = sent;
1616                         targ->ctr.bytes = sent*size;
1617                         targ->ctr.events = sent;
1618                         i = 0;
1619                 }
1620             }
1621 #endif /* NO_PCAP */
1622     } else {
1623         int tosend = 0;
1624         u_int bufsz, frag_size = targ->g->frag_size;
1625
1626         nifp = targ->nmd->nifp;
1627         txring = NETMAP_TXRING(nifp, targ->nmd->first_tx_ring);
1628         bufsz = txring->nr_buf_size;
1629         if (bufsz < frag_size)
1630                 frag_size = bufsz;
1631         targ->frag_size = targ->g->pkt_size / targ->frags;
1632         if (targ->frag_size > frag_size) {
1633                 targ->frags = targ->g->pkt_size / frag_size;
1634                 targ->frag_size = frag_size;
1635                 if (targ->g->pkt_size % frag_size != 0)
1636                         targ->frags++;
1637         }
1638         D("frags %u frag_size %u", targ->frags, targ->frag_size);
1639         while (!targ->cancel && (n == 0 || sent < n)) {
1640                 int rv;
1641
1642                 if (rate_limit && tosend <= 0) {
1643                         tosend = targ->g->burst;
1644                         nexttime = timespec_add(nexttime, targ->g->tx_period);
1645                         wait_time(nexttime);
1646                 }
1647
1648                 /*
1649                  * wait for available room in the send queue(s)
1650                  */
1651 #ifdef BUSYWAIT
1652                 (void)rv;
1653                 if (ioctl(pfd.fd, NIOCTXSYNC, NULL) < 0) {
1654                         D("ioctl error on queue %d: %s", targ->me,
1655                                         strerror(errno));
1656                         goto quit;
1657                 }
1658 #else /* !BUSYWAIT */
1659                 if ( (rv = poll(&pfd, 1, 2000)) <= 0) {
1660                         if (targ->cancel)
1661                                 break;
1662                         D("poll error on queue %d: %s", targ->me,
1663                                 rv ? strerror(errno) : "timeout");
1664                         // goto quit;
1665                 }
1666                 if (pfd.revents & POLLERR) {
1667                         D("poll error on %d ring %d-%d", pfd.fd,
1668                                 targ->nmd->first_tx_ring, targ->nmd->last_tx_ring);
1669                         goto quit;
1670                 }
1671 #endif /* !BUSYWAIT */
1672                 /*
1673                  * scan our queues and send on those with room
1674                  */
1675                 if (options & OPT_COPY && sent > 100000 && !(targ->g->options & OPT_COPY) ) {
1676                         D("drop copy");
1677                         options &= ~OPT_COPY;
1678                 }
1679                 for (i = targ->nmd->first_tx_ring; i <= targ->nmd->last_tx_ring; i++) {
1680                         int m;
1681                         uint64_t limit = rate_limit ?  tosend : targ->g->burst;
1682
1683                         if (n > 0 && n == sent)
1684                                 break;
1685
1686                         if (n > 0 && n - sent < limit)
1687                                 limit = n - sent;
1688                         txring = NETMAP_TXRING(nifp, i);
1689                         if (nm_ring_empty(txring))
1690                                 continue;
1691
1692                         if (targ->g->pkt_min_size > 0) {
1693                                 size = nrand48(targ->seed) %
1694                                         (targ->g->pkt_size - targ->g->pkt_min_size) +
1695                                         targ->g->pkt_min_size;
1696                         }
1697                         m = send_packets(txring, pkt, frame, size, targ,
1698                                          limit, options);
1699                         ND("limit %lu tail %d m %d",
1700                                 limit, txring->tail, m);
1701                         sent += m;
1702                         if (m > 0) //XXX-ste: can m be 0?
1703                                 event++;
1704                         targ->ctr.pkts = sent;
1705                         targ->ctr.bytes += m*size;
1706                         targ->ctr.events = event;
1707                         if (rate_limit) {
1708                                 tosend -= m;
1709                                 if (tosend <= 0)
1710                                         break;
1711                         }
1712                 }
1713         }
1714         /* flush any remaining packets */
1715         if (txring != NULL) {
1716                 D("flush tail %d head %d on thread %p",
1717                         txring->tail, txring->head,
1718                         (void *)pthread_self());
1719                 ioctl(pfd.fd, NIOCTXSYNC, NULL);
1720         }
1721
1722         /* final part: wait all the TX queues to be empty. */
1723         for (i = targ->nmd->first_tx_ring; i <= targ->nmd->last_tx_ring; i++) {
1724                 txring = NETMAP_TXRING(nifp, i);
1725                 while (!targ->cancel && nm_tx_pending(txring)) {
1726                         RD(5, "pending tx tail %d head %d on ring %d",
1727                                 txring->tail, txring->head, i);
1728                         ioctl(pfd.fd, NIOCTXSYNC, NULL);
1729                         usleep(1); /* wait 1 tick */
1730                 }
1731         }
1732     } /* end DEV_NETMAP */
1733
1734         clock_gettime(CLOCK_REALTIME_PRECISE, &targ->toc);
1735         targ->completed = 1;
1736         targ->ctr.pkts = sent;
1737         targ->ctr.bytes = sent*size;
1738         targ->ctr.events = event;
1739 quit:
1740         /* reset the ``used`` flag. */
1741         targ->used = 0;
1742
1743         return (NULL);
1744 }
1745
1746
1747 #ifndef NO_PCAP
1748 static void
1749 receive_pcap(u_char *user, const struct pcap_pkthdr * h,
1750         const u_char * bytes)
1751 {
1752         struct my_ctrs *ctr = (struct my_ctrs *)user;
1753         (void)bytes;    /* UNUSED */
1754         ctr->bytes += h->len;
1755         ctr->pkts++;
1756 }
1757 #endif /* !NO_PCAP */
1758
1759
1760 static int
1761 receive_packets(struct netmap_ring *ring, u_int limit, int dump, uint64_t *bytes)
1762 {
1763         u_int cur, rx, n;
1764         uint64_t b = 0;
1765         u_int complete = 0;
1766
1767         if (bytes == NULL)
1768                 bytes = &b;
1769
1770         cur = ring->cur;
1771         n = nm_ring_space(ring);
1772         if (n < limit)
1773                 limit = n;
1774         for (rx = 0; rx < limit; rx++) {
1775                 struct netmap_slot *slot = &ring->slot[cur];
1776                 char *p = NETMAP_BUF(ring, slot->buf_idx);
1777
1778                 *bytes += slot->len;
1779                 if (dump)
1780                         dump_payload(p, slot->len, ring, cur);
1781                 if (!(slot->flags & NS_MOREFRAG))
1782                         complete++;
1783
1784                 cur = nm_ring_next(ring, cur);
1785         }
1786         ring->head = ring->cur = cur;
1787
1788         return (complete);
1789 }
1790
1791 static void *
1792 receiver_body(void *data)
1793 {
1794         struct targ *targ = (struct targ *) data;
1795         struct pollfd pfd = { .fd = targ->fd, .events = POLLIN };
1796         struct netmap_if *nifp;
1797         struct netmap_ring *rxring;
1798         int i;
1799         struct my_ctrs cur;
1800
1801         memset(&cur, 0, sizeof(cur));
1802
1803         if (setaffinity(targ->thread, targ->affinity))
1804                 goto quit;
1805
1806         D("reading from %s fd %d main_fd %d",
1807                 targ->g->ifname, targ->fd, targ->g->main_fd);
1808         /* unbounded wait for the first packet. */
1809         for (;!targ->cancel;) {
1810                 i = poll(&pfd, 1, 1000);
1811                 if (i > 0 && !(pfd.revents & POLLERR))
1812                         break;
1813                 if (i < 0) {
1814                         D("poll() error: %s", strerror(errno));
1815                         goto quit;
1816                 }
1817                 if (pfd.revents & POLLERR) {
1818                         D("fd error");
1819                         goto quit;
1820                 }
1821                 RD(1, "waiting for initial packets, poll returns %d %d",
1822                         i, pfd.revents);
1823         }
1824         /* main loop, exit after 1s silence */
1825         clock_gettime(CLOCK_REALTIME_PRECISE, &targ->tic);
1826     if (targ->g->dev_type == DEV_TAP) {
1827         while (!targ->cancel) {
1828                 char buf[MAX_BODYSIZE];
1829                 /* XXX should we poll ? */
1830                 i = read(targ->g->main_fd, buf, sizeof(buf));
1831                 if (i > 0) {
1832                         targ->ctr.pkts++;
1833                         targ->ctr.bytes += i;
1834                         targ->ctr.events++;
1835                 }
1836         }
1837 #ifndef NO_PCAP
1838     } else if (targ->g->dev_type == DEV_PCAP) {
1839         while (!targ->cancel) {
1840                 /* XXX should we poll ? */
1841                 pcap_dispatch(targ->g->p, targ->g->burst, receive_pcap,
1842                         (u_char *)&targ->ctr);
1843                 targ->ctr.events++;
1844         }
1845 #endif /* !NO_PCAP */
1846     } else {
1847         int dump = targ->g->options & OPT_DUMP;
1848
1849         nifp = targ->nmd->nifp;
1850         while (!targ->cancel) {
1851                 /* Once we started to receive packets, wait at most 1 seconds
1852                    before quitting. */
1853 #ifdef BUSYWAIT
1854                 if (ioctl(pfd.fd, NIOCRXSYNC, NULL) < 0) {
1855                         D("ioctl error on queue %d: %s", targ->me,
1856                                         strerror(errno));
1857                         goto quit;
1858                 }
1859 #else /* !BUSYWAIT */
1860                 if (poll(&pfd, 1, 1 * 1000) <= 0 && !targ->g->forever) {
1861                         clock_gettime(CLOCK_REALTIME_PRECISE, &targ->toc);
1862                         targ->toc.tv_sec -= 1; /* Subtract timeout time. */
1863                         goto out;
1864                 }
1865
1866                 if (pfd.revents & POLLERR) {
1867                         D("poll err");
1868                         goto quit;
1869                 }
1870 #endif /* !BUSYWAIT */
1871                 uint64_t cur_space = 0;
1872                 for (i = targ->nmd->first_rx_ring; i <= targ->nmd->last_rx_ring; i++) {
1873                         int m;
1874
1875                         rxring = NETMAP_RXRING(nifp, i);
1876                         /* compute free space in the ring */
1877                         m = rxring->head + rxring->num_slots - rxring->tail;
1878                         if (m >= (int) rxring->num_slots)
1879                                 m -= rxring->num_slots;
1880                         cur_space += m;
1881                         if (nm_ring_empty(rxring))
1882                                 continue;
1883
1884                         m = receive_packets(rxring, targ->g->burst, dump, &cur.bytes);
1885                         cur.pkts += m;
1886                         if (m > 0)
1887                                 cur.events++;
1888                 }
1889                 cur.min_space = targ->ctr.min_space;
1890                 if (cur_space < cur.min_space)
1891                         cur.min_space = cur_space;
1892                 targ->ctr = cur;
1893         }
1894     }
1895
1896         clock_gettime(CLOCK_REALTIME_PRECISE, &targ->toc);
1897
1898 #if !defined(BUSYWAIT)
1899 out:
1900 #endif
1901         targ->completed = 1;
1902         targ->ctr = cur;
1903
1904 quit:
1905         /* reset the ``used`` flag. */
1906         targ->used = 0;
1907
1908         return (NULL);
1909 }
1910
1911 static void *
1912 txseq_body(void *data)
1913 {
1914         struct targ *targ = (struct targ *) data;
1915         struct pollfd pfd = { .fd = targ->fd, .events = POLLOUT };
1916         struct netmap_ring *ring;
1917         int64_t sent = 0;
1918         uint64_t event = 0;
1919         int options = targ->g->options | OPT_COPY;
1920         struct timespec nexttime = {0, 0};
1921         int rate_limit = targ->g->tx_rate;
1922         struct pkt *pkt = &targ->pkt;
1923         int frags = targ->g->frags;
1924         uint32_t sequence = 0;
1925         int budget = 0;
1926         void *frame;
1927         int size;
1928
1929         if (targ->g->nthreads > 1) {
1930                 D("can only txseq ping with 1 thread");
1931                 return NULL;
1932         }
1933
1934         if (targ->g->npackets > 0) {
1935                 D("Ignoring -n argument");
1936         }
1937
1938         frame = (char *)pkt + sizeof(pkt->vh) - targ->g->virt_header;
1939         size = targ->g->pkt_size + targ->g->virt_header;
1940
1941         D("start, fd %d main_fd %d", targ->fd, targ->g->main_fd);
1942         if (setaffinity(targ->thread, targ->affinity))
1943                 goto quit;
1944
1945         clock_gettime(CLOCK_REALTIME_PRECISE, &targ->tic);
1946         if (rate_limit) {
1947                 targ->tic = timespec_add(targ->tic, (struct timespec){2,0});
1948                 targ->tic.tv_nsec = 0;
1949                 wait_time(targ->tic);
1950                 nexttime = targ->tic;
1951         }
1952
1953         /* Only use the first queue. */
1954         ring = NETMAP_TXRING(targ->nmd->nifp, targ->nmd->first_tx_ring);
1955
1956         while (!targ->cancel) {
1957                 int64_t limit;
1958                 unsigned int space;
1959                 unsigned int head;
1960                 int fcnt;
1961                 uint16_t sum = 0;
1962                 int rv;
1963
1964                 if (!rate_limit) {
1965                         budget = targ->g->burst;
1966
1967                 } else if (budget <= 0) {
1968                         budget = targ->g->burst;
1969                         nexttime = timespec_add(nexttime, targ->g->tx_period);
1970                         wait_time(nexttime);
1971                 }
1972
1973                 /* wait for available room in the send queue */
1974 #ifdef BUSYWAIT
1975                 (void)rv;
1976                 if (ioctl(pfd.fd, NIOCTXSYNC, NULL) < 0) {
1977                         D("ioctl error on queue %d: %s", targ->me,
1978                                         strerror(errno));
1979                         goto quit;
1980                 }
1981 #else /* !BUSYWAIT */
1982                 if ( (rv = poll(&pfd, 1, 2000)) <= 0) {
1983                         if (targ->cancel)
1984                                 break;
1985                         D("poll error on queue %d: %s", targ->me,
1986                                 rv ? strerror(errno) : "timeout");
1987                         // goto quit;
1988                 }
1989                 if (pfd.revents & POLLERR) {
1990                         D("poll error on %d ring %d-%d", pfd.fd,
1991                                 targ->nmd->first_tx_ring, targ->nmd->last_tx_ring);
1992                         goto quit;
1993                 }
1994 #endif /* !BUSYWAIT */
1995
1996                 /* If no room poll() again. */
1997                 space = nm_ring_space(ring);
1998                 if (!space) {
1999                         continue;
2000                 }
2001
2002                 limit = budget;
2003
2004                 if (space < limit) {
2005                         limit = space;
2006                 }
2007
2008                 /* Cut off ``limit`` to make sure is multiple of ``frags``. */
2009                 if (frags > 1) {
2010                         limit = (limit / frags) * frags;
2011                 }
2012
2013                 limit = sent + limit; /* Convert to absolute. */
2014
2015                 for (fcnt = frags, head = ring->head;
2016                                 sent < limit; sent++, sequence++) {
2017                         struct netmap_slot *slot = &ring->slot[head];
2018                         char *p = NETMAP_BUF(ring, slot->buf_idx);
2019                         uint16_t *w = (uint16_t *)PKT(pkt, body, targ->g->af), t;
2020
2021                         memcpy(&sum, targ->g->af == AF_INET ? &pkt->ipv4.udp.uh_sum : &pkt->ipv6.udp.uh_sum, sizeof(sum));
2022
2023                         slot->flags = 0;
2024                         t = *w;
2025                         PKT(pkt, body, targ->g->af)[0] = sequence >> 24;
2026                         PKT(pkt, body, targ->g->af)[1] = (sequence >> 16) & 0xff;
2027                         sum = ~cksum_add(~sum, cksum_add(~t, *w));
2028                         t = *++w;
2029                         PKT(pkt, body, targ->g->af)[2] = (sequence >> 8) & 0xff;
2030                         PKT(pkt, body, targ->g->af)[3] = sequence & 0xff;
2031                         sum = ~cksum_add(~sum, cksum_add(~t, *w));
2032                         memcpy(targ->g->af == AF_INET ? &pkt->ipv4.udp.uh_sum : &pkt->ipv6.udp.uh_sum, &sum, sizeof(sum));
2033                         nm_pkt_copy(frame, p, size);
2034                         if (fcnt == frags) {
2035                                 update_addresses(pkt, targ);
2036                         }
2037
2038                         if (options & OPT_DUMP) {
2039                                 dump_payload(p, size, ring, head);
2040                         }
2041
2042                         slot->len = size;
2043
2044                         if (--fcnt > 0) {
2045                                 slot->flags |= NS_MOREFRAG;
2046                         } else {
2047                                 fcnt = frags;
2048                         }
2049
2050                         if (sent == limit - 1) {
2051                                 /* Make sure we don't push an incomplete
2052                                  * packet. */
2053                                 assert(!(slot->flags & NS_MOREFRAG));
2054                                 slot->flags |= NS_REPORT;
2055                         }
2056
2057                         head = nm_ring_next(ring, head);
2058                         if (rate_limit) {
2059                                 budget--;
2060                         }
2061                 }
2062
2063                 ring->cur = ring->head = head;
2064
2065                 event ++;
2066                 targ->ctr.pkts = sent;
2067                 targ->ctr.bytes = sent * size;
2068                 targ->ctr.events = event;
2069         }
2070
2071         /* flush any remaining packets */
2072         D("flush tail %d head %d on thread %p",
2073                 ring->tail, ring->head,
2074                 (void *)pthread_self());
2075         ioctl(pfd.fd, NIOCTXSYNC, NULL);
2076
2077         /* final part: wait the TX queues to become empty. */
2078         while (!targ->cancel && nm_tx_pending(ring)) {
2079                 RD(5, "pending tx tail %d head %d on ring %d",
2080                                 ring->tail, ring->head, targ->nmd->first_tx_ring);
2081                 ioctl(pfd.fd, NIOCTXSYNC, NULL);
2082                 usleep(1); /* wait 1 tick */
2083         }
2084
2085         clock_gettime(CLOCK_REALTIME_PRECISE, &targ->toc);
2086         targ->completed = 1;
2087         targ->ctr.pkts = sent;
2088         targ->ctr.bytes = sent * size;
2089         targ->ctr.events = event;
2090 quit:
2091         /* reset the ``used`` flag. */
2092         targ->used = 0;
2093
2094         return (NULL);
2095 }
2096
2097
2098 static char *
2099 multi_slot_to_string(struct netmap_ring *ring, unsigned int head,
2100                      unsigned int nfrags, char *strbuf, size_t strbuflen)
2101 {
2102         unsigned int f;
2103         char *ret = strbuf;
2104
2105         for (f = 0; f < nfrags; f++) {
2106                 struct netmap_slot *slot = &ring->slot[head];
2107                 int m = snprintf(strbuf, strbuflen, "|%u,%x|", slot->len,
2108                                  slot->flags);
2109                 if (m >= (int)strbuflen) {
2110                         break;
2111                 }
2112                 strbuf += m;
2113                 strbuflen -= m;
2114
2115                 head = nm_ring_next(ring, head);
2116         }
2117
2118         return ret;
2119 }
2120
2121 static void *
2122 rxseq_body(void *data)
2123 {
2124         struct targ *targ = (struct targ *) data;
2125         struct pollfd pfd = { .fd = targ->fd, .events = POLLIN };
2126         int dump = targ->g->options & OPT_DUMP;
2127         struct netmap_ring *ring;
2128         unsigned int frags_exp = 1;
2129         struct my_ctrs cur;
2130         unsigned int frags = 0;
2131         int first_packet = 1;
2132         int first_slot = 1;
2133         int i, j, af, nrings;
2134         uint32_t seq, *seq_exp = NULL;
2135
2136         memset(&cur, 0, sizeof(cur));
2137
2138         if (setaffinity(targ->thread, targ->affinity))
2139                 goto quit;
2140
2141         nrings = targ->nmd->last_rx_ring - targ->nmd->first_rx_ring + 1;
2142         seq_exp = calloc(nrings, sizeof(uint32_t));
2143         if (seq_exp == NULL) {
2144                 D("failed to allocate seq array");
2145                 goto quit;
2146         }
2147
2148         D("reading from %s fd %d main_fd %d",
2149                 targ->g->ifname, targ->fd, targ->g->main_fd);
2150         /* unbounded wait for the first packet. */
2151         for (;!targ->cancel;) {
2152                 i = poll(&pfd, 1, 1000);
2153                 if (i > 0 && !(pfd.revents & POLLERR))
2154                         break;
2155                 RD(1, "waiting for initial packets, poll returns %d %d",
2156                         i, pfd.revents);
2157         }
2158
2159         clock_gettime(CLOCK_REALTIME_PRECISE, &targ->tic);
2160
2161
2162         while (!targ->cancel) {
2163                 unsigned int head;
2164                 int limit;
2165
2166 #ifdef BUSYWAIT
2167                 if (ioctl(pfd.fd, NIOCRXSYNC, NULL) < 0) {
2168                         D("ioctl error on queue %d: %s", targ->me,
2169                                         strerror(errno));
2170                         goto quit;
2171                 }
2172 #else /* !BUSYWAIT */
2173                 if (poll(&pfd, 1, 1 * 1000) <= 0 && !targ->g->forever) {
2174                         clock_gettime(CLOCK_REALTIME_PRECISE, &targ->toc);
2175                         targ->toc.tv_sec -= 1; /* Subtract timeout time. */
2176                         goto out;
2177                 }
2178
2179                 if (pfd.revents & POLLERR) {
2180                         D("poll err");
2181                         goto quit;
2182                 }
2183 #endif /* !BUSYWAIT */
2184
2185                 for (j = targ->nmd->first_rx_ring; j <= targ->nmd->last_rx_ring; j++) {
2186                         ring = NETMAP_RXRING(targ->nmd->nifp, j);
2187                         if (nm_ring_empty(ring))
2188                                 continue;
2189
2190                         limit = nm_ring_space(ring);
2191                         if (limit > targ->g->burst)
2192                                 limit = targ->g->burst;
2193
2194 #if 0
2195                         /* Enable this if
2196                          *     1) we remove the early-return optimization from
2197                          *        the netmap poll implementation, or
2198                          *     2) pipes get NS_MOREFRAG support.
2199                          * With the current netmap implementation, an experiment like
2200                          *    pkt-gen -i vale:1{1 -f txseq -F 9
2201                          *    pkt-gen -i vale:1}1 -f rxseq
2202                          * would get stuck as soon as we find nm_ring_space(ring) < 9,
2203                          * since here limit is rounded to 0 and
2204                          * pipe rxsync is not called anymore by the poll() of this loop.
2205                          */
2206                         if (frags_exp > 1) {
2207                                 int o = limit;
2208                                 /* Cut off to the closest smaller multiple. */
2209                                 limit = (limit / frags_exp) * frags_exp;
2210                                 RD(2, "LIMIT %d --> %d", o, limit);
2211                         }
2212 #endif
2213
2214                         for (head = ring->head, i = 0; i < limit; i++) {
2215                                 struct netmap_slot *slot = &ring->slot[head];
2216                                 char *p = NETMAP_BUF(ring, slot->buf_idx);
2217                                 int len = slot->len;
2218                                 struct pkt *pkt;
2219
2220                                 if (dump) {
2221                                         dump_payload(p, slot->len, ring, head);
2222                                 }
2223
2224                                 frags++;
2225                                 if (!(slot->flags & NS_MOREFRAG)) {
2226                                         if (first_packet) {
2227                                                 first_packet = 0;
2228                                         } else if (frags != frags_exp) {
2229                                                 char prbuf[512];
2230                                                 RD(1, "Received packets with %u frags, "
2231                                                                 "expected %u, '%s'", frags, frags_exp,
2232                                                                 multi_slot_to_string(ring, head-frags+1,
2233                                                                 frags,
2234                                                                         prbuf, sizeof(prbuf)));
2235                                         }
2236                                         first_packet = 0;
2237                                         frags_exp = frags;
2238                                         frags = 0;
2239                                 }
2240
2241                                 p -= sizeof(pkt->vh) - targ->g->virt_header;
2242                                 len += sizeof(pkt->vh) - targ->g->virt_header;
2243                                 pkt = (struct pkt *)p;
2244                                 if (ntohs(pkt->eh.ether_type) == ETHERTYPE_IP)
2245                                         af = AF_INET;
2246                                 else
2247                                         af = AF_INET6;
2248
2249                                 if ((char *)pkt + len < ((char *)PKT(pkt, body, af)) +
2250                                                 sizeof(seq)) {
2251                                         RD(1, "%s: packet too small (len=%u)", __func__,
2252                                                         slot->len);
2253                                 } else {
2254                                         seq = (PKT(pkt, body, af)[0] << 24) |
2255                                                 (PKT(pkt, body, af)[1] << 16) |
2256                                                 (PKT(pkt, body, af)[2] << 8) |
2257                                                 PKT(pkt, body, af)[3];
2258                                         if (first_slot) {
2259                                                 /* Grab the first one, whatever it
2260                                                    is. */
2261                                                 seq_exp[j] = seq;
2262                                                 first_slot = 0;
2263                                         } else if (seq != seq_exp[j]) {
2264                                                 uint32_t delta = seq - seq_exp[j];
2265
2266                                                 if (delta < (0xFFFFFFFF >> 1)) {
2267                                                         RD(2, "Sequence GAP: exp %u found %u",
2268                                                                         seq_exp[j], seq);
2269                                                 } else {
2270                                                         RD(2, "Sequence OUT OF ORDER: "
2271                                                                         "exp %u found %u", seq_exp[j], seq);
2272                                                 }
2273                                                 seq_exp[j] = seq;
2274                                         }
2275                                         seq_exp[j]++;
2276                                 }
2277
2278                                 cur.bytes += slot->len;
2279                                 head = nm_ring_next(ring, head);
2280                                 cur.pkts++;
2281                         }
2282
2283                         ring->cur = ring->head = head;
2284
2285                         cur.events++;
2286                         targ->ctr = cur;
2287                 }
2288         }
2289         clock_gettime(CLOCK_REALTIME_PRECISE, &targ->toc);
2290
2291 #ifndef BUSYWAIT
2292 out:
2293 #endif /* !BUSYWAIT */
2294         targ->completed = 1;
2295         targ->ctr = cur;
2296
2297 quit:
2298         if (seq_exp != NULL)
2299                 free(seq_exp);
2300         /* reset the ``used`` flag. */
2301         targ->used = 0;
2302
2303         return (NULL);
2304 }
2305
2306
2307 static void
2308 tx_output(struct glob_arg *g, struct my_ctrs *cur, double delta, const char *msg)
2309 {
2310         double bw, raw_bw, pps, abs;
2311         char b1[40], b2[80], b3[80];
2312         int size;
2313
2314         if (cur->pkts == 0) {
2315                 printf("%s nothing.\n", msg);
2316                 return;
2317         }
2318
2319         size = (int)(cur->bytes / cur->pkts);
2320
2321         printf("%s %llu packets %llu bytes %llu events %d bytes each in %.2f seconds.\n",
2322                 msg,
2323                 (unsigned long long)cur->pkts,
2324                 (unsigned long long)cur->bytes,
2325                 (unsigned long long)cur->events, size, delta);
2326         if (delta == 0)
2327                 delta = 1e-6;
2328         if (size < 60)          /* correct for min packet size */
2329                 size = 60;
2330         pps = cur->pkts / delta;
2331         bw = (8.0 * cur->bytes) / delta;
2332         raw_bw = (8.0 * cur->bytes + cur->pkts * g->framing) / delta;
2333         abs = cur->pkts / (double)(cur->events);
2334
2335         printf("Speed: %spps Bandwidth: %sbps (raw %sbps). Average batch: %.2f pkts\n",
2336                 norm(b1, pps, normalize), norm(b2, bw, normalize), norm(b3, raw_bw, normalize), abs);
2337 }
2338
2339 static void
2340 usage(int errcode)
2341 {
2342 /* This usage is generated from the pkt-gen man page:
2343  *   $ man pkt-gen > x
2344  * and pasted here adding the string terminators and endlines with simple
2345  * regular expressions. */
2346         const char *cmd = "pkt-gen";
2347         fprintf(stderr,
2348                 "Usage:\n"
2349                 "%s arguments\n"
2350 "     -h      Show program usage and exit.\n"
2351 "\n"
2352 "     -i interface\n"
2353 "             Name of the network interface that pkt-gen operates on.  It can be a system network interface\n"
2354 "             (e.g., em0), the name of a vale(4) port (e.g., valeSSS:PPP), the name of a netmap pipe or\n"
2355 "             monitor, or any valid netmap port name accepted by the nm_open library function, as docu-\n"
2356 "             mented in netmap(4) (NIOCREGIF section).\n"
2357 "\n"
2358 "     -f function\n"
2359 "             The function to be executed by pkt-gen.  Specify tx for transmission, rx for reception, ping\n"
2360 "             for client-side ping-pong operation, and pong for server-side ping-pong operation.\n"
2361 "\n"
2362 "     -n count\n"
2363 "             Number of iterations of the pkt-gen function, with 0 meaning infinite).  In case of tx or rx,\n"
2364 "             count is the number of packets to receive or transmit.  In case of ping or pong, count is the\n"
2365 "             number of ping-pong transactions.\n"
2366 "\n"
2367 "     -l pkt_size\n"
2368 "             Packet size in bytes excluding CRC.  If passed a second time, use random sizes larger or\n"
2369 "             equal than the second one and lower than the first one.\n"
2370 "\n"
2371 "     -b burst_size\n"
2372 "             Transmit or receive up to burst_size packets at a time.\n"
2373 "\n"
2374 "     -4      Use IPv4 addresses.\n"
2375 "\n"
2376 "     -6      Use IPv6 addresses.\n"
2377 "\n"
2378 "     -d dst_ip[:port[-dst_ip:port]]\n"
2379 "             Destination IPv4/IPv6 address and port, single or range.\n"
2380 "\n"
2381 "     -s src_ip[:port[-src_ip:port]]\n"
2382 "             Source IPv4/IPv6 address and port, single or range.\n"
2383 "\n"
2384 "     -D dst_mac\n"
2385 "             Destination MAC address in colon notation (e.g., aa:bb:cc:dd:ee:00).\n"
2386 "\n"
2387 "     -S src_mac\n"
2388 "             Source MAC address in colon notation.\n"
2389 "\n"
2390 "     -a cpu_id\n"
2391 "             Pin the first thread of pkt-gen to a particular CPU using pthread_setaffinity_np(3).  If more\n"
2392 "             threads are used, they are pinned to the subsequent CPUs, one per thread.\n"
2393 "\n"
2394 "     -c cpus\n"
2395 "             Maximum number of CPUs to use (0 means to use all the available ones).\n"
2396 "\n"
2397 "     -p threads\n"
2398 "             Number of threads to use.  By default, only a single thread is used to handle all the netmap\n"
2399 "             rings.  If threads is larger than one, each thread handles a single TX ring (in tx mode), a\n"
2400 "             single RX ring (in rx mode), or a TX/RX ring couple.  The number of threads must be less or\n"
2401 "             equal than the number of TX (or RX) ring available in the device specified by interface.\n"
2402 "\n"
2403 "     -T report_ms\n"
2404 "             Number of milliseconds between reports.\n"
2405 "\n"
2406 "     -w wait_for_link_time\n"
2407 "             Number of seconds to wait before starting the pkt-gen function, useuful to make sure that the\n"
2408 "             network link is up.  A network device driver may take some time to enter netmap mode, or to\n"
2409 "             create a new transmit/receive ring pair when netmap(4) requests one.\n"
2410 "\n"
2411 "     -R rate\n"
2412 "             Packet transmission rate.  Not setting the packet transmission rate tells pkt-gen to transmit\n"
2413 "             packets as quickly as possible.  On servers from 2010 on-wards netmap(4) is able to com-\n"
2414 "             pletely use all of the bandwidth of a 10 or 40Gbps link, so this option should be used unless\n"
2415 "             your intention is to saturate the link.\n"
2416 "\n"
2417 "     -X      Dump payload of each packet transmitted or received.\n"
2418 "\n"
2419 "     -H len  Add empty virtio-net-header with size 'len'.  Valid sizes are 0, 10 and 12.  This option is\n"
2420 "             only used with Virtual Machine technologies that use virtio as a network interface.\n"
2421 "\n"
2422 "     -P file\n"
2423 "             Load the packet to be transmitted from a pcap file rather than constructing it within\n"
2424 "             pkt-gen.\n"
2425 "\n"
2426 "     -z      Use random IPv4/IPv6 src address/port.\n"
2427 "\n"
2428 "     -Z      Use random IPv4/IPv6 dst address/port.\n"
2429 "\n"
2430 "     -N      Do not normalize units (i.e., use bps, pps instead of Mbps, Kpps, etc.).\n"
2431 "\n"
2432 "     -F num_frags\n"
2433 "             Send multi-slot packets, each one with num_frags fragments.  A multi-slot packet is repre-\n"
2434 "             sented by two or more consecutive netmap slots with the NS_MOREFRAG flag set (except for the\n"
2435 "             last slot).  This is useful to transmit or receive packets larger than the netmap buffer\n"
2436 "             size.\n"
2437 "\n"
2438 "     -M frag_size\n"
2439 "             In multi-slot mode, frag_size specifies the size of each fragment, if smaller than the packet\n"
2440 "             length divided by num_frags.\n"
2441 "\n"
2442 "     -I      Use indirect buffers.  It is only valid for transmitting on VALE ports, and it is implemented\n"
2443 "             by setting the NS_INDIRECT flag in the netmap slots.\n"
2444 "\n"
2445 "     -W      Exit immediately if all the RX rings are empty the first time they are examined.\n"
2446 "\n"
2447 "     -v      Increase the verbosity level.\n"
2448 "\n"
2449 "     -r      In tx mode, do not initialize packets, but send whatever the content of the uninitialized\n"
2450 "             netmap buffers is (rubbish mode).\n"
2451 "\n"
2452 "     -A      Compute mean and standard deviation (over a sliding window) for the transmit or receive rate.\n"
2453 "\n"
2454 "     -B      Take Ethernet framing and CRC into account when computing the average bps.  This adds 4 bytes\n"
2455 "             of CRC and 20 bytes of framing to each packet.\n"
2456 "\n"
2457 "     -C tx_slots[,rx_slots[,tx_rings[,rx_rings]]]\n"
2458 "             Configuration in terms of number of rings and slots to be used when opening the netmap port.\n"
2459 "             Such configuration has effect on software ports created on the fly, such as VALE ports and\n"
2460 "             netmap pipes.  The configuration may consist of 1 to 4 numbers separated by commas: tx_slots,\n"
2461 "             rx_slots, tx_rings, rx_rings.  Missing numbers or zeroes stand for default values.  As an\n"
2462 "             additional convenience, if exactly one number is specified, then this is assigned to both\n"
2463 "             tx_slots and rx_slots.  If there is no fourth number, then the third one is assigned to both\n"
2464 "             tx_rings and rx_rings.\n"
2465 "\n"
2466 "     -o options                data generation options (parsed using atoi)\n"
2467 "                               OPT_PREFETCH    1\n"
2468 "                               OPT_ACCESS      2\n"
2469 "                               OPT_COPY        4\n"
2470 "                               OPT_MEMCPY      8\n"
2471 "                               OPT_TS          16 (add a timestamp)\n"
2472 "                               OPT_INDIRECT    32 (use indirect buffers)\n"
2473 "                               OPT_DUMP        64 (dump rx/tx traffic)\n"
2474 "                               OPT_RUBBISH     256\n"
2475 "                                       (send wathever the buffers contain)\n"
2476 "                               OPT_RANDOM_SRC  512\n"
2477 "                               OPT_RANDOM_DST  1024\n"
2478 "                               OPT_PPS_STATS   2048\n"
2479                      "",
2480                 cmd);
2481         exit(errcode);
2482 }
2483
2484 static void
2485 start_threads(struct glob_arg *g) {
2486         int i;
2487
2488         targs = calloc(g->nthreads, sizeof(*targs));
2489         struct targ *t;
2490         /*
2491          * Now create the desired number of threads, each one
2492          * using a single descriptor.
2493          */
2494         for (i = 0; i < g->nthreads; i++) {
2495                 uint64_t seed = time(0) | (time(0) << 32);
2496                 t = &targs[i];
2497
2498                 bzero(t, sizeof(*t));
2499                 t->fd = -1; /* default, with pcap */
2500                 t->g = g;
2501                 memcpy(t->seed, &seed, sizeof(t->seed));
2502
2503                 if (g->dev_type == DEV_NETMAP) {
2504                         struct nm_desc nmd = *g->nmd; /* copy, we overwrite ringid */
2505                         uint64_t nmd_flags = 0;
2506                         nmd.self = &nmd;
2507
2508                         if (i > 0) {
2509                                 /* the first thread uses the fd opened by the main
2510                                  * thread, the other threads re-open /dev/netmap
2511                                  */
2512                                 if (g->nthreads > 1) {
2513                                         nmd.req.nr_flags =
2514                                                 g->nmd->req.nr_flags & ~NR_REG_MASK;
2515                                         nmd.req.nr_flags |= NR_REG_ONE_NIC;
2516                                         nmd.req.nr_ringid = i;
2517                                 }
2518                                 /* Only touch one of the rings (rx is already ok) */
2519                                 if (g->td_type == TD_TYPE_RECEIVER)
2520                                         nmd_flags |= NETMAP_NO_TX_POLL;
2521
2522                                 /* register interface. Override ifname and ringid etc. */
2523                                 t->nmd = nm_open(t->g->ifname, NULL, nmd_flags |
2524                                                 NM_OPEN_IFNAME | NM_OPEN_NO_MMAP, &nmd);
2525                                 if (t->nmd == NULL) {
2526                                         D("Unable to open %s: %s",
2527                                                         t->g->ifname, strerror(errno));
2528                                         continue;
2529                                 }
2530                         } else {
2531                                 t->nmd = g->nmd;
2532                         }
2533                         t->fd = t->nmd->fd;
2534                         t->frags = g->frags;
2535                 } else {
2536                         targs[i].fd = g->main_fd;
2537                 }
2538                 t->used = 1;
2539                 t->me = i;
2540                 if (g->affinity >= 0) {
2541                         t->affinity = (g->affinity + i) % g->cpus;
2542                 } else {
2543                         t->affinity = -1;
2544                 }
2545                 /* default, init packets */
2546                 initialize_packet(t);
2547         }
2548         /* Wait for PHY reset. */
2549         D("Wait %d secs for phy reset", g->wait_link);
2550         sleep(g->wait_link);
2551         D("Ready...");
2552
2553         for (i = 0; i < g->nthreads; i++) {
2554                 t = &targs[i];
2555                 if (pthread_create(&t->thread, NULL, g->td_body, t) == -1) {
2556                         D("Unable to create thread %d: %s", i, strerror(errno));
2557                         t->used = 0;
2558                 }
2559         }
2560 }
2561
2562 static void
2563 main_thread(struct glob_arg *g)
2564 {
2565         int i;
2566
2567         struct my_ctrs prev, cur;
2568         double delta_t;
2569         struct timeval tic, toc;
2570
2571         prev.pkts = prev.bytes = prev.events = 0;
2572         gettimeofday(&prev.t, NULL);
2573         for (;;) {
2574                 char b1[40], b2[40], b3[40], b4[100];
2575                 uint64_t pps, usec;
2576                 struct my_ctrs x;
2577                 double abs;
2578                 int done = 0;
2579
2580                 usec = wait_for_next_report(&prev.t, &cur.t,
2581                                 g->report_interval);
2582
2583                 cur.pkts = cur.bytes = cur.events = 0;
2584                 cur.min_space = 0;
2585                 if (usec < 10000) /* too short to be meaningful */
2586                         continue;
2587                 /* accumulate counts for all threads */
2588                 for (i = 0; i < g->nthreads; i++) {
2589                         cur.pkts += targs[i].ctr.pkts;
2590                         cur.bytes += targs[i].ctr.bytes;
2591                         cur.events += targs[i].ctr.events;
2592                         cur.min_space += targs[i].ctr.min_space;
2593                         targs[i].ctr.min_space = 99999;
2594                         if (targs[i].used == 0)
2595                                 done++;
2596                 }
2597                 x.pkts = cur.pkts - prev.pkts;
2598                 x.bytes = cur.bytes - prev.bytes;
2599                 x.events = cur.events - prev.events;
2600                 pps = (x.pkts*1000000 + usec/2) / usec;
2601                 abs = (x.events > 0) ? (x.pkts / (double) x.events) : 0;
2602
2603                 if (!(g->options & OPT_PPS_STATS)) {
2604                         strcpy(b4, "");
2605                 } else {
2606                         /* Compute some pps stats using a sliding window. */
2607                         double ppsavg = 0.0, ppsdev = 0.0;
2608                         int nsamples = 0;
2609
2610                         g->win[g->win_idx] = pps;
2611                         g->win_idx = (g->win_idx + 1) % STATS_WIN;
2612
2613                         for (i = 0; i < STATS_WIN; i++) {
2614                                 ppsavg += g->win[i];
2615                                 if (g->win[i]) {
2616                                         nsamples ++;
2617                                 }
2618                         }
2619                         ppsavg /= nsamples;
2620
2621                         for (i = 0; i < STATS_WIN; i++) {
2622                                 if (g->win[i] == 0) {
2623                                         continue;
2624                                 }
2625                                 ppsdev += (g->win[i] - ppsavg) * (g->win[i] - ppsavg);
2626                         }
2627                         ppsdev /= nsamples;
2628                         ppsdev = sqrt(ppsdev);
2629
2630                         snprintf(b4, sizeof(b4), "[avg/std %s/%s pps]",
2631                                  norm(b1, ppsavg, normalize), norm(b2, ppsdev, normalize));
2632                 }
2633
2634                 D("%spps %s(%spkts %sbps in %llu usec) %.2f avg_batch %d min_space",
2635                         norm(b1, pps, normalize), b4,
2636                         norm(b2, (double)x.pkts, normalize),
2637                         norm(b3, (double)x.bytes*8+(double)x.pkts*g->framing, normalize),
2638                         (unsigned long long)usec,
2639                         abs, (int)cur.min_space);
2640                 prev = cur;
2641
2642                 if (done == g->nthreads)
2643                         break;
2644         }
2645
2646         timerclear(&tic);
2647         timerclear(&toc);
2648         cur.pkts = cur.bytes = cur.events = 0;
2649         /* final round */
2650         for (i = 0; i < g->nthreads; i++) {
2651                 struct timespec t_tic, t_toc;
2652                 /*
2653                  * Join active threads, unregister interfaces and close
2654                  * file descriptors.
2655                  */
2656                 if (targs[i].used)
2657                         pthread_join(targs[i].thread, NULL); /* blocking */
2658                 if (g->dev_type == DEV_NETMAP) {
2659                         nm_close(targs[i].nmd);
2660                         targs[i].nmd = NULL;
2661                 } else {
2662                         close(targs[i].fd);
2663                 }
2664
2665                 if (targs[i].completed == 0)
2666                         D("ouch, thread %d exited with error", i);
2667
2668                 /*
2669                  * Collect threads output and extract information about
2670                  * how long it took to send all the packets.
2671                  */
2672                 cur.pkts += targs[i].ctr.pkts;
2673                 cur.bytes += targs[i].ctr.bytes;
2674                 cur.events += targs[i].ctr.events;
2675                 /* collect the largest start (tic) and end (toc) times,
2676                  * XXX maybe we should do the earliest tic, or do a weighted
2677                  * average ?
2678                  */
2679                 t_tic = timeval2spec(&tic);
2680                 t_toc = timeval2spec(&toc);
2681                 if (!timerisset(&tic) || timespec_ge(&targs[i].tic, &t_tic))
2682                         tic = timespec2val(&targs[i].tic);
2683                 if (!timerisset(&toc) || timespec_ge(&targs[i].toc, &t_toc))
2684                         toc = timespec2val(&targs[i].toc);
2685         }
2686
2687         /* print output. */
2688         timersub(&toc, &tic, &toc);
2689         delta_t = toc.tv_sec + 1e-6* toc.tv_usec;
2690         if (g->td_type == TD_TYPE_SENDER)
2691                 tx_output(g, &cur, delta_t, "Sent");
2692         else if (g->td_type == TD_TYPE_RECEIVER)
2693                 tx_output(g, &cur, delta_t, "Received");
2694 }
2695
2696 struct td_desc {
2697         int ty;
2698         char *key;
2699         void *f;
2700         int default_burst;
2701 };
2702
2703 static struct td_desc func[] = {
2704         { TD_TYPE_RECEIVER,     "rx",           receiver_body,  512},   /* default */
2705         { TD_TYPE_SENDER,       "tx",           sender_body,    512 },
2706         { TD_TYPE_OTHER,        "ping",         ping_body,      1 },
2707         { TD_TYPE_OTHER,        "pong",         pong_body,      1 },
2708         { TD_TYPE_SENDER,       "txseq",        txseq_body,     512 },
2709         { TD_TYPE_RECEIVER,     "rxseq",        rxseq_body,     512 },
2710         { 0,                    NULL,           NULL,           0 }
2711 };
2712
2713 static int
2714 tap_alloc(char *dev)
2715 {
2716         struct ifreq ifr;
2717         int fd, err;
2718         char *clonedev = TAP_CLONEDEV;
2719
2720         (void)err;
2721         (void)dev;
2722         /* Arguments taken by the function:
2723          *
2724          * char *dev: the name of an interface (or '\0'). MUST have enough
2725          *   space to hold the interface name if '\0' is passed
2726          * int flags: interface flags (eg, IFF_TUN etc.)
2727          */
2728
2729 #ifdef __FreeBSD__
2730         if (dev[3]) { /* tapSomething */
2731                 static char buf[128];
2732                 snprintf(buf, sizeof(buf), "/dev/%s", dev);
2733                 clonedev = buf;
2734         }
2735 #endif
2736         /* open the device */
2737         if( (fd = open(clonedev, O_RDWR)) < 0 ) {
2738                 return fd;
2739         }
2740         D("%s open successful", clonedev);
2741
2742         /* preparation of the struct ifr, of type "struct ifreq" */
2743         memset(&ifr, 0, sizeof(ifr));
2744
2745 #ifdef linux
2746         ifr.ifr_flags = IFF_TAP | IFF_NO_PI;
2747
2748         if (*dev) {
2749                 /* if a device name was specified, put it in the structure; otherwise,
2750                 * the kernel will try to allocate the "next" device of the
2751                 * specified type */
2752                 size_t len = strlen(dev);
2753                 if (len > IFNAMSIZ) {
2754                         D("%s too long", dev);
2755                         return -1;
2756                 }
2757                 memcpy(ifr.ifr_name, dev, len);
2758         }
2759
2760         /* try to create the device */
2761         if( (err = ioctl(fd, TUNSETIFF, (void *) &ifr)) < 0 ) {
2762                 D("failed to to a TUNSETIFF: %s", strerror(errno));
2763                 close(fd);
2764                 return err;
2765         }
2766
2767         /* if the operation was successful, write back the name of the
2768         * interface to the variable "dev", so the caller can know
2769         * it. Note that the caller MUST reserve space in *dev (see calling
2770         * code below) */
2771         strcpy(dev, ifr.ifr_name);
2772         D("new name is %s", dev);
2773 #endif /* linux */
2774
2775         /* this is the special file descriptor that the caller will use to talk
2776          * with the virtual interface */
2777         return fd;
2778 }
2779
2780 int
2781 main(int arc, char **argv)
2782 {
2783         int i;
2784         struct sigaction sa;
2785         sigset_t ss;
2786
2787         struct glob_arg g;
2788
2789         int ch;
2790         int devqueues = 1;      /* how many device queues */
2791         int wait_link_arg = 0;
2792
2793         int pkt_size_done = 0;
2794
2795         struct td_desc *fn = func;
2796
2797         bzero(&g, sizeof(g));
2798
2799         g.main_fd = -1;
2800         g.td_body = fn->f;
2801         g.td_type = fn->ty;
2802         g.report_interval = 1000;       /* report interval */
2803         g.affinity = -1;
2804         /* ip addresses can also be a range x.x.x.x-x.x.x.y */
2805         g.af = AF_INET;         /* default */
2806         g.src_ip.name = "10.0.0.1";
2807         g.dst_ip.name = "10.1.0.1";
2808         g.dst_mac.name = "ff:ff:ff:ff:ff:ff";
2809         g.src_mac.name = NULL;
2810         g.pkt_size = 60;
2811         g.pkt_min_size = 0;
2812         g.nthreads = 1;
2813         g.cpus = 1;             /* default */
2814         g.forever = 1;
2815         g.tx_rate = 0;
2816         g.frags = 1;
2817         g.frag_size = (u_int)-1;        /* use the netmap buffer size by default */
2818         g.nmr_config = "";
2819         g.virt_header = 0;
2820         g.wait_link = 2;        /* wait 2 seconds for physical ports */
2821
2822         while ((ch = getopt(arc, argv, "46a:f:F:Nn:i:Il:d:s:D:S:b:c:o:p:"
2823             "T:w:WvR:XC:H:rP:zZAhBM:")) != -1) {
2824
2825                 switch(ch) {
2826                 default:
2827                         D("bad option %c %s", ch, optarg);
2828                         usage(-1);
2829                         break;
2830
2831                 case 'h':
2832                         usage(0);
2833                         break;
2834
2835                 case '4':
2836                         g.af = AF_INET;
2837                         break;
2838
2839                 case '6':
2840                         g.af = AF_INET6;
2841                         break;
2842
2843                 case 'N':
2844                         normalize = 0;
2845                         break;
2846
2847                 case 'n':
2848                         g.npackets = strtoull(optarg, NULL, 10);
2849                         break;
2850
2851                 case 'F':
2852                         i = atoi(optarg);
2853                         if (i < 1 || i > 63) {
2854                                 D("invalid frags %d [1..63], ignore", i);
2855                                 break;
2856                         }
2857                         g.frags = i;
2858                         break;
2859
2860                 case 'M':
2861                         g.frag_size = atoi(optarg);
2862                         break;
2863
2864                 case 'f':
2865                         for (fn = func; fn->key; fn++) {
2866                                 if (!strcmp(fn->key, optarg))
2867                                         break;
2868                         }
2869                         if (fn->key) {
2870                                 g.td_body = fn->f;
2871                                 g.td_type = fn->ty;
2872                         } else {
2873                                 D("unrecognised function %s", optarg);
2874                         }
2875                         break;
2876
2877                 case 'o':       /* data generation options */
2878                         g.options |= atoi(optarg);
2879                         break;
2880
2881                 case 'a':       /* force affinity */
2882                         g.affinity = atoi(optarg);
2883                         break;
2884
2885                 case 'i':       /* interface */
2886                         /* a prefix of tap: netmap: or pcap: forces the mode.
2887                          * otherwise we guess
2888                          */
2889                         D("interface is %s", optarg);
2890                         if (strlen(optarg) > MAX_IFNAMELEN - 8) {
2891                                 D("ifname too long %s", optarg);
2892                                 break;
2893                         }
2894                         strcpy(g.ifname, optarg);
2895                         if (!strcmp(optarg, "null")) {
2896                                 g.dev_type = DEV_NETMAP;
2897                                 g.dummy_send = 1;
2898                         } else if (!strncmp(optarg, "tap:", 4)) {
2899                                 g.dev_type = DEV_TAP;
2900                                 strcpy(g.ifname, optarg + 4);
2901                         } else if (!strncmp(optarg, "pcap:", 5)) {
2902                                 g.dev_type = DEV_PCAP;
2903                                 strcpy(g.ifname, optarg + 5);
2904                         } else if (!strncmp(optarg, "netmap:", 7) ||
2905                                    !strncmp(optarg, "vale", 4)) {
2906                                 g.dev_type = DEV_NETMAP;
2907                         } else if (!strncmp(optarg, "tap", 3)) {
2908                                 g.dev_type = DEV_TAP;
2909                         } else { /* prepend netmap: */
2910                                 g.dev_type = DEV_NETMAP;
2911                                 sprintf(g.ifname, "netmap:%s", optarg);
2912                         }
2913                         break;
2914
2915                 case 'I':
2916                         g.options |= OPT_INDIRECT;      /* use indirect buffers */
2917                         break;
2918
2919                 case 'l':       /* pkt_size */
2920                         if (pkt_size_done) {
2921                                 g.pkt_min_size = atoi(optarg);
2922                         } else {
2923                                 g.pkt_size = atoi(optarg);
2924                                 pkt_size_done = 1;
2925                         }
2926                         break;
2927
2928                 case 'd':
2929                         g.dst_ip.name = optarg;
2930                         break;
2931
2932                 case 's':
2933                         g.src_ip.name = optarg;
2934                         break;
2935
2936                 case 'T':       /* report interval */
2937                         g.report_interval = atoi(optarg);
2938                         break;
2939
2940                 case 'w':
2941                         g.wait_link = atoi(optarg);
2942                         wait_link_arg = 1;
2943                         break;
2944
2945                 case 'W':
2946                         g.forever = 0; /* exit RX with no traffic */
2947                         break;
2948
2949                 case 'b':       /* burst */
2950                         g.burst = atoi(optarg);
2951                         break;
2952                 case 'c':
2953                         g.cpus = atoi(optarg);
2954                         break;
2955                 case 'p':
2956                         g.nthreads = atoi(optarg);
2957                         break;
2958
2959                 case 'D': /* destination mac */
2960                         g.dst_mac.name = optarg;
2961                         break;
2962
2963                 case 'S': /* source mac */
2964                         g.src_mac.name = optarg;
2965                         break;
2966                 case 'v':
2967                         verbose++;
2968                         break;
2969                 case 'R':
2970                         g.tx_rate = atoi(optarg);
2971                         break;
2972                 case 'X':
2973                         g.options |= OPT_DUMP;
2974                         break;
2975                 case 'C':
2976                         g.nmr_config = strdup(optarg);
2977                         break;
2978                 case 'H':
2979                         g.virt_header = atoi(optarg);
2980                         break;
2981                 case 'P':
2982                         g.packet_file = strdup(optarg);
2983                         break;
2984                 case 'r':
2985                         g.options |= OPT_RUBBISH;
2986                         break;
2987                 case 'z':
2988                         g.options |= OPT_RANDOM_SRC;
2989                         break;
2990                 case 'Z':
2991                         g.options |= OPT_RANDOM_DST;
2992                         break;
2993                 case 'A':
2994                         g.options |= OPT_PPS_STATS;
2995                         break;
2996                 case 'B':
2997                         /* raw packets have4 bytes crc + 20 bytes framing */
2998                         // XXX maybe add an option to pass the IFG
2999                         g.framing = 24 * 8;
3000                         break;
3001                 }
3002         }
3003
3004         if (strlen(g.ifname) <=0 ) {
3005                 D("missing ifname");
3006                 usage(-1);
3007         }
3008
3009         if (g.burst == 0) {
3010                 g.burst = fn->default_burst;
3011                 D("using default burst size: %d", g.burst);
3012         }
3013
3014         g.system_cpus = i = system_ncpus();
3015         if (g.cpus < 0 || g.cpus > i) {
3016                 D("%d cpus is too high, have only %d cpus", g.cpus, i);
3017                 usage(-1);
3018         }
3019         D("running on %d cpus (have %d)", g.cpus, i);
3020         if (g.cpus == 0)
3021                 g.cpus = i;
3022
3023         if (!wait_link_arg && !strncmp(g.ifname, "vale", 4)) {
3024                 g.wait_link = 0;
3025         }
3026
3027         if (g.pkt_size < 16 || g.pkt_size > MAX_PKTSIZE) {
3028                 D("bad pktsize %d [16..%d]\n", g.pkt_size, MAX_PKTSIZE);
3029                 usage(-1);
3030         }
3031
3032         if (g.pkt_min_size > 0 && (g.pkt_min_size < 16 || g.pkt_min_size > g.pkt_size)) {
3033                 D("bad pktminsize %d [16..%d]\n", g.pkt_min_size, g.pkt_size);
3034                 usage(-1);
3035         }
3036
3037         if (g.src_mac.name == NULL) {
3038                 static char mybuf[20] = "00:00:00:00:00:00";
3039                 /* retrieve source mac address. */
3040                 if (source_hwaddr(g.ifname, mybuf) == -1) {
3041                         D("Unable to retrieve source mac");
3042                         // continue, fail later
3043                 }
3044                 g.src_mac.name = mybuf;
3045         }
3046         /* extract address ranges */
3047         if (extract_mac_range(&g.src_mac) || extract_mac_range(&g.dst_mac))
3048                 usage(-1);
3049         g.options |= extract_ip_range(&g.src_ip, g.af);
3050         g.options |= extract_ip_range(&g.dst_ip, g.af);
3051
3052         if (g.virt_header != 0 && g.virt_header != VIRT_HDR_1
3053                         && g.virt_header != VIRT_HDR_2) {
3054                 D("bad virtio-net-header length");
3055                 usage(-1);
3056         }
3057
3058     if (g.dev_type == DEV_TAP) {
3059         D("want to use tap %s", g.ifname);
3060         g.main_fd = tap_alloc(g.ifname);
3061         if (g.main_fd < 0) {
3062                 D("cannot open tap %s", g.ifname);
3063                 usage(-1);
3064         }
3065 #ifndef NO_PCAP
3066     } else if (g.dev_type == DEV_PCAP) {
3067         char pcap_errbuf[PCAP_ERRBUF_SIZE];
3068
3069         pcap_errbuf[0] = '\0'; // init the buffer
3070         g.p = pcap_open_live(g.ifname, 256 /* XXX */, 1, 100, pcap_errbuf);
3071         if (g.p == NULL) {
3072                 D("cannot open pcap on %s", g.ifname);
3073                 usage(-1);
3074         }
3075         g.main_fd = pcap_fileno(g.p);
3076         D("using pcap on %s fileno %d", g.ifname, g.main_fd);
3077 #endif /* !NO_PCAP */
3078     } else if (g.dummy_send) { /* but DEV_NETMAP */
3079         D("using a dummy send routine");
3080     } else {
3081         struct nm_desc base_nmd;
3082         char errmsg[MAXERRMSG];
3083         u_int flags;
3084
3085         bzero(&base_nmd, sizeof(base_nmd));
3086
3087         parse_nmr_config(g.nmr_config, &base_nmd.req);
3088
3089         base_nmd.req.nr_flags |= NR_ACCEPT_VNET_HDR;
3090
3091         if (nm_parse(g.ifname, &base_nmd, errmsg) < 0) {
3092                 D("Invalid name '%s': %s", g.ifname, errmsg);
3093                 goto out;
3094         }
3095
3096         /*
3097          * Open the netmap device using nm_open().
3098          *
3099          * protocol stack and may cause a reset of the card,
3100          * which in turn may take some time for the PHY to
3101          * reconfigure. We do the open here to have time to reset.
3102          */
3103         flags = NM_OPEN_IFNAME | NM_OPEN_ARG1 | NM_OPEN_ARG2 |
3104                 NM_OPEN_ARG3 | NM_OPEN_RING_CFG;
3105         if (g.nthreads > 1) {
3106                 base_nmd.req.nr_flags &= ~NR_REG_MASK;
3107                 base_nmd.req.nr_flags |= NR_REG_ONE_NIC;
3108                 base_nmd.req.nr_ringid = 0;
3109         }
3110         g.nmd = nm_open(g.ifname, NULL, flags, &base_nmd);
3111         if (g.nmd == NULL) {
3112                 D("Unable to open %s: %s", g.ifname, strerror(errno));
3113                 goto out;
3114         }
3115         g.main_fd = g.nmd->fd;
3116         D("mapped %luKB at %p", (unsigned long)(g.nmd->req.nr_memsize>>10),
3117                                 g.nmd->mem);
3118
3119         if (g.virt_header) {
3120                 /* Set the virtio-net header length, since the user asked
3121                  * for it explicitely. */
3122                 set_vnet_hdr_len(&g);
3123         } else {
3124                 /* Check whether the netmap port we opened requires us to send
3125                  * and receive frames with virtio-net header. */
3126                 get_vnet_hdr_len(&g);
3127         }
3128
3129         /* get num of queues in tx or rx */
3130         if (g.td_type == TD_TYPE_SENDER)
3131                 devqueues = g.nmd->req.nr_tx_rings;
3132         else
3133                 devqueues = g.nmd->req.nr_rx_rings;
3134
3135         /* validate provided nthreads. */
3136         if (g.nthreads < 1 || g.nthreads > devqueues) {
3137                 D("bad nthreads %d, have %d queues", g.nthreads, devqueues);
3138                 // continue, fail later
3139         }
3140
3141         if (g.td_type == TD_TYPE_SENDER) {
3142                 int mtu = get_if_mtu(&g);
3143
3144                 if (mtu > 0 && g.pkt_size > mtu) {
3145                         D("pkt_size (%d) must be <= mtu (%d)",
3146                                 g.pkt_size, mtu);
3147                         return -1;
3148                 }
3149         }
3150
3151         if (verbose) {
3152                 struct netmap_if *nifp = g.nmd->nifp;
3153                 struct nmreq *req = &g.nmd->req;
3154
3155                 D("nifp at offset %d, %d tx %d rx region %d",
3156                     req->nr_offset, req->nr_tx_rings, req->nr_rx_rings,
3157                     req->nr_arg2);
3158                 for (i = 0; i <= req->nr_tx_rings; i++) {
3159                         struct netmap_ring *ring = NETMAP_TXRING(nifp, i);
3160                         D("   TX%d at 0x%p slots %d", i,
3161                             (void *)((char *)ring - (char *)nifp), ring->num_slots);
3162                 }
3163                 for (i = 0; i <= req->nr_rx_rings; i++) {
3164                         struct netmap_ring *ring = NETMAP_RXRING(nifp, i);
3165                         D("   RX%d at 0x%p slots %d", i,
3166                             (void *)((char *)ring - (char *)nifp), ring->num_slots);
3167                 }
3168         }
3169
3170         /* Print some debug information. */
3171         fprintf(stdout,
3172                 "%s %s: %d queues, %d threads and %d cpus.\n",
3173                 (g.td_type == TD_TYPE_SENDER) ? "Sending on" :
3174                         ((g.td_type == TD_TYPE_RECEIVER) ? "Receiving from" :
3175                         "Working on"),
3176                 g.ifname,
3177                 devqueues,
3178                 g.nthreads,
3179                 g.cpus);
3180         if (g.td_type == TD_TYPE_SENDER) {
3181                 fprintf(stdout, "%s -> %s (%s -> %s)\n",
3182                         g.src_ip.name, g.dst_ip.name,
3183                         g.src_mac.name, g.dst_mac.name);
3184         }
3185
3186 out:
3187         /* Exit if something went wrong. */
3188         if (g.main_fd < 0) {
3189                 D("aborting");
3190                 usage(-1);
3191         }
3192     }
3193
3194
3195         if (g.options) {
3196                 D("--- SPECIAL OPTIONS:%s%s%s%s%s%s\n",
3197                         g.options & OPT_PREFETCH ? " prefetch" : "",
3198                         g.options & OPT_ACCESS ? " access" : "",
3199                         g.options & OPT_MEMCPY ? " memcpy" : "",
3200                         g.options & OPT_INDIRECT ? " indirect" : "",
3201                         g.options & OPT_COPY ? " copy" : "",
3202                         g.options & OPT_RUBBISH ? " rubbish " : "");
3203         }
3204
3205         g.tx_period.tv_sec = g.tx_period.tv_nsec = 0;
3206         if (g.tx_rate > 0) {
3207                 /* try to have at least something every second,
3208                  * reducing the burst size to some 0.01s worth of data
3209                  * (but no less than one full set of fragments)
3210                  */
3211                 uint64_t x;
3212                 int lim = (g.tx_rate)/300;
3213                 if (g.burst > lim)
3214                         g.burst = lim;
3215                 if (g.burst == 0)
3216                         g.burst = 1;
3217                 x = ((uint64_t)1000000000 * (uint64_t)g.burst) / (uint64_t) g.tx_rate;
3218                 g.tx_period.tv_nsec = x;
3219                 g.tx_period.tv_sec = g.tx_period.tv_nsec / 1000000000;
3220                 g.tx_period.tv_nsec = g.tx_period.tv_nsec % 1000000000;
3221         }
3222         if (g.td_type == TD_TYPE_SENDER)
3223             D("Sending %d packets every  %ld.%09ld s",
3224                         g.burst, g.tx_period.tv_sec, g.tx_period.tv_nsec);
3225         /* Install ^C handler. */
3226         global_nthreads = g.nthreads;
3227         sigemptyset(&ss);
3228         sigaddset(&ss, SIGINT);
3229         /* block SIGINT now, so that all created threads will inherit the mask */
3230         if (pthread_sigmask(SIG_BLOCK, &ss, NULL) < 0) {
3231                 D("failed to block SIGINT: %s", strerror(errno));
3232         }
3233         start_threads(&g);
3234         /* Install the handler and re-enable SIGINT for the main thread */
3235         memset(&sa, 0, sizeof(sa));
3236         sa.sa_handler = sigint_h;
3237         if (sigaction(SIGINT, &sa, NULL) < 0) {
3238                 D("failed to install ^C handler: %s", strerror(errno));
3239         }
3240
3241         if (pthread_sigmask(SIG_UNBLOCK, &ss, NULL) < 0) {
3242                 D("failed to re-enable SIGINT: %s", strerror(errno));
3243         }
3244         main_thread(&g);
3245         free(targs);
3246         return 0;
3247 }
3248
3249 /* end of file */