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  * $Id: pkt-gen.c 12346 2013-06-12 17:36:25Z luigi $
  29  *
  30  * Example program to show how to build a multithreaded packet
  31  * source/sink using the netmap device.
  32  *
  33  * In this example we create a programmable number of threads
  34  * to take care of all the queues of the interface used to
  35  * send or receive traffic.
  36  *
  37  */
  38
  39 #define _GNU_SOURCE     /* for CPU_SET() */
  40 #include <arpa/inet.h>  /* ntohs */
  41 #include <assert.h>
  42 #include <ctype.h>      // isprint()
  43 #include <errno.h>
  44 #include <fcntl.h>
  45 #include <ifaddrs.h>    /* getifaddrs */
  46 #include <libnetmap.h>
  47 #include <math.h>
  48 #include <net/ethernet.h>
  49 #include <netinet/in.h>
  50 #include <netinet/ip.h>
  51 #include <netinet/ip6.h>
  52 #include <netinet/udp.h>
  53 #ifndef NO_PCAP
  54 #include <pcap/pcap.h>
  55 #endif
  56 #include <pthread.h>
  57 #include <signal.h>
  58 #include <stdio.h>
  59 #include <stdlib.h>
  60 #include <string.h>
  61 #include <sys/ioctl.h>
  62 #include <sys/poll.h>
  63 #include <sys/stat.h>
  64 #if !defined(_WIN32) && !defined(linux)
  65 #include <sys/sysctl.h> /* sysctl */
  66 #endif
  67 #include <sys/types.h>
  68 #include <unistd.h>     // sysconf()
  69 #ifdef linux
  70 #define IPV6_VERSION    0x60
  71 #define IPV6_DEFHLIM    64
  72 #endif
  73
  74 #include "ctrs.h"
  75
  76 static void usage(int);
  77
  78 #ifdef _WIN32
  79 #define cpuset_t        DWORD_PTR   //uint64_t
  80 static inline void CPU_ZERO(cpuset_t *p)
  81 {
  82         *p = 0;
  83 }
  84
  85 static inline void CPU_SET(uint32_t i, cpuset_t *p)
  86 {
  87         *p |= 1<< (i & 0x3f);
  88 }
  89
  90 #define pthread_setaffinity_np(a, b, c) !SetThreadAffinityMask(a, *c)    //((void)a, 0)
  91 #define TAP_CLONEDEV    "/dev/tap"
  92 #define AF_LINK 18      //defined in winsocks.h
  93 #define CLOCK_REALTIME_PRECISE CLOCK_REALTIME
  94 #include <net/if_dl.h>
  95
  96 /*
  97  * Convert an ASCII representation of an ethernet address to
  98  * binary form.
  99  */
 100 struct ether_addr *
 101 ether_aton(const char *a)
 102 {
 103         int i;
 104         static struct ether_addr o;
 105         unsigned int o0, o1, o2, o3, o4, o5;
 106
 107         i = sscanf(a, "%x:%x:%x:%x:%x:%x", &o0, &o1, &o2, &o3, &o4, &o5);
 108
 109         if (i != 6)
 110                 return (NULL);
 111
 112         o.octet[0]=o0;
 113         o.octet[1]=o1;
 114         o.octet[2]=o2;
 115         o.octet[3]=o3;
 116         o.octet[4]=o4;
 117         o.octet[5]=o5;
 118
 119         return ((struct ether_addr *)&o);
 120 }
 121
 122 /*
 123  * Convert a binary representation of an ethernet address to
 124  * an ASCII string.
 125  */
 126 char *
 127 ether_ntoa(const struct ether_addr *n)
 128 {
 129         int i;
 130         static char a[18];
 131
 132         i = sprintf(a, "%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x",
 133             n->octet[0], n->octet[1], n->octet[2],
 134             n->octet[3], n->octet[4], n->octet[5]);
 135         return (i < 17 ? NULL : (char *)&a);
 136 }
 137 #endif /* _WIN32 */
 138
 139 #ifdef linux
 140
 141 #define cpuset_t        cpu_set_t
 142
 143 #define ifr_flagshigh  ifr_flags        /* only the low 16 bits here */
 144 #define IFF_PPROMISC   IFF_PROMISC      /* IFF_PPROMISC does not exist */
 145 #include <linux/ethtool.h>
 146 #include <linux/sockios.h>
 147
 148 #define CLOCK_REALTIME_PRECISE CLOCK_REALTIME
 149 #include <netinet/ether.h>      /* ether_aton */
 150 #include <linux/if_packet.h>    /* sockaddr_ll */
 151 #endif  /* linux */
 152
 153 #ifdef __FreeBSD__
 154 #include <sys/endian.h> /* le64toh */
 155 #include <machine/param.h>
 156
 157 #include <pthread_np.h> /* pthread w/ affinity */
 158 #include <sys/cpuset.h> /* cpu_set */
 159 #include <net/if_dl.h>  /* LLADDR */
 160 #endif  /* __FreeBSD__ */
 161
 162 #ifdef __APPLE__
 163
 164 #define cpuset_t        uint64_t        // XXX
 165 static inline void CPU_ZERO(cpuset_t *p)
 166 {
 167         *p = 0;
 168 }
 169
 170 static inline void CPU_SET(uint32_t i, cpuset_t *p)
 171 {
 172         *p |= 1<< (i & 0x3f);
 173 }
 174
 175 #define pthread_setaffinity_np(a, b, c) ((void)a, 0)
 176
 177 #define ifr_flagshigh  ifr_flags        // XXX
 178 #define IFF_PPROMISC   IFF_PROMISC
 179 #include <net/if_dl.h>  /* LLADDR */
 180 #define clock_gettime(a,b)      \
 181         do {struct timespec t0 = {0,0}; *(b) = t0; } while (0)
 182 #endif  /* __APPLE__ */
 183
 184 static const char *default_payload = "netmap pkt-gen DIRECT payload\n"
 185         "http://info.iet.unipi.it/~luigi/netmap/ ";
 186
 187 static const char *indirect_payload = "netmap pkt-gen indirect payload\n"
 188         "http://info.iet.unipi.it/~luigi/netmap/ ";
 189
 190 static int verbose = 0;
 191 static int normalize = 1;
 192
 193 #define VIRT_HDR_1      10      /* length of a base vnet-hdr */
 194 #define VIRT_HDR_2      12      /* length of the extenede vnet-hdr */
 195 #define VIRT_HDR_MAX    VIRT_HDR_2
 196 struct virt_header {
 197         uint8_t fields[VIRT_HDR_MAX];
 198 };
 199
 200 #define MAX_BODYSIZE    65536
 201
 202 struct pkt {
 203         struct virt_header vh;
 204         struct ether_header eh;
 205         union {
 206                 struct {
 207                         struct ip ip;
 208                         struct udphdr udp;
 209                         uint8_t body[MAX_BODYSIZE];     /* hardwired */
 210                 } ipv4;
 211                 struct {
 212                         struct ip6_hdr ip;
 213                         struct udphdr udp;
 214                         uint8_t body[MAX_BODYSIZE];     /* hardwired */
 215                 } ipv6;
 216         };
 217 } __attribute__((__packed__));
 218
 219 #define PKT(p, f, af)   \
 220     ((af) == AF_INET ? (p)->ipv4.f: (p)->ipv6.f)
 221
 222 struct ip_range {
 223         const char *name;
 224         union {
 225                 struct {
 226                         uint32_t start, end; /* same as struct in_addr */
 227                 } ipv4;
 228                 struct {
 229                         struct in6_addr start, end;
 230                         uint8_t sgroup, egroup;
 231                 } ipv6;
 232         };
 233         uint16_t port0, port1;
 234 };
 235
 236 struct mac_range {
 237         const char *name;
 238         struct ether_addr start, end;
 239 };
 240
 241 /* ifname can be netmap:foo-xxxx */
 242 #define MAX_IFNAMELEN   512     /* our buffer for ifname */
 243 //#define MAX_PKTSIZE   1536
 244 #define MAX_PKTSIZE     MAX_BODYSIZE    /* XXX: + IP_HDR + ETH_HDR */
 245
 246 /* compact timestamp to fit into 60 byte packet. (enough to obtain RTT) */
 247 struct tstamp {
 248         uint32_t sec;
 249         uint32_t nsec;
 250 };
 251
 252 /*
 253  * global arguments for all threads
 254  */
 255
 256 struct glob_arg {
 257         int af;         /* address family AF_INET/AF_INET6 */
 258         struct ip_range src_ip;
 259         struct ip_range dst_ip;
 260         struct mac_range dst_mac;
 261         struct mac_range src_mac;
 262         int pkt_size;
 263         int pkt_min_size;
 264         int burst;
 265         int forever;
 266         uint64_t npackets;      /* total packets to send */
 267         int frags;              /* fragments per packet */
 268         u_int frag_size;        /* size of each fragment */
 269         int nthreads;
 270         int cpus;       /* cpus used for running */
 271         int system_cpus;        /* cpus on the system */
 272
 273         int options;    /* testing */
 274 #define OPT_PREFETCH    1
 275 #define OPT_ACCESS      2
 276 #define OPT_COPY        4
 277 #define OPT_MEMCPY      8
 278 #define OPT_TS          16      /* add a timestamp */
 279 #define OPT_INDIRECT    32      /* use indirect buffers, tx only */
 280 #define OPT_DUMP        64      /* dump rx/tx traffic */
 281 #define OPT_RUBBISH     256     /* send whatever the buffers contain */
 282 #define OPT_RANDOM_SRC  512
 283 #define OPT_RANDOM_DST  1024
 284 #define OPT_PPS_STATS   2048
 285 #define OPT_UPDATE_CSUM 4096
 286         int dev_type;
 287 #ifndef NO_PCAP
 288         pcap_t *p;
 289 #endif
 290
 291         int tx_rate;
 292         struct timespec tx_period;
 293
 294         int affinity;
 295         int main_fd;
 296         struct nmport_d *nmd;
 297         uint32_t orig_mode;
 298         int report_interval;            /* milliseconds between prints */
 299         void *(*td_body)(void *);
 300         int td_type;
 301         void *mmap_addr;
 302         char ifname[MAX_IFNAMELEN];
 303         const char *nmr_config;
 304         int dummy_send;
 305         int virt_header;        /* send also the virt_header */
 306         char *packet_file;      /* -P option */
 307 #define STATS_WIN       15
 308         int win_idx;
 309         int64_t win[STATS_WIN];
 310         int wait_link;
 311         int framing;            /* #bits of framing (for bw output) */
 312 };
 313 enum dev_type { DEV_NONE, DEV_NETMAP, DEV_PCAP, DEV_TAP };
 314
 315 enum {
 316         TD_TYPE_SENDER = 1,
 317         TD_TYPE_RECEIVER,
 318         TD_TYPE_OTHER,
 319 };
 320
 321 /*
 322  * Arguments for a new thread. The same structure is used by
 323  * the source and the sink
 324  */
 325 struct targ {
 326         struct glob_arg *g;
 327         int used;
 328         int completed;
 329         int cancel;
 330         int fd;
 331         struct nmport_d *nmd;
 332         /* these ought to be volatile, but they are
 333          * only sampled and errors should not accumulate
 334          */
 335         struct my_ctrs ctr;
 336
 337         struct timespec tic, toc;
 338         int me;
 339         pthread_t thread;
 340         int affinity;
 341
 342         struct pkt pkt;
 343         void *frame;
 344         uint16_t seed[3];
 345         u_int frags;
 346         u_int frag_size;
 347 };
 348
 349 static __inline uint16_t
 350 cksum_add(uint16_t sum, uint16_t a)
 351 {
 352         uint16_t res;
 353
 354         res = sum + a;
 355         return (res + (res < a));
 356 }
 357
 358 static void
 359 extract_ipv4_addr(char *name, uint32_t *addr, uint16_t *port)
 360 {
 361         struct in_addr a;
 362         char *pp;
 363
 364         pp = strchr(name, ':');
 365         if (pp != NULL) {       /* do we have ports ? */
 366                 *pp++ = '\0';
 367                 *port = (uint16_t)strtol(pp, NULL, 0);
 368         }
 369
 370         inet_pton(AF_INET, name, &a);
 371         *addr = ntohl(a.s_addr);
 372 }
 373
 374 static void
 375 extract_ipv6_addr(char *name, struct in6_addr *addr, uint16_t *port,
 376     uint8_t *group)
 377 {
 378         char *pp;
 379
 380         /*
 381          * We accept IPv6 address in the following form:
 382          *  group@[2001:DB8::1001]:port (w/ brackets and port)
 383          *  group@[2001:DB8::1]         (w/ brackets and w/o port)
 384          *  group@2001:DB8::1234        (w/o brackets and w/o port)
 385          */
 386         pp = strchr(name, '@');
 387         if (pp != NULL) {
 388                 *pp++ = '\0';
 389                 *group = (uint8_t)strtol(name, NULL, 0);
 390                 if (*group > 7)
 391                         *group = 7;
 392                 name = pp;
 393         }
 394         if (name[0] == '[')
 395                 name++;
 396         pp = strchr(name, ']');
 397         if (pp != NULL)
 398                 *pp++ = '\0';
 399         if (pp != NULL && *pp != ':')
 400                 pp = NULL;
 401         if (pp != NULL) {       /* do we have ports ? */
 402                 *pp++ = '\0';
 403                 *port = (uint16_t)strtol(pp, NULL, 0);
 404         }
 405         inet_pton(AF_INET6, name, addr);
 406 }
 407 /*
 408  * extract the extremes from a range of ipv4 addresses.
 409  * addr_lo[-addr_hi][:port_lo[-port_hi]]
 410  */
 411 static int
 412 extract_ip_range(struct ip_range *r, int af)
 413 {
 414         char *name, *ap, start[INET6_ADDRSTRLEN];
 415         char end[INET6_ADDRSTRLEN];
 416         struct in_addr a;
 417         uint32_t tmp;
 418
 419         if (verbose)
 420                 D("extract IP range from %s", r->name);
 421
 422         name = strdup(r->name);
 423         if (name == NULL) {
 424                 D("strdup failed");
 425                 usage(-1);
 426         }
 427         /* the first - splits start/end of range */
 428         ap = strchr(name, '-');
 429         if (ap != NULL)
 430                 *ap++ = '\0';
 431         r->port0 = 1234;        /* default port */
 432         if (af == AF_INET6) {
 433                 r->ipv6.sgroup = 7; /* default group */
 434                 extract_ipv6_addr(name, &r->ipv6.start, &r->port0,
 435                     &r->ipv6.sgroup);
 436         } else
 437                 extract_ipv4_addr(name, &r->ipv4.start, &r->port0);
 438
 439         r->port1 = r->port0;
 440         if (af == AF_INET6) {
 441                 if (ap != NULL) {
 442                         r->ipv6.egroup = r->ipv6.sgroup;
 443                         extract_ipv6_addr(ap, &r->ipv6.end, &r->port1,
 444                             &r->ipv6.egroup);
 445                 } else {
 446                         r->ipv6.end = r->ipv6.start;
 447                         r->ipv6.egroup = r->ipv6.sgroup;
 448                 }
 449         } else {
 450                 if (ap != NULL) {
 451                         extract_ipv4_addr(ap, &r->ipv4.end, &r->port1);
 452                         if (r->ipv4.start > r->ipv4.end) {
 453                                 tmp = r->ipv4.end;
 454                                 r->ipv4.end = r->ipv4.start;
 455                                 r->ipv4.start = tmp;
 456                         }
 457                 } else
 458                         r->ipv4.end = r->ipv4.start;
 459         }
 460
 461         if (r->port0 > r->port1) {
 462                 tmp = r->port0;
 463                 r->port0 = r->port1;
 464                 r->port1 = tmp;
 465         }
 466         if (af == AF_INET) {
 467                 a.s_addr = htonl(r->ipv4.start);
 468                 inet_ntop(af, &a, start, sizeof(start));
 469                 a.s_addr = htonl(r->ipv4.end);
 470                 inet_ntop(af, &a, end, sizeof(end));
 471         } else {
 472                 inet_ntop(af, &r->ipv6.start, start, sizeof(start));
 473                 inet_ntop(af, &r->ipv6.end, end, sizeof(end));
 474         }
 475         if (af == AF_INET)
 476                 D("range is %s:%d to %s:%d", start, r->port0, end, r->port1);
 477         else
 478                 D("range is %d@[%s]:%d to %d@[%s]:%d", r->ipv6.sgroup,
 479                     start, r->port0, r->ipv6.egroup, end, r->port1);
 480
 481         free(name);
 482         if (r->port0 != r->port1 ||
 483             (af == AF_INET && r->ipv4.start != r->ipv4.end) ||
 484             (af == AF_INET6 &&
 485                 !IN6_ARE_ADDR_EQUAL(&r->ipv6.start, &r->ipv6.end)))
 486                 return (OPT_COPY);
 487         return (0);
 488 }
 489
 490 static int
 491 extract_mac_range(struct mac_range *r)
 492 {
 493         struct ether_addr *e;
 494         if (verbose)
 495             D("extract MAC range from %s", r->name);
 496
 497         e = ether_aton(r->name);
 498         if (e == NULL) {
 499                 D("invalid MAC address '%s'", r->name);
 500                 return 1;
 501         }
 502         bcopy(e, &r->start, 6);
 503         bcopy(e, &r->end, 6);
 504 #if 0
 505         bcopy(targ->src_mac, eh->ether_shost, 6);
 506         p = index(targ->g->src_mac, '-');
 507         if (p)
 508                 targ->src_mac_range = atoi(p+1);
 509
 510         bcopy(ether_aton(targ->g->dst_mac), targ->dst_mac, 6);
 511         bcopy(targ->dst_mac, eh->ether_dhost, 6);
 512         p = index(targ->g->dst_mac, '-');
 513         if (p)
 514                 targ->dst_mac_range = atoi(p+1);
 515 #endif
 516         if (verbose)
 517                 D("%s starts at %s", r->name, ether_ntoa(&r->start));
 518         return 0;
 519 }
 520
 521 static int
 522 get_if_mtu(const struct glob_arg *g)
 523 {
 524         struct ifreq ifreq;
 525         int s, ret;
 526         const char *ifname = g->nmd->hdr.nr_name;
 527         size_t len;
 528
 529         if (!strncmp(g->ifname, "netmap:", 7) && !strchr(ifname, '{')
 530                         && !strchr(ifname, '}')) {
 531
 532                 len = strlen(ifname);
 533
 534                 if (len > IFNAMSIZ) {
 535                         D("'%s' too long, cannot ask for MTU", ifname);
 536                         return -1;
 537                 }
 538
 539                 s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
 540                 if (s < 0) {
 541                         D("socket() failed: %s", strerror(errno));
 542                         return s;
 543                 }
 544
 545                 memset(&ifreq, 0, sizeof(ifreq));
 546                 memcpy(ifreq.ifr_name, ifname, len);
 547
 548                 ret = ioctl(s, SIOCGIFMTU, &ifreq);
 549                 if (ret) {
 550                         D("ioctl(SIOCGIFMTU) failed: %s", strerror(errno));
 551                 }
 552
 553                 close(s);
 554
 555                 return ifreq.ifr_mtu;
 556         }
 557
 558         /* This is a pipe or a VALE port, where the MTU is very large,
 559          * so we use some practical limit. */
 560         return 65536;
 561 }
 562
 563 static struct targ *targs;
 564 static int global_nthreads;
 565
 566 /* control-C handler */
 567 static void
 568 sigint_h(int sig)
 569 {
 570         int i;
 571
 572         (void)sig;      /* UNUSED */
 573         D("received control-C on thread %p", (void *)pthread_self());
 574         for (i = 0; i < global_nthreads; i++) {
 575                 targs[i].cancel = 1;
 576         }
 577 }
 578
 579 /* sysctl wrapper to return the number of active CPUs */
 580 static int
 581 system_ncpus(void)
 582 {
 583         int ncpus;
 584 #if defined (__FreeBSD__)
 585         int mib[2] = { CTL_HW, HW_NCPU };
 586         size_t len = sizeof(mib);
 587         sysctl(mib, 2, &ncpus, &len, NULL, 0);
 588 #elif defined(linux)
 589         ncpus = sysconf(_SC_NPROCESSORS_ONLN);
 590 #elif defined(_WIN32)
 591         {
 592                 SYSTEM_INFO sysinfo;
 593                 GetSystemInfo(&sysinfo);
 594                 ncpus = sysinfo.dwNumberOfProcessors;
 595         }
 596 #else /* others */
 597         ncpus = 1;
 598 #endif /* others */
 599         return (ncpus);
 600 }
 601
 602 #ifdef __linux__
 603 #define sockaddr_dl    sockaddr_ll
 604 #define sdl_family     sll_family
 605 #define AF_LINK        AF_PACKET
 606 #define LLADDR(s)      s->sll_addr;
 607 #include <linux/if_tun.h>
 608 #define TAP_CLONEDEV    "/dev/net/tun"
 609 #endif /* __linux__ */
 610
 611 #ifdef __FreeBSD__
 612 #include <net/if_tun.h>
 613 #define TAP_CLONEDEV    "/dev/tap"
 614 #endif /* __FreeBSD */
 615
 616 #ifdef __APPLE__
 617 // #warning TAP not supported on apple ?
 618 #include <net/if_utun.h>
 619 #define TAP_CLONEDEV    "/dev/tap"
 620 #endif /* __APPLE__ */
 621
 622
 623 /*
 624  * parse the vale configuration in conf and put it in nmr.
 625  * Return the flag set if necessary.
 626  * The configuration may consist of 1 to 4 numbers separated
 627  * by commas: #tx-slots,#rx-slots,#tx-rings,#rx-rings.
 628  * Missing numbers or zeroes stand for default values.
 629  * As an additional convenience, if exactly one number
 630  * is specified, then this is assigned to both #tx-slots and #rx-slots.
 631  * If there is no 4th number, then the 3rd is assigned to both #tx-rings
 632  * and #rx-rings.
 633  */
 634 static int
 635 parse_nmr_config(const char* conf, struct nmreq_register *nmr)
 636 {
 637         char *w, *tok;
 638         int i, v;
 639
 640         if (conf == NULL || ! *conf)
 641                 return 0;
 642         nmr->nr_tx_rings = nmr->nr_rx_rings = 0;
 643         nmr->nr_tx_slots = nmr->nr_rx_slots = 0;
 644         w = strdup(conf);
 645         for (i = 0, tok = strtok(w, ","); tok; i++, tok = strtok(NULL, ",")) {
 646                 v = atoi(tok);
 647                 switch (i) {
 648                 case 0:
 649                         nmr->nr_tx_slots = nmr->nr_rx_slots = v;
 650                         break;
 651                 case 1:
 652                         nmr->nr_rx_slots = v;
 653                         break;
 654                 case 2:
 655                         nmr->nr_tx_rings = nmr->nr_rx_rings = v;
 656                         break;
 657                 case 3:
 658                         nmr->nr_rx_rings = v;
 659                         break;
 660                 default:
 661                         D("ignored config: %s", tok);
 662                         break;
 663                 }
 664         }
 665         D("txr %d txd %d rxr %d rxd %d",
 666                         nmr->nr_tx_rings, nmr->nr_tx_slots,
 667                         nmr->nr_rx_rings, nmr->nr_rx_slots);
 668         free(w);
 669         return 0;
 670 }
 671
 672
 673 /*
 674  * locate the src mac address for our interface, put it
 675  * into the user-supplied buffer. return 0 if ok, -1 on error.
 676  */
 677 static int
 678 source_hwaddr(const char *ifname, char *buf)
 679 {
 680         struct ifaddrs *ifaphead, *ifap;
 681
 682         if (getifaddrs(&ifaphead) != 0) {
 683                 D("getifaddrs %s failed", ifname);
 684                 return (-1);
 685         }
 686
 687         /* remove 'netmap:' prefix before comparing interfaces */
 688         if (!strncmp(ifname, "netmap:", 7))
 689                 ifname = &ifname[7];
 690
 691         for (ifap = ifaphead; ifap; ifap = ifap->ifa_next) {
 692                 struct sockaddr_dl *sdl =
 693                         (struct sockaddr_dl *)ifap->ifa_addr;
 694                 uint8_t *mac;
 695
 696                 if (!sdl || sdl->sdl_family != AF_LINK)
 697                         continue;
 698                 if (strncmp(ifap->ifa_name, ifname, IFNAMSIZ) != 0)
 699                         continue;
 700                 mac = (uint8_t *)LLADDR(sdl);
 701                 sprintf(buf, "%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x",
 702                         mac[0], mac[1], mac[2],
 703                         mac[3], mac[4], mac[5]);
 704                 if (verbose)
 705                         D("source hwaddr %s", buf);
 706                 break;
 707         }
 708         freeifaddrs(ifaphead);
 709         return ifap ? 0 : 1;
 710 }
 711
 712
 713 /* set the thread affinity. */
 714 static int
 715 setaffinity(pthread_t me, int i)
 716 {
 717         cpuset_t cpumask;
 718
 719         if (i == -1)
 720                 return 0;
 721
 722         /* Set thread affinity affinity.*/
 723         CPU_ZERO(&cpumask);
 724         CPU_SET(i, &cpumask);
 725
 726         if (pthread_setaffinity_np(me, sizeof(cpuset_t), &cpumask) != 0) {
 727                 D("Unable to set affinity: %s", strerror(errno));
 728                 return 1;
 729         }
 730         return 0;
 731 }
 732
 733
 734 /* Compute the checksum of the given ip header. */
 735 static uint32_t
 736 checksum(const void *data, uint16_t len, uint32_t sum)
 737 {
 738         const uint8_t *addr = data;
 739         uint32_t i;
 740
 741         /* Checksum all the pairs of bytes first... */
 742         for (i = 0; i < (len & ~1U); i += 2) {
 743                 sum += (uint16_t)ntohs(*((const uint16_t *)(addr + i)));
 744                 if (sum > 0xFFFF)
 745                         sum -= 0xFFFF;
 746         }
 747         /*
 748          * If there's a single byte left over, checksum it, too.
 749          * Network byte order is big-endian, so the remaining byte is
 750          * the high byte.
 751          */
 752         if (i < len) {
 753                 sum += addr[i] << 8;
 754                 if (sum > 0xFFFF)
 755                         sum -= 0xFFFF;
 756         }
 757         return sum;
 758 }
 759
 760 static uint16_t
 761 wrapsum(uint32_t sum)
 762 {
 763         sum = ~sum & 0xFFFF;
 764         return (htons(sum));
 765 }
 766
 767 /* Check the payload of the packet for errors (use it for debug).
 768  * Look for consecutive ascii representations of the size of the packet.
 769  */
 770 static void
 771 dump_payload(const char *_p, int len, struct netmap_ring *ring, int cur)
 772 {
 773         char buf[128];
 774         int i, j, i0;
 775         const unsigned char *p = (const unsigned char *)_p;
 776
 777         /* get the length in ASCII of the length of the packet. */
 778
 779         printf("ring %p cur %5d [buf %6d flags 0x%04x len %5d]\n",
 780                 ring, cur, ring->slot[cur].buf_idx,
 781                 ring->slot[cur].flags, len);
 782         /* hexdump routine */
 783         for (i = 0; i < len; ) {
 784                 memset(buf, ' ', sizeof(buf));
 785                 sprintf(buf, "%5d: ", i);
 786                 i0 = i;
 787                 for (j=0; j < 16 && i < len; i++, j++)
 788                         sprintf(buf+7+j*3, "%02x ", (uint8_t)(p[i]));
 789                 i = i0;
 790                 for (j=0; j < 16 && i < len; i++, j++)
 791                         sprintf(buf+7+j + 48, "%c",
 792                                 isprint(p[i]) ? p[i] : '.');
 793                 printf("%s\n", buf);
 794         }
 795 }
 796
 797 /*
 798  * Fill a packet with some payload.
 799  * We create a UDP packet so the payload starts at
 800  *      14+20+8 = 42 bytes.
 801  */
 802 #ifdef __linux__
 803 #define uh_sport source
 804 #define uh_dport dest
 805 #define uh_ulen len
 806 #define uh_sum check
 807 #endif /* linux */
 808
 809 static uint16_t
 810 new_ip_sum(uint16_t ip_sum, uint32_t oaddr, uint32_t naddr)
 811 {
 812         ip_sum = cksum_add(ip_sum, ~oaddr >> 16);
 813         ip_sum = cksum_add(ip_sum, ~oaddr & 0xffff);
 814         ip_sum = cksum_add(ip_sum, naddr >> 16);
 815         ip_sum = cksum_add(ip_sum, naddr & 0xffff);
 816         return ip_sum;
 817 }
 818
 819 static uint16_t
 820 new_udp_sum(uint16_t udp_sum, uint16_t oport, uint16_t nport)
 821 {
 822         udp_sum = cksum_add(udp_sum, ~oport);
 823         udp_sum = cksum_add(udp_sum, nport);
 824         return udp_sum;
 825 }
 826
 827
 828 static void
 829 update_ip(struct pkt *pkt, struct targ *t)
 830 {
 831         struct glob_arg *g = t->g;
 832         struct ip ip;
 833         struct udphdr udp;
 834         uint32_t oaddr, naddr;
 835         uint16_t oport, nport;
 836         uint16_t ip_sum = 0, udp_sum = 0;
 837
 838         memcpy(&ip, &pkt->ipv4.ip, sizeof(ip));
 839         memcpy(&udp, &pkt->ipv4.udp, sizeof(udp));
 840         do {
 841                 ip_sum = udp_sum = 0;
 842                 naddr = oaddr = ntohl(ip.ip_src.s_addr);
 843                 nport = oport = ntohs(udp.uh_sport);
 844                 if (g->options & OPT_RANDOM_SRC) {
 845                         ip.ip_src.s_addr = nrand48(t->seed);
 846                         udp.uh_sport = nrand48(t->seed);
 847                         naddr = ntohl(ip.ip_src.s_addr);
 848                         nport = ntohs(udp.uh_sport);
 849                         ip_sum = new_ip_sum(ip_sum, oaddr, naddr);
 850                         udp_sum = new_udp_sum(udp_sum, oport, nport);
 851                 } else {
 852                         if (oport < g->src_ip.port1) {
 853                                 nport = oport + 1;
 854                                 udp.uh_sport = htons(nport);
 855                                 udp_sum = new_udp_sum(udp_sum, oport, nport);
 856                                 break;
 857                         }
 858                         nport = g->src_ip.port0;
 859                         udp.uh_sport = htons(nport);
 860                         if (oaddr < g->src_ip.ipv4.end) {
 861                                 naddr = oaddr + 1;
 862                                 ip.ip_src.s_addr = htonl(naddr);
 863                                 ip_sum = new_ip_sum(ip_sum, oaddr, naddr);
 864                                 break;
 865                         }
 866                         naddr = g->src_ip.ipv4.start;
 867                         ip.ip_src.s_addr = htonl(naddr);
 868                         ip_sum = new_ip_sum(ip_sum, oaddr, naddr);
 869                 }
 870
 871                 naddr = oaddr = ntohl(ip.ip_dst.s_addr);
 872                 nport = oport = ntohs(udp.uh_dport);
 873                 if (g->options & OPT_RANDOM_DST) {
 874                         ip.ip_dst.s_addr = nrand48(t->seed);
 875                         udp.uh_dport = nrand48(t->seed);
 876                         naddr = ntohl(ip.ip_dst.s_addr);
 877                         nport = ntohs(udp.uh_dport);
 878                         ip_sum = new_ip_sum(ip_sum, oaddr, naddr);
 879                         udp_sum = new_udp_sum(udp_sum, oport, nport);
 880                 } else {
 881                         if (oport < g->dst_ip.port1) {
 882                                 nport = oport + 1;
 883                                 udp.uh_dport = htons(nport);
 884                                 udp_sum = new_udp_sum(udp_sum, oport, nport);
 885                                 break;
 886                         }
 887                         nport = g->dst_ip.port0;
 888                         udp.uh_dport = htons(nport);
 889                         if (oaddr < g->dst_ip.ipv4.end) {
 890                                 naddr = oaddr + 1;
 891                                 ip.ip_dst.s_addr = htonl(naddr);
 892                                 ip_sum = new_ip_sum(ip_sum, oaddr, naddr);
 893                                 break;
 894                         }
 895                         naddr = g->dst_ip.ipv4.start;
 896                         ip.ip_dst.s_addr = htonl(naddr);
 897                         ip_sum = new_ip_sum(ip_sum, oaddr, naddr);
 898                 }
 899         } while (0);
 900         /* update checksums */
 901         if (udp_sum != 0)
 902                 udp.uh_sum = ~cksum_add(~udp.uh_sum, htons(udp_sum));
 903         if (ip_sum != 0) {
 904                 ip.ip_sum = ~cksum_add(~ip.ip_sum, htons(ip_sum));
 905                 udp.uh_sum = ~cksum_add(~udp.uh_sum, htons(ip_sum));
 906         }
 907         memcpy(&pkt->ipv4.ip, &ip, sizeof(ip));
 908         memcpy(&pkt->ipv4.udp, &udp, sizeof(udp));
 909 }
 910
 911 #ifndef s6_addr16
 912 #define s6_addr16       __u6_addr.__u6_addr16
 913 #endif
 914 static void
 915 update_ip6(struct pkt *pkt, struct targ *t)
 916 {
 917         struct glob_arg *g = t->g;
 918         struct ip6_hdr ip6;
 919         struct udphdr udp;
 920         uint16_t udp_sum;
 921         uint16_t oaddr, naddr;
 922         uint16_t oport, nport;
 923         uint8_t group;
 924
 925         memcpy(&ip6, &pkt->ipv6.ip, sizeof(ip6));
 926         memcpy(&udp, &pkt->ipv6.udp, sizeof(udp));
 927         do {
 928                 udp_sum = 0;
 929                 group = g->src_ip.ipv6.sgroup;
 930                 naddr = oaddr = ntohs(ip6.ip6_src.s6_addr16[group]);
 931                 nport = oport = ntohs(udp.uh_sport);
 932                 if (g->options & OPT_RANDOM_SRC) {
 933                         ip6.ip6_src.s6_addr16[group] = nrand48(t->seed);
 934                         udp.uh_sport = nrand48(t->seed);
 935                         naddr = ntohs(ip6.ip6_src.s6_addr16[group]);
 936                         nport = ntohs(udp.uh_sport);
 937                         break;
 938                 }
 939                 if (oport < g->src_ip.port1) {
 940                         nport = oport + 1;
 941                         udp.uh_sport = htons(nport);
 942                         break;
 943                 }
 944                 nport = g->src_ip.port0;
 945                 udp.uh_sport = htons(nport);
 946                 if (oaddr < ntohs(g->src_ip.ipv6.end.s6_addr16[group])) {
 947                         naddr = oaddr + 1;
 948                         ip6.ip6_src.s6_addr16[group] = htons(naddr);
 949                         break;
 950                 }
 951                 naddr = ntohs(g->src_ip.ipv6.start.s6_addr16[group]);
 952                 ip6.ip6_src.s6_addr16[group] = htons(naddr);
 953
 954                 /* update checksums if needed */
 955                 if (oaddr != naddr)
 956                         udp_sum = cksum_add(~oaddr, naddr);
 957                 if (oport != nport)
 958                         udp_sum = cksum_add(udp_sum,
 959                             cksum_add(~oport, nport));
 960
 961                 group = g->dst_ip.ipv6.egroup;
 962                 naddr = oaddr = ntohs(ip6.ip6_dst.s6_addr16[group]);
 963                 nport = oport = ntohs(udp.uh_dport);
 964                 if (g->options & OPT_RANDOM_DST) {
 965                         ip6.ip6_dst.s6_addr16[group] = nrand48(t->seed);
 966                         udp.uh_dport = nrand48(t->seed);
 967                         naddr = ntohs(ip6.ip6_dst.s6_addr16[group]);
 968                         nport = ntohs(udp.uh_dport);
 969                         break;
 970                 }
 971                 if (oport < g->dst_ip.port1) {
 972                         nport = oport + 1;
 973                         udp.uh_dport = htons(nport);
 974                         break;
 975                 }
 976                 nport = g->dst_ip.port0;
 977                 udp.uh_dport = htons(nport);
 978                 if (oaddr < ntohs(g->dst_ip.ipv6.end.s6_addr16[group])) {
 979                         naddr = oaddr + 1;
 980                         ip6.ip6_dst.s6_addr16[group] = htons(naddr);
 981                         break;
 982                 }
 983                 naddr = ntohs(g->dst_ip.ipv6.start.s6_addr16[group]);
 984                 ip6.ip6_dst.s6_addr16[group] = htons(naddr);
 985         } while (0);
 986         /* update checksums */
 987         if (oaddr != naddr)
 988                 udp_sum = cksum_add(udp_sum,
 989                     cksum_add(~oaddr, naddr));
 990         if (oport != nport)
 991                 udp_sum = cksum_add(udp_sum,
 992                     cksum_add(~oport, nport));
 993         if (udp_sum != 0)
 994                 udp.uh_sum = ~cksum_add(~udp.uh_sum, udp_sum);
 995         memcpy(&pkt->ipv6.ip, &ip6, sizeof(ip6));
 996         memcpy(&pkt->ipv6.udp, &udp, sizeof(udp));
 997 }
 998
 999 static void
1000 update_addresses(struct pkt *pkt, struct targ *t)
1001 {
1002
1003         if (t->g->af == AF_INET)
1004                 update_ip(pkt, t);
1005         else
1006                 update_ip6(pkt, t);
1007 }
1008
1009 static void
1010 update_ip_size(struct pkt *pkt, int size)
1011 {
1012         struct ip ip;
1013         struct udphdr udp;
1014         uint16_t oiplen, niplen;
1015         uint16_t nudplen;
1016         uint16_t ip_sum = 0;
1017
1018         memcpy(&ip, &pkt->ipv4.ip, sizeof(ip));
1019         memcpy(&udp, &pkt->ipv4.udp, sizeof(udp));
1020
1021         oiplen = ntohs(ip.ip_len);
1022         niplen = size - sizeof(struct ether_header);
1023         ip.ip_len = htons(niplen);
1024         nudplen = niplen - sizeof(struct ip);
1025         udp.uh_ulen = htons(nudplen);
1026         ip_sum = new_udp_sum(ip_sum, oiplen, niplen);
1027
1028         /* update checksums */
1029         if (ip_sum != 0)
1030                 ip.ip_sum = ~cksum_add(~ip.ip_sum, htons(ip_sum));
1031
1032         udp.uh_sum = 0;
1033         /* Magic: taken from sbin/dhclient/packet.c */
1034         udp.uh_sum = wrapsum(
1035                 checksum(&udp, sizeof(udp),     /* udp header */
1036                 checksum(pkt->ipv4.body,        /* udp payload */
1037                 nudplen - sizeof(udp),
1038                 checksum(&ip.ip_src, /* pseudo header */
1039                 2 * sizeof(ip.ip_src),
1040                 IPPROTO_UDP + (u_int32_t)ntohs(udp.uh_ulen)))));
1041
1042         memcpy(&pkt->ipv4.ip, &ip, sizeof(ip));
1043         memcpy(&pkt->ipv4.udp, &udp, sizeof(udp));
1044 }
1045
1046 static void
1047 update_ip6_size(struct pkt *pkt, int size)
1048 {
1049         struct ip6_hdr ip6;
1050         struct udphdr udp;
1051         uint16_t niplen, nudplen;
1052         uint32_t csum;
1053
1054         memcpy(&ip6, &pkt->ipv6.ip, sizeof(ip6));
1055         memcpy(&udp, &pkt->ipv6.udp, sizeof(udp));
1056
1057         nudplen = niplen = size - sizeof(struct ether_header) - sizeof(ip6);
1058         ip6.ip6_plen = htons(niplen);
1059         udp.uh_ulen = htons(nudplen);
1060
1061         /* Save part of pseudo header checksum into csum */
1062         udp.uh_sum = 0;
1063         csum = IPPROTO_UDP << 24;
1064         csum = checksum(&csum, sizeof(csum), nudplen);
1065         udp.uh_sum = wrapsum(
1066                 checksum(&udp, sizeof(udp),     /* udp header */
1067                 checksum(pkt->ipv6.body,        /* udp payload */
1068                 nudplen - sizeof(udp),
1069                 checksum(&pkt->ipv6.ip.ip6_src, /* pseudo header */
1070                 2 * sizeof(pkt->ipv6.ip.ip6_src), csum))));
1071
1072         memcpy(&pkt->ipv6.ip, &ip6, sizeof(ip6));
1073         memcpy(&pkt->ipv6.udp, &udp, sizeof(udp));
1074 }
1075
1076 static void
1077 update_size(struct pkt *pkt, struct targ *t, int size)
1078 {
1079         if (t->g->options & OPT_UPDATE_CSUM) {
1080                 if (t->g->af == AF_INET)
1081                         update_ip_size(pkt, size);
1082                 else
1083                         update_ip6_size(pkt, size);
1084         }
1085 }
1086
1087 /*
1088  * initialize one packet and prepare for the next one.
1089  * The copy could be done better instead of repeating it each time.
1090  */
1091 static void
1092 initialize_packet(struct targ *targ)
1093 {
1094         struct pkt *pkt = &targ->pkt;
1095         struct ether_header *eh;
1096         struct ip6_hdr ip6;
1097         struct ip ip;
1098         struct udphdr udp;
1099         void *udp_ptr;
1100         uint16_t paylen;
1101         uint32_t csum = 0;
1102         const char *payload = targ->g->options & OPT_INDIRECT ?
1103                 indirect_payload : default_payload;
1104         int i, l0 = strlen(payload);
1105
1106 #ifndef NO_PCAP
1107         char errbuf[PCAP_ERRBUF_SIZE];
1108         pcap_t *file;
1109         struct pcap_pkthdr *header;
1110         const unsigned char *packet;
1111
1112         /* Read a packet from a PCAP file if asked. */
1113         if (targ->g->packet_file != NULL) {
1114                 if ((file = pcap_open_offline(targ->g->packet_file,
1115                             errbuf)) == NULL)
1116                         D("failed to open pcap file %s",
1117                             targ->g->packet_file);
1118                 if (pcap_next_ex(file, &header, &packet) < 0)
1119                         D("failed to read packet from %s",
1120                             targ->g->packet_file);
1121                 if ((targ->frame = malloc(header->caplen)) == NULL)
1122                         D("out of memory");
1123                 bcopy(packet, (unsigned char *)targ->frame, header->caplen);
1124                 targ->g->pkt_size = header->caplen;
1125                 pcap_close(file);
1126                 return;
1127         }
1128 #endif
1129
1130         paylen = targ->g->pkt_size - sizeof(*eh) -
1131             (targ->g->af == AF_INET ? sizeof(ip): sizeof(ip6));
1132
1133         /* create a nice NUL-terminated string */
1134         for (i = 0; i < paylen; i += l0) {
1135                 if (l0 > paylen - i)
1136                         l0 = paylen - i; // last round
1137                 bcopy(payload, PKT(pkt, body, targ->g->af) + i, l0);
1138         }
1139         PKT(pkt, body, targ->g->af)[i - 1] = '\0';
1140
1141         /* prepare the headers */
1142         eh = &pkt->eh;
1143         bcopy(&targ->g->src_mac.start, eh->ether_shost, 6);
1144         bcopy(&targ->g->dst_mac.start, eh->ether_dhost, 6);
1145
1146         if (targ->g->af == AF_INET) {
1147                 eh->ether_type = htons(ETHERTYPE_IP);
1148                 memcpy(&ip, &pkt->ipv4.ip, sizeof(ip));
1149                 udp_ptr = &pkt->ipv4.udp;
1150                 ip.ip_v = IPVERSION;
1151                 ip.ip_hl = sizeof(ip) >> 2;
1152                 ip.ip_id = 0;
1153                 ip.ip_tos = IPTOS_LOWDELAY;
1154                 ip.ip_len = htons(targ->g->pkt_size - sizeof(*eh));
1155                 ip.ip_id = 0;
1156                 ip.ip_off = htons(IP_DF); /* Don't fragment */
1157                 ip.ip_ttl = IPDEFTTL;
1158                 ip.ip_p = IPPROTO_UDP;
1159                 ip.ip_dst.s_addr = htonl(targ->g->dst_ip.ipv4.start);
1160                 ip.ip_src.s_addr = htonl(targ->g->src_ip.ipv4.start);
1161                 ip.ip_sum = wrapsum(checksum(&ip, sizeof(ip), 0));
1162                 memcpy(&pkt->ipv4.ip, &ip, sizeof(ip));
1163         } else {
1164                 eh->ether_type = htons(ETHERTYPE_IPV6);
1165                 memcpy(&ip6, &pkt->ipv4.ip, sizeof(ip6));
1166                 udp_ptr = &pkt->ipv6.udp;
1167                 ip6.ip6_flow = 0;
1168                 ip6.ip6_plen = htons(paylen);
1169                 ip6.ip6_vfc = IPV6_VERSION;
1170                 ip6.ip6_nxt = IPPROTO_UDP;
1171                 ip6.ip6_hlim = IPV6_DEFHLIM;
1172                 ip6.ip6_src = targ->g->src_ip.ipv6.start;
1173                 ip6.ip6_dst = targ->g->dst_ip.ipv6.start;
1174         }
1175         memcpy(&udp, udp_ptr, sizeof(udp));
1176
1177         udp.uh_sport = htons(targ->g->src_ip.port0);
1178         udp.uh_dport = htons(targ->g->dst_ip.port0);
1179         udp.uh_ulen = htons(paylen);
1180         if (targ->g->af == AF_INET) {
1181                 /* Magic: taken from sbin/dhclient/packet.c */
1182                 udp.uh_sum = wrapsum(
1183                     checksum(&udp, sizeof(udp), /* udp header */
1184                     checksum(pkt->ipv4.body,    /* udp payload */
1185                     paylen - sizeof(udp),
1186                     checksum(&pkt->ipv4.ip.ip_src, /* pseudo header */
1187                         2 * sizeof(pkt->ipv4.ip.ip_src),
1188                         IPPROTO_UDP + (u_int32_t)ntohs(udp.uh_ulen)))));
1189                 memcpy(&pkt->ipv4.ip, &ip, sizeof(ip));
1190         } else {
1191                 /* Save part of pseudo header checksum into csum */
1192                 csum = IPPROTO_UDP << 24;
1193                 csum = checksum(&csum, sizeof(csum), paylen);
1194                 udp.uh_sum = wrapsum(
1195                     checksum(udp_ptr, sizeof(udp),      /* udp header */
1196                     checksum(pkt->ipv6.body,    /* udp payload */
1197                     paylen - sizeof(udp),
1198                     checksum(&pkt->ipv6.ip.ip6_src, /* pseudo header */
1199                         2 * sizeof(pkt->ipv6.ip.ip6_src), csum))));
1200                 memcpy(&pkt->ipv6.ip, &ip6, sizeof(ip6));
1201         }
1202         memcpy(udp_ptr, &udp, sizeof(udp));
1203
1204         bzero(&pkt->vh, sizeof(pkt->vh));
1205         // dump_payload((void *)pkt, targ->g->pkt_size, NULL, 0);
1206 }
1207
1208 static void
1209 get_vnet_hdr_len(struct glob_arg *g)
1210 {
1211         struct nmreq_header hdr;
1212         struct nmreq_port_hdr ph;
1213         int err;
1214
1215         hdr = g->nmd->hdr; /* copy name and version */
1216         hdr.nr_reqtype = NETMAP_REQ_PORT_HDR_GET;
1217         hdr.nr_options = 0;
1218         memset(&ph, 0, sizeof(ph));
1219         hdr.nr_body = (uintptr_t)&ph;
1220         err = ioctl(g->main_fd, NIOCCTRL, &hdr);
1221         if (err) {
1222                 D("Unable to get virtio-net header length");
1223                 return;
1224         }
1225
1226         g->virt_header = ph.nr_hdr_len;
1227         if (g->virt_header) {
1228                 D("Port requires virtio-net header, length = %d",
1229                   g->virt_header);
1230         }
1231 }
1232
1233 static void
1234 set_vnet_hdr_len(struct glob_arg *g)
1235 {
1236         int err, l = g->virt_header;
1237         struct nmreq_header hdr;
1238         struct nmreq_port_hdr ph;
1239
1240         if (l == 0)
1241                 return;
1242
1243         hdr = g->nmd->hdr; /* copy name and version */
1244         hdr.nr_reqtype = NETMAP_REQ_PORT_HDR_SET;
1245         hdr.nr_options = 0;
1246         memset(&ph, 0, sizeof(ph));
1247         hdr.nr_body = (uintptr_t)&ph;
1248         err = ioctl(g->main_fd, NIOCCTRL, &hdr);
1249         if (err) {
1250                 D("Unable to set virtio-net header length %d", l);
1251         }
1252 }
1253
1254 /*
1255  * create and enqueue a batch of packets on a ring.
1256  * On the last one set NS_REPORT to tell the driver to generate
1257  * an interrupt when done.
1258  */
1259 static int
1260 send_packets(struct netmap_ring *ring, struct pkt *pkt, void *frame,
1261                 int size, struct targ *t, u_int count, int options)
1262 {
1263         u_int n, sent, head = ring->head;
1264         u_int frags = t->frags;
1265         u_int frag_size = t->frag_size;
1266         struct netmap_slot *slot = &ring->slot[head];
1267
1268         n = nm_ring_space(ring);
1269 #if 0
1270         if (options & (OPT_COPY | OPT_PREFETCH) ) {
1271                 for (sent = 0; sent < count; sent++) {
1272                         struct netmap_slot *slot = &ring->slot[head];
1273                         char *p = NETMAP_BUF(ring, slot->buf_idx);
1274
1275                         __builtin_prefetch(p);
1276                         head = nm_ring_next(ring, head);
1277                 }
1278                 head = ring->head;
1279         }
1280 #endif
1281         for (sent = 0; sent < count && n >= frags; sent++, n--) {
1282                 char *p;
1283                 int buf_changed;
1284                 u_int tosend = size;
1285
1286                 slot = &ring->slot[head];
1287                 p = NETMAP_BUF(ring, slot->buf_idx);
1288                 buf_changed = slot->flags & NS_BUF_CHANGED;
1289
1290                 slot->flags = 0;
1291                 if (options & OPT_RUBBISH) {
1292                         /* do nothing */
1293                 } else if (options & OPT_INDIRECT) {
1294                         slot->flags |= NS_INDIRECT;
1295                         slot->ptr = (uint64_t)((uintptr_t)frame);
1296                 } else if (frags > 1) {
1297                         u_int i;
1298                         const char *f = frame;
1299                         char *fp = p;
1300                         for (i = 0; i < frags - 1; i++) {
1301                                 memcpy(fp, f, frag_size);
1302                                 slot->len = frag_size;
1303                                 slot->flags = NS_MOREFRAG;
1304                                 if (options & OPT_DUMP)
1305                                         dump_payload(fp, frag_size, ring, head);
1306                                 tosend -= frag_size;
1307                                 f += frag_size;
1308                                 head = nm_ring_next(ring, head);
1309                                 slot = &ring->slot[head];
1310                                 fp = NETMAP_BUF(ring, slot->buf_idx);
1311                         }
1312                         n -= (frags - 1);
1313                         p = fp;
1314                         slot->flags = 0;
1315                         memcpy(p, f, tosend);
1316                         update_addresses(pkt, t);
1317                 } else if ((options & (OPT_COPY | OPT_MEMCPY)) || buf_changed) {
1318                         if (options & OPT_COPY)
1319                                 nm_pkt_copy(frame, p, size);
1320                         else
1321                                 memcpy(p, frame, size);
1322                         update_addresses(pkt, t);
1323                 } else if (options & OPT_PREFETCH) {
1324                         __builtin_prefetch(p);
1325                 }
1326                 slot->len = tosend;
1327                 if (options & OPT_DUMP)
1328                         dump_payload(p, tosend, ring, head);
1329                 head = nm_ring_next(ring, head);
1330         }
1331         if (sent) {
1332                 slot->flags |= NS_REPORT;
1333                 ring->head = ring->cur = head;
1334         }
1335         if (sent < count) {
1336                 /* tell netmap that we need more slots */
1337                 ring->cur = ring->tail;
1338         }
1339
1340         return (sent);
1341 }
1342
1343 /*
1344  * Index of the highest bit set
1345  */
1346 static uint32_t
1347 msb64(uint64_t x)
1348 {
1349         uint64_t m = 1ULL << 63;
1350         int i;
1351
1352         for (i = 63; i >= 0; i--, m >>=1)
1353                 if (m & x)
1354                         return i;
1355         return 0;
1356 }
1357
1358 /*
1359  * wait until ts, either busy or sleeping if more than 1ms.
1360  * Return wakeup time.
1361  */
1362 static struct timespec
1363 wait_time(struct timespec ts)
1364 {
1365         for (;;) {
1366                 struct timespec w, cur;
1367                 clock_gettime(CLOCK_REALTIME_PRECISE, &cur);
1368                 w = timespec_sub(ts, cur);
1369                 if (w.tv_sec < 0)
1370                         return cur;
1371                 else if (w.tv_sec > 0 || w.tv_nsec > 1000000)
1372                         poll(NULL, 0, 1);
1373         }
1374 }
1375
1376 /*
1377  * Send a packet, and wait for a response.
1378  * The payload (after UDP header, ofs 42) has a 4-byte sequence
1379  * followed by a struct timeval (or bintime?)
1380  */
1381
1382 static void *
1383 ping_body(void *data)
1384 {
1385         struct targ *targ = (struct targ *) data;
1386         struct pollfd pfd = { .fd = targ->fd, .events = POLLIN };
1387         struct netmap_if *nifp = targ->nmd->nifp;
1388         int i, m;
1389         void *frame;
1390         int size;
1391         struct timespec ts, now, last_print;
1392         struct timespec nexttime = {0, 0}; /* silence compiler */
1393         uint64_t sent = 0, n = targ->g->npackets;
1394         uint64_t count = 0, t_cur, t_min = ~0, av = 0;
1395         uint64_t g_min = ~0, g_av = 0;
1396         uint64_t buckets[64];   /* bins for delays, ns */
1397         int rate_limit = targ->g->tx_rate, tosend = 0;
1398
1399         frame = (char*)&targ->pkt + sizeof(targ->pkt.vh) - targ->g->virt_header;
1400         size = targ->g->pkt_size + targ->g->virt_header;
1401
1402
1403         if (targ->g->nthreads > 1) {
1404                 D("can only ping with 1 thread");
1405                 return NULL;
1406         }
1407
1408         if (targ->g->af == AF_INET6) {
1409                 D("Warning: ping-pong with IPv6 not supported");
1410         }
1411
1412         bzero(&buckets, sizeof(buckets));
1413         clock_gettime(CLOCK_REALTIME_PRECISE, &last_print);
1414         now = last_print;
1415         if (rate_limit) {
1416                 targ->tic = timespec_add(now, (struct timespec){2,0});
1417                 targ->tic.tv_nsec = 0;
1418                 wait_time(targ->tic);
1419                 nexttime = targ->tic;
1420         }
1421         while (!targ->cancel && (n == 0 || sent < n)) {
1422                 struct netmap_ring *ring = NETMAP_TXRING(nifp, targ->nmd->first_tx_ring);
1423                 struct netmap_slot *slot;
1424                 char *p;
1425                 int rv;
1426                 uint64_t limit, event = 0;
1427
1428                 if (rate_limit && tosend <= 0) {
1429                         tosend = targ->g->burst;
1430                         nexttime = timespec_add(nexttime, targ->g->tx_period);
1431                         wait_time(nexttime);
1432                 }
1433
1434                 limit = rate_limit ? tosend : targ->g->burst;
1435                 if (n > 0 && n - sent < limit)
1436                         limit = n - sent;
1437                 for (m = 0; (unsigned)m < limit; m++) {
1438                         slot = &ring->slot[ring->head];
1439                         slot->len = size;
1440                         p = NETMAP_BUF(ring, slot->buf_idx);
1441
1442                         if (nm_ring_empty(ring)) {
1443                                 D("-- ouch, cannot send");
1444                                 break;
1445                         } else {
1446                                 struct tstamp *tp;
1447                                 nm_pkt_copy(frame, p, size);
1448                                 clock_gettime(CLOCK_REALTIME_PRECISE, &ts);
1449                                 bcopy(&sent, p+42, sizeof(sent));
1450                                 tp = (struct tstamp *)(p+46);
1451                                 tp->sec = (uint32_t)ts.tv_sec;
1452                                 tp->nsec = (uint32_t)ts.tv_nsec;
1453                                 sent++;
1454                                 ring->head = ring->cur = nm_ring_next(ring, ring->head);
1455                         }
1456                 }
1457                 if (m > 0)
1458                         event++;
1459                 targ->ctr.pkts = sent;
1460                 targ->ctr.bytes = sent*size;
1461                 targ->ctr.events = event;
1462                 if (rate_limit)
1463                         tosend -= m;
1464 #ifdef BUSYWAIT
1465                 rv = ioctl(pfd.fd, NIOCTXSYNC, NULL);
1466                 if (rv < 0) {
1467                         D("TXSYNC error on queue %d: %s", targ->me,
1468                                 strerror(errno));
1469                 }
1470         again:
1471                 ioctl(pfd.fd, NIOCRXSYNC, NULL);
1472 #else
1473                 /* should use a parameter to decide how often to send */
1474                 if ( (rv = poll(&pfd, 1, 3000)) <= 0) {
1475                         D("poll error on queue %d: %s", targ->me,
1476                                 (rv ? strerror(errno) : "timeout"));
1477                         continue;
1478                 }
1479 #endif /* BUSYWAIT */
1480                 /* see what we got back */
1481 #ifdef BUSYWAIT
1482                 int rx = 0;
1483 #endif
1484                 for (i = targ->nmd->first_rx_ring;
1485                         i <= targ->nmd->last_rx_ring; i++) {
1486                         ring = NETMAP_RXRING(nifp, i);
1487                         while (!nm_ring_empty(ring)) {
1488                                 uint32_t seq;
1489                                 struct tstamp *tp;
1490                                 int pos;
1491
1492                                 slot = &ring->slot[ring->head];
1493                                 p = NETMAP_BUF(ring, slot->buf_idx);
1494
1495                                 clock_gettime(CLOCK_REALTIME_PRECISE, &now);
1496                                 bcopy(p+42, &seq, sizeof(seq));
1497                                 tp = (struct tstamp *)(p+46);
1498                                 ts.tv_sec = (time_t)tp->sec;
1499                                 ts.tv_nsec = (long)tp->nsec;
1500                                 ts.tv_sec = now.tv_sec - ts.tv_sec;
1501                                 ts.tv_nsec = now.tv_nsec - ts.tv_nsec;
1502                                 if (ts.tv_nsec < 0) {
1503                                         ts.tv_nsec += 1000000000;
1504                                         ts.tv_sec--;
1505                                 }
1506                                 if (0) D("seq %d/%llu delta %d.%09d", seq,
1507                                         (unsigned long long)sent,
1508                                         (int)ts.tv_sec, (int)ts.tv_nsec);
1509                                 t_cur = ts.tv_sec * 1000000000UL + ts.tv_nsec;
1510                                 if (t_cur < t_min)
1511                                         t_min = t_cur;
1512                                 count ++;
1513                                 av += t_cur;
1514                                 pos = msb64(t_cur);
1515                                 buckets[pos]++;
1516                                 /* now store it in a bucket */
1517                                 ring->head = ring->cur = nm_ring_next(ring, ring->head);
1518 #ifdef BUSYWAIT
1519                                 rx++;
1520 #endif
1521                         }
1522                 }
1523                 //D("tx %d rx %d", sent, rx);
1524                 //usleep(100000);
1525                 ts.tv_sec = now.tv_sec - last_print.tv_sec;
1526                 ts.tv_nsec = now.tv_nsec - last_print.tv_nsec;
1527                 if (ts.tv_nsec < 0) {
1528                         ts.tv_nsec += 1000000000;
1529                         ts.tv_sec--;
1530                 }
1531                 if (ts.tv_sec >= 1) {
1532                         D("count %d RTT: min %d av %d ns",
1533                                 (int)count, (int)t_min, (int)(av/count));
1534                         int k, j, kmin, off;
1535                         char buf[512];
1536
1537                         for (kmin = 0; kmin < 64; kmin ++)
1538                                 if (buckets[kmin])
1539                                         break;
1540                         for (k = 63; k >= kmin; k--)
1541                                 if (buckets[k])
1542                                         break;
1543                         buf[0] = '\0';
1544                         off = 0;
1545                         for (j = kmin; j <= k; j++) {
1546                                 off += sprintf(buf + off, " %5d", (int)buckets[j]);
1547                         }
1548                         D("k: %d .. %d\n\t%s", 1<<kmin, 1<<k, buf);
1549                         bzero(&buckets, sizeof(buckets));
1550                         count = 0;
1551                         g_av += av;
1552                         av = 0;
1553                         if (t_min < g_min)
1554                                 g_min = t_min;
1555                         t_min = ~0;
1556                         last_print = now;
1557                 }
1558 #ifdef BUSYWAIT
1559                 if (rx < m && ts.tv_sec <= 3 && !targ->cancel)
1560                         goto again;
1561 #endif /* BUSYWAIT */
1562         }
1563
1564         if (sent > 0) {
1565                 D("RTT over %llu packets: min %d av %d ns",
1566                         (long long unsigned)sent, (int)g_min,
1567                         (int)((double)g_av/sent));
1568         }
1569         targ->completed = 1;
1570
1571         /* reset the ``used`` flag. */
1572         targ->used = 0;
1573
1574         return NULL;
1575 }
1576
1577
1578 /*
1579  * reply to ping requests
1580  */
1581 static void *
1582 pong_body(void *data)
1583 {
1584         struct targ *targ = (struct targ *) data;
1585         struct pollfd pfd = { .fd = targ->fd, .events = POLLIN };
1586         struct netmap_if *nifp = targ->nmd->nifp;
1587         struct netmap_ring *txring, *rxring;
1588         int i;
1589         uint64_t sent = 0, n = targ->g->npackets;
1590
1591         if (targ->g->nthreads > 1) {
1592                 D("can only reply ping with 1 thread");
1593                 return NULL;
1594         }
1595         if (n > 0)
1596                 D("understood ponger %llu but don't know how to do it",
1597                         (unsigned long long)n);
1598
1599         if (targ->g->af == AF_INET6) {
1600                 D("Warning: ping-pong with IPv6 not supported");
1601         }
1602
1603         while (!targ->cancel && (n == 0 || sent < n)) {
1604                 uint32_t txhead, txavail;
1605 //#define BUSYWAIT
1606 #ifdef BUSYWAIT
1607                 ioctl(pfd.fd, NIOCRXSYNC, NULL);
1608 #else
1609                 int rv;
1610                 if ( (rv = poll(&pfd, 1, 1000)) <= 0) {
1611                         D("poll error on queue %d: %s", targ->me,
1612                                 rv ? strerror(errno) : "timeout");
1613                         continue;
1614                 }
1615 #endif
1616                 txring = NETMAP_TXRING(nifp, targ->nmd->first_tx_ring);
1617                 txhead = txring->head;
1618                 txavail = nm_ring_space(txring);
1619                 /* see what we got back */
1620                 for (i = targ->nmd->first_rx_ring; i <= targ->nmd->last_rx_ring; i++) {
1621                         rxring = NETMAP_RXRING(nifp, i);
1622                         while (!nm_ring_empty(rxring)) {
1623                                 uint16_t *spkt, *dpkt;
1624                                 uint32_t head = rxring->head;
1625                                 struct netmap_slot *slot = &rxring->slot[head];
1626                                 char *src, *dst;
1627                                 src = NETMAP_BUF(rxring, slot->buf_idx);
1628                                 //D("got pkt %p of size %d", src, slot->len);
1629                                 rxring->head = rxring->cur = nm_ring_next(rxring, head);
1630                                 if (txavail == 0)
1631                                         continue;
1632                                 dst = NETMAP_BUF(txring,
1633                                     txring->slot[txhead].buf_idx);
1634                                 /* copy... */
1635                                 dpkt = (uint16_t *)dst;
1636                                 spkt = (uint16_t *)src;
1637                                 nm_pkt_copy(src, dst, slot->len);
1638                                 /* swap source and destination MAC */
1639                                 dpkt[0] = spkt[3];
1640                                 dpkt[1] = spkt[4];
1641                                 dpkt[2] = spkt[5];
1642                                 dpkt[3] = spkt[0];
1643                                 dpkt[4] = spkt[1];
1644                                 dpkt[5] = spkt[2];
1645                                 /* swap source and destination IPv4 */
1646                                 if (spkt[6] == htons(ETHERTYPE_IP)) {
1647                                         dpkt[13] = spkt[15];
1648                                         dpkt[14] = spkt[16];
1649                                         dpkt[15] = spkt[13];
1650                                         dpkt[16] = spkt[14];
1651                                 }
1652                                 txring->slot[txhead].len = slot->len;
1653                                 //dump_payload(dst, slot->len, txring, txhead);
1654                                 txhead = nm_ring_next(txring, txhead);
1655                                 txavail--;
1656                                 sent++;
1657                         }
1658                 }
1659                 txring->head = txring->cur = txhead;
1660                 targ->ctr.pkts = sent;
1661 #ifdef BUSYWAIT
1662                 ioctl(pfd.fd, NIOCTXSYNC, NULL);
1663 #endif
1664         }
1665
1666         targ->completed = 1;
1667
1668         /* reset the ``used`` flag. */
1669         targ->used = 0;
1670
1671         return NULL;
1672 }
1673
1674
1675 static void *
1676 sender_body(void *data)
1677 {
1678         struct targ *targ = (struct targ *) data;
1679         struct pollfd pfd = { .fd = targ->fd, .events = POLLOUT };
1680         struct netmap_if *nifp;
1681         struct netmap_ring *txring = NULL;
1682         int i;
1683         uint64_t n = targ->g->npackets / targ->g->nthreads;
1684         uint64_t sent = 0;
1685         uint64_t event = 0;
1686         int options = targ->g->options;
1687         struct timespec nexttime = { 0, 0}; // XXX silence compiler
1688         int rate_limit = targ->g->tx_rate;
1689         struct pkt *pkt = &targ->pkt;
1690         void *frame;
1691         int size;
1692
1693         if (targ->frame == NULL) {
1694                 frame = (char *)pkt + sizeof(pkt->vh) - targ->g->virt_header;
1695                 size = targ->g->pkt_size + targ->g->virt_header;
1696         } else {
1697                 frame = targ->frame;
1698                 size = targ->g->pkt_size;
1699         }
1700
1701         D("start, fd %d main_fd %d", targ->fd, targ->g->main_fd);
1702         if (setaffinity(targ->thread, targ->affinity))
1703                 goto quit;
1704
1705         /* main loop.*/
1706         clock_gettime(CLOCK_REALTIME_PRECISE, &targ->tic);
1707         if (rate_limit) {
1708                 targ->tic = timespec_add(targ->tic, (struct timespec){2,0});
1709                 targ->tic.tv_nsec = 0;
1710                 wait_time(targ->tic);
1711                 nexttime = targ->tic;
1712         }
1713         if (targ->g->dev_type == DEV_TAP) {
1714             D("writing to file desc %d", targ->g->main_fd);
1715
1716             for (i = 0; !targ->cancel && (n == 0 || sent < n); i++) {
1717                 if (write(targ->g->main_fd, frame, size) != -1)
1718                         sent++;
1719                 update_addresses(pkt, targ);
1720                 if (i > 10000) {
1721                         targ->ctr.pkts = sent;
1722                         targ->ctr.bytes = sent*size;
1723                         targ->ctr.events = sent;
1724                         i = 0;
1725                 }
1726             }
1727 #ifndef NO_PCAP
1728     } else if (targ->g->dev_type == DEV_PCAP) {
1729             pcap_t *p = targ->g->p;
1730
1731             for (i = 0; !targ->cancel && (n == 0 || sent < n); i++) {
1732                 if (pcap_inject(p, frame, size) != -1)
1733                         sent++;
1734                 update_addresses(pkt, targ);
1735                 if (i > 10000) {
1736                         targ->ctr.pkts = sent;
1737                         targ->ctr.bytes = sent*size;
1738                         targ->ctr.events = sent;
1739                         i = 0;
1740                 }
1741             }
1742 #endif /* NO_PCAP */
1743     } else {
1744         int tosend = 0;
1745         u_int bufsz, frag_size = targ->g->frag_size;
1746
1747         nifp = targ->nmd->nifp;
1748         txring = NETMAP_TXRING(nifp, targ->nmd->first_tx_ring);
1749         bufsz = txring->nr_buf_size;
1750         if (bufsz < frag_size)
1751                 frag_size = bufsz;
1752         targ->frag_size = targ->g->pkt_size / targ->frags;
1753         if (targ->frag_size > frag_size) {
1754                 targ->frags = targ->g->pkt_size / frag_size;
1755                 targ->frag_size = frag_size;
1756                 if (targ->g->pkt_size % frag_size != 0)
1757                         targ->frags++;
1758         }
1759         D("frags %u frag_size %u", targ->frags, targ->frag_size);
1760
1761         /* mark all slots of all rings as changed so initial copy will be done */
1762         for (i = targ->nmd->first_tx_ring; i <= targ->nmd->last_tx_ring; i++) {
1763                 uint32_t j;
1764                 struct netmap_slot *slot;
1765
1766                 txring = NETMAP_TXRING(nifp, i);
1767                 for (j = 0; j < txring->num_slots; j++) {
1768                         slot = &txring->slot[j];
1769                         slot->flags = NS_BUF_CHANGED;
1770                 }
1771         }
1772
1773         while (!targ->cancel && (n == 0 || sent < n)) {
1774                 int rv;
1775
1776                 if (rate_limit && tosend <= 0) {
1777                         tosend = targ->g->burst;
1778                         nexttime = timespec_add(nexttime, targ->g->tx_period);
1779                         wait_time(nexttime);
1780                 }
1781
1782                 /*
1783                  * wait for available room in the send queue(s)
1784                  */
1785 #ifdef BUSYWAIT
1786                 (void)rv;
1787                 if (ioctl(pfd.fd, NIOCTXSYNC, NULL) < 0) {
1788                         D("ioctl error on queue %d: %s", targ->me,
1789                                         strerror(errno));
1790                         goto quit;
1791                 }
1792 #else /* !BUSYWAIT */
1793                 if ( (rv = poll(&pfd, 1, 2000)) <= 0) {
1794                         if (targ->cancel)
1795                                 break;
1796                         D("poll error on queue %d: %s", targ->me,
1797                                 rv ? strerror(errno) : "timeout");
1798                         // goto quit;
1799                 }
1800                 if (pfd.revents & POLLERR) {
1801                         D("poll error on %d ring %d-%d", pfd.fd,
1802                                 targ->nmd->first_tx_ring, targ->nmd->last_tx_ring);
1803                         goto quit;
1804                 }
1805 #endif /* !BUSYWAIT */
1806                 /*
1807                  * scan our queues and send on those with room
1808                  */
1809                 for (i = targ->nmd->first_tx_ring; i <= targ->nmd->last_tx_ring; i++) {
1810                         int m;
1811                         uint64_t limit = rate_limit ?  tosend : targ->g->burst;
1812
1813                         if (n > 0 && n == sent)
1814                                 break;
1815
1816                         if (n > 0 && n - sent < limit)
1817                                 limit = n - sent;
1818                         txring = NETMAP_TXRING(nifp, i);
1819                         if (nm_ring_empty(txring))
1820                                 continue;
1821
1822                         if (targ->g->pkt_min_size > 0) {
1823                                 size = nrand48(targ->seed) %
1824                                         (targ->g->pkt_size - targ->g->pkt_min_size) +
1825                                         targ->g->pkt_min_size;
1826                                 update_size(pkt, targ, size);
1827                         }
1828                         m = send_packets(txring, pkt, frame, size, targ,
1829                                          limit, options);
1830                         ND("limit %lu tail %d m %d",
1831                                 limit, txring->tail, m);
1832                         sent += m;
1833                         if (m > 0) //XXX-ste: can m be 0?
1834                                 event++;
1835                         targ->ctr.pkts = sent;
1836                         targ->ctr.bytes += m*size;
1837                         targ->ctr.events = event;
1838                         if (rate_limit) {
1839                                 tosend -= m;
1840                                 if (tosend <= 0)
1841                                         break;
1842                         }
1843                 }
1844         }
1845         /* flush any remaining packets */
1846         if (txring != NULL) {
1847                 D("flush tail %d head %d on thread %p",
1848                         txring->tail, txring->head,
1849                         (void *)pthread_self());
1850                 ioctl(pfd.fd, NIOCTXSYNC, NULL);
1851         }
1852
1853         /* final part: wait all the TX queues to be empty. */
1854         for (i = targ->nmd->first_tx_ring; i <= targ->nmd->last_tx_ring; i++) {
1855                 txring = NETMAP_TXRING(nifp, i);
1856                 while (!targ->cancel && nm_tx_pending(txring)) {
1857                         RD(5, "pending tx tail %d head %d on ring %d",
1858                                 txring->tail, txring->head, i);
1859                         ioctl(pfd.fd, NIOCTXSYNC, NULL);
1860                         usleep(1); /* wait 1 tick */
1861                 }
1862         }
1863     } /* end DEV_NETMAP */
1864
1865         clock_gettime(CLOCK_REALTIME_PRECISE, &targ->toc);
1866         targ->completed = 1;
1867         targ->ctr.pkts = sent;
1868         targ->ctr.bytes = sent*size;
1869         targ->ctr.events = event;
1870 quit:
1871         /* reset the ``used`` flag. */
1872         targ->used = 0;
1873
1874         return (NULL);
1875 }
1876
1877
1878 #ifndef NO_PCAP
1879 static void
1880 receive_pcap(u_char *user, const struct pcap_pkthdr * h,
1881         const u_char * bytes)
1882 {
1883         struct my_ctrs *ctr = (struct my_ctrs *)user;
1884         (void)bytes;    /* UNUSED */
1885         ctr->bytes += h->len;
1886         ctr->pkts++;
1887 }
1888 #endif /* !NO_PCAP */
1889
1890
1891 static int
1892 receive_packets(struct netmap_ring *ring, u_int limit, int dump, uint64_t *bytes)
1893 {
1894         u_int head, rx, n;
1895         uint64_t b = 0;
1896         u_int complete = 0;
1897
1898         if (bytes == NULL)
1899                 bytes = &b;
1900
1901         head = ring->head;
1902         n = nm_ring_space(ring);
1903         if (n < limit)
1904                 limit = n;
1905         for (rx = 0; rx < limit; rx++) {
1906                 struct netmap_slot *slot = &ring->slot[head];
1907                 char *p = NETMAP_BUF(ring, slot->buf_idx);
1908
1909                 *bytes += slot->len;
1910                 if (dump)
1911                         dump_payload(p, slot->len, ring, head);
1912                 if (!(slot->flags & NS_MOREFRAG))
1913                         complete++;
1914
1915                 head = nm_ring_next(ring, head);
1916         }
1917         ring->head = ring->cur = head;
1918
1919         return (complete);
1920 }
1921
1922 static void *
1923 receiver_body(void *data)
1924 {
1925         struct targ *targ = (struct targ *) data;
1926         struct pollfd pfd = { .fd = targ->fd, .events = POLLIN };
1927         struct netmap_if *nifp;
1928         struct netmap_ring *rxring;
1929         int i;
1930         struct my_ctrs cur;
1931         uint64_t n = targ->g->npackets / targ->g->nthreads;
1932
1933         memset(&cur, 0, sizeof(cur));
1934
1935         if (setaffinity(targ->thread, targ->affinity))
1936                 goto quit;
1937
1938         D("reading from %s fd %d main_fd %d",
1939                 targ->g->ifname, targ->fd, targ->g->main_fd);
1940         /* unbounded wait for the first packet. */
1941         for (;!targ->cancel;) {
1942                 i = poll(&pfd, 1, 1000);
1943                 if (i > 0 && !(pfd.revents & POLLERR))
1944                         break;
1945                 if (i < 0) {
1946                         D("poll() error: %s", strerror(errno));
1947                         goto quit;
1948                 }
1949                 if (pfd.revents & POLLERR) {
1950                         D("fd error");
1951                         goto quit;
1952                 }
1953                 RD(1, "waiting for initial packets, poll returns %d %d",
1954                         i, pfd.revents);
1955         }
1956         /* main loop, exit after 1s silence */
1957         clock_gettime(CLOCK_REALTIME_PRECISE, &targ->tic);
1958     if (targ->g->dev_type == DEV_TAP) {
1959         while (!targ->cancel && (n == 0 || targ->ctr.pkts < n)) {
1960                 char buf[MAX_BODYSIZE];
1961                 /* XXX should we poll ? */
1962                 i = read(targ->g->main_fd, buf, sizeof(buf));
1963                 if (i > 0) {
1964                         targ->ctr.pkts++;
1965                         targ->ctr.bytes += i;
1966                         targ->ctr.events++;
1967                 }
1968         }
1969 #ifndef NO_PCAP
1970     } else if (targ->g->dev_type == DEV_PCAP) {
1971         while (!targ->cancel && (n == 0 || targ->ctr.pkts < n)) {
1972                 /* XXX should we poll ? */
1973                 pcap_dispatch(targ->g->p, targ->g->burst, receive_pcap,
1974                         (u_char *)&targ->ctr);
1975                 targ->ctr.events++;
1976         }
1977 #endif /* !NO_PCAP */
1978     } else {
1979         int dump = targ->g->options & OPT_DUMP;
1980
1981         nifp = targ->nmd->nifp;
1982         while (!targ->cancel && (n == 0 || targ->ctr.pkts < n)) {
1983                 /* Once we started to receive packets, wait at most 1 seconds
1984                    before quitting. */
1985 #ifdef BUSYWAIT
1986                 if (ioctl(pfd.fd, NIOCRXSYNC, NULL) < 0) {
1987                         D("ioctl error on queue %d: %s", targ->me,
1988                                         strerror(errno));
1989                         goto quit;
1990                 }
1991 #else /* !BUSYWAIT */
1992                 if (poll(&pfd, 1, 1 * 1000) <= 0 && !targ->g->forever) {
1993                         clock_gettime(CLOCK_REALTIME_PRECISE, &targ->toc);
1994                         targ->toc.tv_sec -= 1; /* Subtract timeout time. */
1995                         goto out;
1996                 }
1997
1998                 if (pfd.revents & POLLERR) {
1999                         D("poll err");
2000                         goto quit;
2001                 }
2002 #endif /* !BUSYWAIT */
2003                 uint64_t cur_space = 0;
2004                 for (i = targ->nmd->first_rx_ring; i <= targ->nmd->last_rx_ring; i++) {
2005                         int m;
2006
2007                         rxring = NETMAP_RXRING(nifp, i);
2008                         /* compute free space in the ring */
2009                         m = rxring->head + rxring->num_slots - rxring->tail;
2010                         if (m >= (int) rxring->num_slots)
2011                                 m -= rxring->num_slots;
2012                         cur_space += m;
2013                         if (nm_ring_empty(rxring))
2014                                 continue;
2015
2016                         m = receive_packets(rxring, targ->g->burst, dump, &cur.bytes);
2017                         cur.pkts += m;
2018                         if (m > 0)
2019                                 cur.events++;
2020                 }
2021                 cur.min_space = targ->ctr.min_space;
2022                 if (cur_space < cur.min_space)
2023                         cur.min_space = cur_space;
2024                 targ->ctr = cur;
2025         }
2026     }
2027
2028         clock_gettime(CLOCK_REALTIME_PRECISE, &targ->toc);
2029
2030 #if !defined(BUSYWAIT)
2031 out:
2032 #endif
2033         targ->completed = 1;
2034         targ->ctr = cur;
2035
2036 quit:
2037         /* reset the ``used`` flag. */
2038         targ->used = 0;
2039
2040         return (NULL);
2041 }
2042
2043 static void *
2044 txseq_body(void *data)
2045 {
2046         struct targ *targ = (struct targ *) data;
2047         struct pollfd pfd = { .fd = targ->fd, .events = POLLOUT };
2048         struct netmap_ring *ring;
2049         int64_t sent = 0;
2050         uint64_t event = 0;
2051         int options = targ->g->options | OPT_COPY;
2052         struct timespec nexttime = {0, 0};
2053         int rate_limit = targ->g->tx_rate;
2054         struct pkt *pkt = &targ->pkt;
2055         int frags = targ->g->frags;
2056         uint32_t sequence = 0;
2057         int budget = 0;
2058         void *frame;
2059         int size;
2060
2061         if (targ->g->nthreads > 1) {
2062                 D("can only txseq ping with 1 thread");
2063                 return NULL;
2064         }
2065
2066         if (targ->g->npackets > 0) {
2067                 D("Ignoring -n argument");
2068         }
2069
2070         frame = (char *)pkt + sizeof(pkt->vh) - targ->g->virt_header;
2071         size = targ->g->pkt_size + targ->g->virt_header;
2072
2073         D("start, fd %d main_fd %d", targ->fd, targ->g->main_fd);
2074         if (setaffinity(targ->thread, targ->affinity))
2075                 goto quit;
2076
2077         clock_gettime(CLOCK_REALTIME_PRECISE, &targ->tic);
2078         if (rate_limit) {
2079                 targ->tic = timespec_add(targ->tic, (struct timespec){2,0});
2080                 targ->tic.tv_nsec = 0;
2081                 wait_time(targ->tic);
2082                 nexttime = targ->tic;
2083         }
2084
2085         /* Only use the first queue. */
2086         ring = NETMAP_TXRING(targ->nmd->nifp, targ->nmd->first_tx_ring);
2087
2088         while (!targ->cancel) {
2089                 int64_t limit;
2090                 unsigned int space;
2091                 unsigned int head;
2092                 int fcnt;
2093                 uint16_t sum = 0;
2094                 int rv;
2095
2096                 if (!rate_limit) {
2097                         budget = targ->g->burst;
2098
2099                 } else if (budget <= 0) {
2100                         budget = targ->g->burst;
2101                         nexttime = timespec_add(nexttime, targ->g->tx_period);
2102                         wait_time(nexttime);
2103                 }
2104
2105                 /* wait for available room in the send queue */
2106 #ifdef BUSYWAIT
2107                 (void)rv;
2108                 if (ioctl(pfd.fd, NIOCTXSYNC, NULL) < 0) {
2109                         D("ioctl error on queue %d: %s", targ->me,
2110                                         strerror(errno));
2111                         goto quit;
2112                 }
2113 #else /* !BUSYWAIT */
2114                 if ( (rv = poll(&pfd, 1, 2000)) <= 0) {
2115                         if (targ->cancel)
2116                                 break;
2117                         D("poll error on queue %d: %s", targ->me,
2118                                 rv ? strerror(errno) : "timeout");
2119                         // goto quit;
2120                 }
2121                 if (pfd.revents & POLLERR) {
2122                         D("poll error on %d ring %d-%d", pfd.fd,
2123                                 targ->nmd->first_tx_ring, targ->nmd->last_tx_ring);
2124                         goto quit;
2125                 }
2126 #endif /* !BUSYWAIT */
2127
2128                 /* If no room poll() again. */
2129                 space = nm_ring_space(ring);
2130                 if (!space) {
2131                         continue;
2132                 }
2133
2134                 limit = budget;
2135
2136                 if (space < limit) {
2137                         limit = space;
2138                 }
2139
2140                 /* Cut off ``limit`` to make sure is multiple of ``frags``. */
2141                 if (frags > 1) {
2142                         limit = (limit / frags) * frags;
2143                 }
2144
2145                 limit = sent + limit; /* Convert to absolute. */
2146
2147                 for (fcnt = frags, head = ring->head;
2148                                 sent < limit; sent++, sequence++) {
2149                         struct netmap_slot *slot = &ring->slot[head];
2150                         char *p = NETMAP_BUF(ring, slot->buf_idx);
2151                         uint16_t *w = (uint16_t *)PKT(pkt, body, targ->g->af), t;
2152
2153                         memcpy(&sum, targ->g->af == AF_INET ? &pkt->ipv4.udp.uh_sum : &pkt->ipv6.udp.uh_sum, sizeof(sum));
2154
2155                         slot->flags = 0;
2156                         t = *w;
2157                         PKT(pkt, body, targ->g->af)[0] = sequence >> 24;
2158                         PKT(pkt, body, targ->g->af)[1] = (sequence >> 16) & 0xff;
2159                         sum = ~cksum_add(~sum, cksum_add(~t, *w));
2160                         t = *++w;
2161                         PKT(pkt, body, targ->g->af)[2] = (sequence >> 8) & 0xff;
2162                         PKT(pkt, body, targ->g->af)[3] = sequence & 0xff;
2163                         sum = ~cksum_add(~sum, cksum_add(~t, *w));
2164                         memcpy(targ->g->af == AF_INET ? &pkt->ipv4.udp.uh_sum : &pkt->ipv6.udp.uh_sum, &sum, sizeof(sum));
2165                         nm_pkt_copy(frame, p, size);
2166                         if (fcnt == frags) {
2167                                 update_addresses(pkt, targ);
2168                         }
2169
2170                         if (options & OPT_DUMP) {
2171                                 dump_payload(p, size, ring, head);
2172                         }
2173
2174                         slot->len = size;
2175
2176                         if (--fcnt > 0) {
2177                                 slot->flags |= NS_MOREFRAG;
2178                         } else {
2179                                 fcnt = frags;
2180                         }
2181
2182                         if (sent == limit - 1) {
2183                                 /* Make sure we don't push an incomplete
2184                                  * packet. */
2185                                 assert(!(slot->flags & NS_MOREFRAG));
2186                                 slot->flags |= NS_REPORT;
2187                         }
2188
2189                         head = nm_ring_next(ring, head);
2190                         if (rate_limit) {
2191                                 budget--;
2192                         }
2193                 }
2194
2195                 ring->cur = ring->head = head;
2196
2197                 event ++;
2198                 targ->ctr.pkts = sent;
2199                 targ->ctr.bytes = sent * size;
2200                 targ->ctr.events = event;
2201         }
2202
2203         /* flush any remaining packets */
2204         D("flush tail %d head %d on thread %p",
2205                 ring->tail, ring->head,
2206                 (void *)pthread_self());
2207         ioctl(pfd.fd, NIOCTXSYNC, NULL);
2208
2209         /* final part: wait the TX queues to become empty. */
2210         while (!targ->cancel && nm_tx_pending(ring)) {
2211                 RD(5, "pending tx tail %d head %d on ring %d",
2212                                 ring->tail, ring->head, targ->nmd->first_tx_ring);
2213                 ioctl(pfd.fd, NIOCTXSYNC, NULL);
2214                 usleep(1); /* wait 1 tick */
2215         }
2216
2217         clock_gettime(CLOCK_REALTIME_PRECISE, &targ->toc);
2218         targ->completed = 1;
2219         targ->ctr.pkts = sent;
2220         targ->ctr.bytes = sent * size;
2221         targ->ctr.events = event;
2222 quit:
2223         /* reset the ``used`` flag. */
2224         targ->used = 0;
2225
2226         return (NULL);
2227 }
2228
2229
2230 static char *
2231 multi_slot_to_string(struct netmap_ring *ring, unsigned int head,
2232                      unsigned int nfrags, char *strbuf, size_t strbuflen)
2233 {
2234         unsigned int f;
2235         char *ret = strbuf;
2236
2237         for (f = 0; f < nfrags; f++) {
2238                 struct netmap_slot *slot = &ring->slot[head];
2239                 int m = snprintf(strbuf, strbuflen, "|%u,%x|", slot->len,
2240                                  slot->flags);
2241                 if (m >= (int)strbuflen) {
2242                         break;
2243                 }
2244                 strbuf += m;
2245                 strbuflen -= m;
2246
2247                 head = nm_ring_next(ring, head);
2248         }
2249
2250         return ret;
2251 }
2252
2253 static void *
2254 rxseq_body(void *data)
2255 {
2256         struct targ *targ = (struct targ *) data;
2257         struct pollfd pfd = { .fd = targ->fd, .events = POLLIN };
2258         int dump = targ->g->options & OPT_DUMP;
2259         struct netmap_ring *ring;
2260         unsigned int frags_exp = 1;
2261         struct my_ctrs cur;
2262         unsigned int frags = 0;
2263         int first_packet = 1;
2264         int first_slot = 1;
2265         int i, j, af, nrings;
2266         uint32_t seq, *seq_exp = NULL;
2267
2268         memset(&cur, 0, sizeof(cur));
2269
2270         if (setaffinity(targ->thread, targ->affinity))
2271                 goto quit;
2272
2273         nrings = targ->nmd->last_rx_ring - targ->nmd->first_rx_ring + 1;
2274         seq_exp = calloc(nrings, sizeof(uint32_t));
2275         if (seq_exp == NULL) {
2276                 D("failed to allocate seq array");
2277                 goto quit;
2278         }
2279
2280         D("reading from %s fd %d main_fd %d",
2281                 targ->g->ifname, targ->fd, targ->g->main_fd);
2282         /* unbounded wait for the first packet. */
2283         for (;!targ->cancel;) {
2284                 i = poll(&pfd, 1, 1000);
2285                 if (i > 0 && !(pfd.revents & POLLERR))
2286                         break;
2287                 RD(1, "waiting for initial packets, poll returns %d %d",
2288                         i, pfd.revents);
2289         }
2290
2291         clock_gettime(CLOCK_REALTIME_PRECISE, &targ->tic);
2292
2293
2294         while (!targ->cancel) {
2295                 unsigned int head;
2296                 int limit;
2297
2298 #ifdef BUSYWAIT
2299                 if (ioctl(pfd.fd, NIOCRXSYNC, NULL) < 0) {
2300                         D("ioctl error on queue %d: %s", targ->me,
2301                                         strerror(errno));
2302                         goto quit;
2303                 }
2304 #else /* !BUSYWAIT */
2305                 if (poll(&pfd, 1, 1 * 1000) <= 0 && !targ->g->forever) {
2306                         clock_gettime(CLOCK_REALTIME_PRECISE, &targ->toc);
2307                         targ->toc.tv_sec -= 1; /* Subtract timeout time. */
2308                         goto out;
2309                 }
2310
2311                 if (pfd.revents & POLLERR) {
2312                         D("poll err");
2313                         goto quit;
2314                 }
2315 #endif /* !BUSYWAIT */
2316
2317                 for (j = targ->nmd->first_rx_ring; j <= targ->nmd->last_rx_ring; j++) {
2318                         ring = NETMAP_RXRING(targ->nmd->nifp, j);
2319                         if (nm_ring_empty(ring))
2320                                 continue;
2321
2322                         limit = nm_ring_space(ring);
2323                         if (limit > targ->g->burst)
2324                                 limit = targ->g->burst;
2325
2326 #if 0
2327                         /* Enable this if
2328                          *     1) we remove the early-return optimization from
2329                          *        the netmap poll implementation, or
2330                          *     2) pipes get NS_MOREFRAG support.
2331                          * With the current netmap implementation, an experiment like
2332                          *    pkt-gen -i vale:1{1 -f txseq -F 9
2333                          *    pkt-gen -i vale:1}1 -f rxseq
2334                          * would get stuck as soon as we find nm_ring_space(ring) < 9,
2335                          * since here limit is rounded to 0 and
2336                          * pipe rxsync is not called anymore by the poll() of this loop.
2337                          */
2338                         if (frags_exp > 1) {
2339                                 int o = limit;
2340                                 /* Cut off to the closest smaller multiple. */
2341                                 limit = (limit / frags_exp) * frags_exp;
2342                                 RD(2, "LIMIT %d --> %d", o, limit);
2343                         }
2344 #endif
2345
2346                         for (head = ring->head, i = 0; i < limit; i++) {
2347                                 struct netmap_slot *slot = &ring->slot[head];
2348                                 char *p = NETMAP_BUF(ring, slot->buf_idx);
2349                                 int len = slot->len;
2350                                 struct pkt *pkt;
2351
2352                                 if (dump) {
2353                                         dump_payload(p, slot->len, ring, head);
2354                                 }
2355
2356                                 frags++;
2357                                 if (!(slot->flags & NS_MOREFRAG)) {
2358                                         if (first_packet) {
2359                                                 first_packet = 0;
2360                                         } else if (frags != frags_exp) {
2361                                                 char prbuf[512];
2362                                                 RD(1, "Received packets with %u frags, "
2363                                                                 "expected %u, '%s'", frags, frags_exp,
2364                                                                 multi_slot_to_string(ring, head-frags+1,
2365                                                                 frags,
2366                                                                         prbuf, sizeof(prbuf)));
2367                                         }
2368                                         first_packet = 0;
2369                                         frags_exp = frags;
2370                                         frags = 0;
2371                                 }
2372
2373                                 p -= sizeof(pkt->vh) - targ->g->virt_header;
2374                                 len += sizeof(pkt->vh) - targ->g->virt_header;
2375                                 pkt = (struct pkt *)p;
2376                                 if (ntohs(pkt->eh.ether_type) == ETHERTYPE_IP)
2377                                         af = AF_INET;
2378                                 else
2379                                         af = AF_INET6;
2380
2381                                 if ((char *)pkt + len < ((char *)PKT(pkt, body, af)) +
2382                                                 sizeof(seq)) {
2383                                         RD(1, "%s: packet too small (len=%u)", __func__,
2384                                                         slot->len);
2385                                 } else {
2386                                         seq = (PKT(pkt, body, af)[0] << 24) |
2387                                                 (PKT(pkt, body, af)[1] << 16) |
2388                                                 (PKT(pkt, body, af)[2] << 8) |
2389                                                 PKT(pkt, body, af)[3];
2390                                         if (first_slot) {
2391                                                 /* Grab the first one, whatever it
2392                                                    is. */
2393                                                 seq_exp[j] = seq;
2394                                                 first_slot = 0;
2395                                         } else if (seq != seq_exp[j]) {
2396                                                 uint32_t delta = seq - seq_exp[j];
2397
2398                                                 if (delta < (0xFFFFFFFF >> 1)) {
2399                                                         RD(2, "Sequence GAP: exp %u found %u",
2400                                                                         seq_exp[j], seq);
2401                                                 } else {
2402                                                         RD(2, "Sequence OUT OF ORDER: "
2403                                                                         "exp %u found %u", seq_exp[j], seq);
2404                                                 }
2405                                                 seq_exp[j] = seq;
2406                                         }
2407                                         seq_exp[j]++;
2408                                 }
2409
2410                                 cur.bytes += slot->len;
2411                                 head = nm_ring_next(ring, head);
2412                                 cur.pkts++;
2413                         }
2414
2415                         ring->cur = ring->head = head;
2416
2417                         cur.events++;
2418                         targ->ctr = cur;
2419                 }
2420         }
2421         clock_gettime(CLOCK_REALTIME_PRECISE, &targ->toc);
2422
2423 #ifndef BUSYWAIT
2424 out:
2425 #endif /* !BUSYWAIT */
2426         targ->completed = 1;
2427         targ->ctr = cur;
2428
2429 quit:
2430         if (seq_exp != NULL)
2431                 free(seq_exp);
2432         /* reset the ``used`` flag. */
2433         targ->used = 0;
2434
2435         return (NULL);
2436 }
2437
2438
2439 static void
2440 tx_output(struct glob_arg *g, struct my_ctrs *cur, double delta, const char *msg)
2441 {
2442         double bw, raw_bw, pps, abs;
2443         char b1[40], b2[80], b3[80];
2444         int size;
2445
2446         if (cur->pkts == 0) {
2447                 printf("%s nothing.\n", msg);
2448                 return;
2449         }
2450
2451         size = (int)(cur->bytes / cur->pkts);
2452
2453         printf("%s %llu packets %llu bytes %llu events %d bytes each in %.2f seconds.\n",
2454                 msg,
2455                 (unsigned long long)cur->pkts,
2456                 (unsigned long long)cur->bytes,
2457                 (unsigned long long)cur->events, size, delta);
2458         if (delta == 0)
2459                 delta = 1e-6;
2460         if (size < 60)          /* correct for min packet size */
2461                 size = 60;
2462         pps = cur->pkts / delta;
2463         bw = (8.0 * cur->bytes) / delta;
2464         raw_bw = (8.0 * cur->bytes + cur->pkts * g->framing) / delta;
2465         abs = cur->pkts / (double)(cur->events);
2466
2467         printf("Speed: %spps Bandwidth: %sbps (raw %sbps). Average batch: %.2f pkts\n",
2468                 norm(b1, pps, normalize), norm(b2, bw, normalize), norm(b3, raw_bw, normalize), abs);
2469 }
2470
2471 static void
2472 usage(int errcode)
2473 {
2474 /* This usage is generated from the pkt-gen man page:
2475  *   $ man pkt-gen > x
2476  * and pasted here adding the string terminators and endlines with simple
2477  * regular expressions. */
2478         const char *cmd = "pkt-gen";
2479         fprintf(stderr,
2480                 "Usage:\n"
2481                 "%s arguments\n"
2482 "     -h      Show program usage and exit.\n"
2483 "\n"
2484 "     -i interface\n"
2485 "             Name of the network interface that pkt-gen operates on.  It can be a system network interface\n"
2486 "             (e.g., em0), the name of a vale(4) port (e.g., valeSSS:PPP), the name of a netmap pipe or\n"
2487 "             monitor, or any valid netmap port name accepted by the nm_open library function, as docu-\n"
2488 "             mented in netmap(4) (NIOCREGIF section).\n"
2489 "\n"
2490 "     -f function\n"
2491 "             The function to be executed by pkt-gen.  Specify tx for transmission, rx for reception, ping\n"
2492 "             for client-side ping-pong operation, and pong for server-side ping-pong operation.\n"
2493 "\n"
2494 "     -n count\n"
2495 "             Number of iterations of the pkt-gen function (with 0 meaning infinite).  In case of tx or rx,\n"
2496 "             count is the number of packets to receive or transmit.  In case of ping or pong, count is the\n"
2497 "             number of ping-pong transactions.\n"
2498 "\n"
2499 "     -l pkt_size\n"
2500 "             Packet size in bytes excluding CRC.  If passed a second time, use random sizes larger or\n"
2501 "             equal than the second one and lower than the first one.\n"
2502 "\n"
2503 "     -b burst_size\n"
2504 "             Transmit or receive up to burst_size packets at a time.\n"
2505 "\n"
2506 "     -4      Use IPv4 addresses.\n"
2507 "\n"
2508 "     -6      Use IPv6 addresses.\n"
2509 "\n"
2510 "     -d dst_ip[:port[-dst_ip:port]]\n"
2511 "             Destination IPv4/IPv6 address and port, single or range.\n"
2512 "\n"
2513 "     -s src_ip[:port[-src_ip:port]]\n"
2514 "             Source IPv4/IPv6 address and port, single or range.\n"
2515 "\n"
2516 "     -D dst_mac\n"
2517 "             Destination MAC address in colon notation (e.g., aa:bb:cc:dd:ee:00).\n"
2518 "\n"
2519 "     -S src_mac\n"
2520 "             Source MAC address in colon notation.\n"
2521 "\n"
2522 "     -a cpu_id\n"
2523 "             Pin the first thread of pkt-gen to a particular CPU using pthread_setaffinity_np(3).  If more\n"
2524 "             threads are used, they are pinned to the subsequent CPUs, one per thread.\n"
2525 "\n"
2526 "     -c cpus\n"
2527 "             Maximum number of CPUs to use (0 means to use all the available ones).\n"
2528 "\n"
2529 "     -p threads\n"
2530 "             Number of threads to use.  By default, only a single thread is used to handle all the netmap\n"
2531 "             rings.  If threads is larger than one, each thread handles a single TX ring (in tx mode), a\n"
2532 "             single RX ring (in rx mode), or a TX/RX ring pair.  The number of threads must be less than or\n"
2533 "             equal to the number of TX (or RX) rings available in the device specified by interface.\n"
2534 "\n"
2535 "     -T report_ms\n"
2536 "             Number of milliseconds between reports.\n"
2537 "\n"
2538 "     -w wait_for_link_time\n"
2539 "             Number of seconds to wait before starting the pkt-gen function, useful to make sure that the\n"
2540 "             network link is up.  A network device driver may take some time to enter netmap mode, or to\n"
2541 "             create a new transmit/receive ring pair when netmap(4) requests one.\n"
2542 "\n"
2543 "     -R rate\n"
2544 "             Packet transmission rate.  Not setting the packet transmission rate tells pkt-gen to transmit\n"
2545 "             packets as quickly as possible.  On servers from 2010 onward netmap(4) is able to com-\n"
2546 "             pletely use all of the bandwidth of a 10 or 40Gbps link, so this option should be used unless\n"
2547 "             your intention is to saturate the link.\n"
2548 "\n"
2549 "     -X      Dump payload of each packet transmitted or received.\n"
2550 "\n"
2551 "     -H len  Add empty virtio-net-header with size 'len'.  Valid sizes are 0, 10 and 12.  This option is\n"
2552 "             only used with Virtual Machine technologies that use virtio as a network interface.\n"
2553 "\n"
2554 "     -P file\n"
2555 "             Load the packet to be transmitted from a pcap file rather than constructing it within\n"
2556 "             pkt-gen.\n"
2557 "\n"
2558 "     -z      Use random IPv4/IPv6 src address/port.\n"
2559 "\n"
2560 "     -Z      Use random IPv4/IPv6 dst address/port.\n"
2561 "\n"
2562 "     -N      Do not normalize units (i.e., use bps, pps instead of Mbps, Kpps, etc.).\n"
2563 "\n"
2564 "     -F num_frags\n"
2565 "             Send multi-slot packets, each one with num_frags fragments.  A multi-slot packet is repre-\n"
2566 "             sented by two or more consecutive netmap slots with the NS_MOREFRAG flag set (except for the\n"
2567 "             last slot).  This is useful to transmit or receive packets larger than the netmap buffer\n"
2568 "             size.\n"
2569 "\n"
2570 "     -M frag_size\n"
2571 "             In multi-slot mode, frag_size specifies the size of each fragment, if smaller than the packet\n"
2572 "             length divided by num_frags.\n"
2573 "\n"
2574 "     -I      Use indirect buffers.  It is only valid for transmitting on VALE ports, and it is implemented\n"
2575 "             by setting the NS_INDIRECT flag in the netmap slots.\n"
2576 "\n"
2577 "     -W      Exit immediately if all the RX rings are empty the first time they are examined.\n"
2578 "\n"
2579 "     -v      Increase the verbosity level.\n"
2580 "\n"
2581 "     -r      In tx mode, do not initialize packets, but send whatever the content of the uninitialized\n"
2582 "             netmap buffers is (rubbish mode).\n"
2583 "\n"
2584 "     -A      Compute mean and standard deviation (over a sliding window) for the transmit or receive rate.\n"
2585 "\n"
2586 "     -B      Take Ethernet framing and CRC into account when computing the average bps.  This adds 4 bytes\n"
2587 "             of CRC and 20 bytes of framing to each packet.\n"
2588 "\n"
2589 "     -C tx_slots[,rx_slots[,tx_rings[,rx_rings]]]\n"
2590 "             Configuration in terms of number of rings and slots to be used when opening the netmap port.\n"
2591 "             Such configuration has an effect on software ports created on the fly, such as VALE ports and\n"
2592 "             netmap pipes.  The configuration may consist of 1 to 4 numbers separated by commas: tx_slots,\n"
2593 "             rx_slots, tx_rings, rx_rings.  Missing numbers or zeroes stand for default values.  As an\n"
2594 "             additional convenience, if exactly one number is specified, then this is assigned to both\n"
2595 "             tx_slots and rx_slots.  If there is no fourth number, then the third one is assigned to both\n"
2596 "             tx_rings and rx_rings.\n"
2597 "\n"
2598 "     -o options                data generation options (parsed using atoi)\n"
2599 "                               OPT_PREFETCH    1\n"
2600 "                               OPT_ACCESS      2\n"
2601 "                               OPT_COPY        4\n"
2602 "                               OPT_MEMCPY      8\n"
2603 "                               OPT_TS          16 (add a timestamp)\n"
2604 "                               OPT_INDIRECT    32 (use indirect buffers)\n"
2605 "                               OPT_DUMP        64 (dump rx/tx traffic)\n"
2606 "                               OPT_RUBBISH     256\n"
2607 "                                       (send whatever the buffers contain)\n"
2608 "                               OPT_RANDOM_SRC  512\n"
2609 "                               OPT_RANDOM_DST  1024\n"
2610 "                               OPT_PPS_STATS   2048\n"
2611 "                               OPT_UPDATE_CSUM 4096\n"
2612                      "",
2613                 cmd);
2614         exit(errcode);
2615 }
2616
2617 static int
2618 start_threads(struct glob_arg *g) {
2619         int i;
2620
2621         targs = calloc(g->nthreads, sizeof(*targs));
2622         struct targ *t;
2623         /*
2624          * Now create the desired number of threads, each one
2625          * using a single descriptor.
2626          */
2627         for (i = 0; i < g->nthreads; i++) {
2628                 uint64_t seed = (uint64_t)time(0) | ((uint64_t)time(0) << 32);
2629                 t = &targs[i];
2630
2631                 bzero(t, sizeof(*t));
2632                 t->fd = -1; /* default, with pcap */
2633                 t->g = g;
2634                 memcpy(t->seed, &seed, sizeof(t->seed));
2635
2636                 if (g->dev_type == DEV_NETMAP) {
2637                         int m = -1;
2638
2639                         /*
2640                          * if the user wants both HW and SW rings, we need to
2641                          * know when to switch from NR_REG_ONE_NIC to NR_REG_ONE_SW
2642                          */
2643                         if (g->orig_mode == NR_REG_NIC_SW) {
2644                                 m = (g->td_type == TD_TYPE_RECEIVER ?
2645                                                 g->nmd->reg.nr_rx_rings :
2646                                                 g->nmd->reg.nr_tx_rings);
2647                         }
2648
2649                         if (i > 0) {
2650                                 int j;
2651                                 /* the first thread uses the fd opened by the main
2652                                  * thread, the other threads re-open /dev/netmap
2653                                  */
2654                                 t->nmd = nmport_clone(g->nmd);
2655                                 if (t->nmd == NULL)
2656                                         return -1;
2657
2658                                 j = i;
2659                                 if (m > 0 && j >= m) {
2660                                         /* switch to the software rings */
2661                                         t->nmd->reg.nr_mode = NR_REG_ONE_SW;
2662                                         j -= m;
2663                                 }
2664                                 t->nmd->reg.nr_ringid = j & NETMAP_RING_MASK;
2665                                 /* Only touch one of the rings (rx is already ok) */
2666                                 if (g->td_type == TD_TYPE_RECEIVER)
2667                                         t->nmd->reg.nr_flags |= NETMAP_NO_TX_POLL;
2668
2669                                 /* register interface. Override ifname and ringid etc. */
2670                                 if (nmport_open_desc(t->nmd) < 0) {
2671                                         nmport_undo_prepare(t->nmd);
2672                                         t->nmd = NULL;
2673                                         return -1;
2674                                 }
2675                         } else {
2676                                 t->nmd = g->nmd;
2677                         }
2678                         t->fd = t->nmd->fd;
2679                         t->frags = g->frags;
2680                 } else {
2681                         targs[i].fd = g->main_fd;
2682                 }
2683                 t->used = 1;
2684                 t->me = i;
2685                 if (g->affinity >= 0) {
2686                         t->affinity = (g->affinity + i) % g->cpus;
2687                 } else {
2688                         t->affinity = -1;
2689                 }
2690                 /* default, init packets */
2691                 initialize_packet(t);
2692         }
2693         /* Wait for PHY reset. */
2694         D("Wait %d secs for phy reset", g->wait_link);
2695         sleep(g->wait_link);
2696         D("Ready...");
2697
2698         for (i = 0; i < g->nthreads; i++) {
2699                 t = &targs[i];
2700                 if (pthread_create(&t->thread, NULL, g->td_body, t) == -1) {
2701                         D("Unable to create thread %d: %s", i, strerror(errno));
2702                         t->used = 0;
2703                 }
2704         }
2705         return 0;
2706 }
2707
2708 static void
2709 main_thread(struct glob_arg *g)
2710 {
2711         int i;
2712
2713         struct my_ctrs prev, cur;
2714         double delta_t;
2715         struct timeval tic, toc;
2716
2717         prev.pkts = prev.bytes = prev.events = 0;
2718         gettimeofday(&prev.t, NULL);
2719         for (;;) {
2720                 char b1[40], b2[40], b3[40], b4[100];
2721                 uint64_t pps, usec;
2722                 struct my_ctrs x;
2723                 double abs;
2724                 int done = 0;
2725
2726                 usec = wait_for_next_report(&prev.t, &cur.t,
2727                                 g->report_interval);
2728
2729                 cur.pkts = cur.bytes = cur.events = 0;
2730                 cur.min_space = 0;
2731                 if (usec < 10000) /* too short to be meaningful */
2732                         continue;
2733                 /* accumulate counts for all threads */
2734                 for (i = 0; i < g->nthreads; i++) {
2735                         cur.pkts += targs[i].ctr.pkts;
2736                         cur.bytes += targs[i].ctr.bytes;
2737                         cur.events += targs[i].ctr.events;
2738                         cur.min_space += targs[i].ctr.min_space;
2739                         targs[i].ctr.min_space = 99999;
2740                         if (targs[i].used == 0)
2741                                 done++;
2742                 }
2743                 x.pkts = cur.pkts - prev.pkts;
2744                 x.bytes = cur.bytes - prev.bytes;
2745                 x.events = cur.events - prev.events;
2746                 pps = (x.pkts*1000000 + usec/2) / usec;
2747                 abs = (x.events > 0) ? (x.pkts / (double) x.events) : 0;
2748
2749                 if (!(g->options & OPT_PPS_STATS)) {
2750                         strcpy(b4, "");
2751                 } else {
2752                         /* Compute some pps stats using a sliding window. */
2753                         double ppsavg = 0.0, ppsdev = 0.0;
2754                         int nsamples = 0;
2755
2756                         g->win[g->win_idx] = pps;
2757                         g->win_idx = (g->win_idx + 1) % STATS_WIN;
2758
2759                         for (i = 0; i < STATS_WIN; i++) {
2760                                 ppsavg += g->win[i];
2761                                 if (g->win[i]) {
2762                                         nsamples ++;
2763                                 }
2764                         }
2765                         ppsavg /= nsamples;
2766
2767                         for (i = 0; i < STATS_WIN; i++) {
2768                                 if (g->win[i] == 0) {
2769                                         continue;
2770                                 }
2771                                 ppsdev += (g->win[i] - ppsavg) * (g->win[i] - ppsavg);
2772                         }
2773                         ppsdev /= nsamples;
2774                         ppsdev = sqrt(ppsdev);
2775
2776                         snprintf(b4, sizeof(b4), "[avg/std %s/%s pps]",
2777                                  norm(b1, ppsavg, normalize), norm(b2, ppsdev, normalize));
2778                 }
2779
2780                 D("%spps %s(%spkts %sbps in %llu usec) %.2f avg_batch %d min_space",
2781                         norm(b1, pps, normalize), b4,
2782                         norm(b2, (double)x.pkts, normalize),
2783                         norm(b3, 1000000*((double)x.bytes*8+(double)x.pkts*g->framing)/usec, normalize),
2784                         (unsigned long long)usec,
2785                         abs, (int)cur.min_space);
2786                 prev = cur;
2787
2788                 if (done == g->nthreads)
2789                         break;
2790         }
2791
2792         timerclear(&tic);
2793         timerclear(&toc);
2794         cur.pkts = cur.bytes = cur.events = 0;
2795         /* final round */
2796         for (i = 0; i < g->nthreads; i++) {
2797                 struct timespec t_tic, t_toc;
2798                 /*
2799                  * Join active threads, unregister interfaces and close
2800                  * file descriptors.
2801                  */
2802                 if (targs[i].used)
2803                         pthread_join(targs[i].thread, NULL); /* blocking */
2804                 if (g->dev_type == DEV_NETMAP) {
2805                         nmport_close(targs[i].nmd);
2806                         targs[i].nmd = NULL;
2807                 } else {
2808                         close(targs[i].fd);
2809                 }
2810
2811                 if (targs[i].completed == 0)
2812                         D("ouch, thread %d exited with error", i);
2813
2814                 /*
2815                  * Collect threads output and extract information about
2816                  * how long it took to send all the packets.
2817                  */
2818                 cur.pkts += targs[i].ctr.pkts;
2819                 cur.bytes += targs[i].ctr.bytes;
2820                 cur.events += targs[i].ctr.events;
2821                 /* collect the largest start (tic) and end (toc) times,
2822                  * XXX maybe we should do the earliest tic, or do a weighted
2823                  * average ?
2824                  */
2825                 t_tic = timeval2spec(&tic);
2826                 t_toc = timeval2spec(&toc);
2827                 if (!timerisset(&tic) || timespec_ge(&targs[i].tic, &t_tic))
2828                         tic = timespec2val(&targs[i].tic);
2829                 if (!timerisset(&toc) || timespec_ge(&targs[i].toc, &t_toc))
2830                         toc = timespec2val(&targs[i].toc);
2831         }
2832
2833         /* print output. */
2834         timersub(&toc, &tic, &toc);
2835         delta_t = toc.tv_sec + 1e-6* toc.tv_usec;
2836         if (g->td_type == TD_TYPE_SENDER)
2837                 tx_output(g, &cur, delta_t, "Sent");
2838         else if (g->td_type == TD_TYPE_RECEIVER)
2839                 tx_output(g, &cur, delta_t, "Received");
2840 }
2841
2842 struct td_desc {
2843         int ty;
2844         const char *key;
2845         void *f;
2846         int default_burst;
2847 };
2848
2849 static struct td_desc func[] = {
2850         { TD_TYPE_RECEIVER,     "rx",           receiver_body,  512},   /* default */
2851         { TD_TYPE_SENDER,       "tx",           sender_body,    512 },
2852         { TD_TYPE_OTHER,        "ping",         ping_body,      1 },
2853         { TD_TYPE_OTHER,        "pong",         pong_body,      1 },
2854         { TD_TYPE_SENDER,       "txseq",        txseq_body,     512 },
2855         { TD_TYPE_RECEIVER,     "rxseq",        rxseq_body,     512 },
2856         { 0,                    NULL,           NULL,           0 }
2857 };
2858
2859 static int
2860 tap_alloc(char *dev)
2861 {
2862         struct ifreq ifr;
2863         int fd, err;
2864         const char *clonedev = TAP_CLONEDEV;
2865
2866         (void)err;
2867         (void)dev;
2868         /* Arguments taken by the function:
2869          *
2870          * char *dev: the name of an interface (or '\0'). MUST have enough
2871          *   space to hold the interface name if '\0' is passed
2872          * int flags: interface flags (eg, IFF_TUN etc.)
2873          */
2874
2875 #ifdef __FreeBSD__
2876         if (dev[3]) { /* tapSomething */
2877                 static char buf[128];
2878                 snprintf(buf, sizeof(buf), "/dev/%s", dev);
2879                 clonedev = buf;
2880         }
2881 #endif
2882         /* open the device */
2883         if( (fd = open(clonedev, O_RDWR)) < 0 ) {
2884                 return fd;
2885         }
2886         D("%s open successful", clonedev);
2887
2888         /* preparation of the struct ifr, of type "struct ifreq" */
2889         memset(&ifr, 0, sizeof(ifr));
2890
2891 #ifdef linux
2892         ifr.ifr_flags = IFF_TAP | IFF_NO_PI;
2893
2894         if (*dev) {
2895                 /* if a device name was specified, put it in the structure; otherwise,
2896                 * the kernel will try to allocate the "next" device of the
2897                 * specified type */
2898                 size_t len = strlen(dev);
2899                 if (len > IFNAMSIZ) {
2900                         D("%s too long", dev);
2901                         return -1;
2902                 }
2903                 memcpy(ifr.ifr_name, dev, len);
2904         }
2905
2906         /* try to create the device */
2907         if( (err = ioctl(fd, TUNSETIFF, (void *) &ifr)) < 0 ) {
2908                 D("failed to do a TUNSETIFF: %s", strerror(errno));
2909                 close(fd);
2910                 return err;
2911         }
2912
2913         /* if the operation was successful, write back the name of the
2914         * interface to the variable "dev", so the caller can know
2915         * it. Note that the caller MUST reserve space in *dev (see calling
2916         * code below) */
2917         strcpy(dev, ifr.ifr_name);
2918         D("new name is %s", dev);
2919 #endif /* linux */
2920
2921         /* this is the special file descriptor that the caller will use to talk
2922          * with the virtual interface */
2923         return fd;
2924 }
2925
2926 int
2927 main(int arc, char **argv)
2928 {
2929         int i;
2930         struct sigaction sa;
2931         sigset_t ss;
2932
2933         struct glob_arg g;
2934
2935         int ch;
2936         int devqueues = 1;      /* how many device queues */
2937         int wait_link_arg = 0;
2938
2939         int pkt_size_done = 0;
2940
2941         struct td_desc *fn = func;
2942
2943         bzero(&g, sizeof(g));
2944
2945         g.main_fd = -1;
2946         g.td_body = fn->f;
2947         g.td_type = fn->ty;
2948         g.report_interval = 1000;       /* report interval */
2949         g.affinity = -1;
2950         /* ip addresses can also be a range x.x.x.x-x.x.x.y */
2951         g.af = AF_INET;         /* default */
2952         g.src_ip.name = "10.0.0.1";
2953         g.dst_ip.name = "10.1.0.1";
2954         g.dst_mac.name = "ff:ff:ff:ff:ff:ff";
2955         g.src_mac.name = NULL;
2956         g.pkt_size = 60;
2957         g.pkt_min_size = 0;
2958         g.nthreads = 1;
2959         g.cpus = 1;             /* default */
2960         g.forever = 1;
2961         g.tx_rate = 0;
2962         g.frags = 1;
2963         g.frag_size = (u_int)-1;        /* use the netmap buffer size by default */
2964         g.nmr_config = "";
2965         g.virt_header = 0;
2966         g.wait_link = 2;        /* wait 2 seconds for physical ports */
2967
2968         while ((ch = getopt(arc, argv, "46a:f:F:Nn:i:Il:d:s:D:S:b:c:o:p:"
2969             "T:w:WvR:XC:H:rP:zZAhBM:")) != -1) {
2970
2971                 switch(ch) {
2972                 default:
2973                         D("bad option %c %s", ch, optarg);
2974                         usage(-1);
2975                         break;
2976
2977                 case 'h':
2978                         usage(0);
2979                         break;
2980
2981                 case '4':
2982                         g.af = AF_INET;
2983                         break;
2984
2985                 case '6':
2986                         g.af = AF_INET6;
2987                         break;
2988
2989                 case 'N':
2990                         normalize = 0;
2991                         break;
2992
2993                 case 'n':
2994                         g.npackets = strtoull(optarg, NULL, 10);
2995                         break;
2996
2997                 case 'F':
2998                         i = atoi(optarg);
2999                         if (i < 1 || i > 63) {
3000                                 D("invalid frags %d [1..63], ignore", i);
3001                                 break;
3002                         }
3003                         g.frags = i;
3004                         break;
3005
3006                 case 'M':
3007                         g.frag_size = atoi(optarg);
3008                         break;
3009
3010                 case 'f':
3011                         for (fn = func; fn->key; fn++) {
3012                                 if (!strcmp(fn->key, optarg))
3013                                         break;
3014                         }
3015                         if (fn->key) {
3016                                 g.td_body = fn->f;
3017                                 g.td_type = fn->ty;
3018                         } else {
3019                                 D("unrecognised function %s", optarg);
3020                         }
3021                         break;
3022
3023                 case 'o':       /* data generation options */
3024                         g.options |= atoi(optarg);
3025                         break;
3026
3027                 case 'a':       /* force affinity */
3028                         g.affinity = atoi(optarg);
3029                         break;
3030
3031                 case 'i':       /* interface */
3032                         /* a prefix of tap: netmap: or pcap: forces the mode.
3033                          * otherwise we guess
3034                          */
3035                         D("interface is %s", optarg);
3036                         if (strlen(optarg) > MAX_IFNAMELEN - 8) {
3037                                 D("ifname too long %s", optarg);
3038                                 break;
3039                         }
3040                         strcpy(g.ifname, optarg);
3041                         if (!strcmp(optarg, "null")) {
3042                                 g.dev_type = DEV_NETMAP;
3043                                 g.dummy_send = 1;
3044                         } else if (!strncmp(optarg, "tap:", 4)) {
3045                                 g.dev_type = DEV_TAP;
3046                                 strcpy(g.ifname, optarg + 4);
3047                         } else if (!strncmp(optarg, "pcap:", 5)) {
3048                                 g.dev_type = DEV_PCAP;
3049                                 strcpy(g.ifname, optarg + 5);
3050                         } else if (!strncmp(optarg, "netmap:", 7) ||
3051                                    !strncmp(optarg, "vale", 4)) {
3052                                 g.dev_type = DEV_NETMAP;
3053                         } else if (!strncmp(optarg, "tap", 3)) {
3054                                 g.dev_type = DEV_TAP;
3055                         } else { /* prepend netmap: */
3056                                 g.dev_type = DEV_NETMAP;
3057                                 sprintf(g.ifname, "netmap:%s", optarg);
3058                         }
3059                         break;
3060
3061                 case 'I':
3062                         g.options |= OPT_INDIRECT;      /* use indirect buffers */
3063                         break;
3064
3065                 case 'l':       /* pkt_size */
3066                         if (pkt_size_done) {
3067                                 g.pkt_min_size = atoi(optarg);
3068                         } else {
3069                                 g.pkt_size = atoi(optarg);
3070                                 pkt_size_done = 1;
3071                         }
3072                         break;
3073
3074                 case 'd':
3075                         g.dst_ip.name = optarg;
3076                         break;
3077
3078                 case 's':
3079                         g.src_ip.name = optarg;
3080                         break;
3081
3082                 case 'T':       /* report interval */
3083                         g.report_interval = atoi(optarg);
3084                         break;
3085
3086                 case 'w':
3087                         g.wait_link = atoi(optarg);
3088                         wait_link_arg = 1;
3089                         break;
3090
3091                 case 'W':
3092                         g.forever = 0; /* exit RX with no traffic */
3093                         break;
3094
3095                 case 'b':       /* burst */
3096                         g.burst = atoi(optarg);
3097                         break;
3098                 case 'c':
3099                         g.cpus = atoi(optarg);
3100                         break;
3101                 case 'p':
3102                         g.nthreads = atoi(optarg);
3103                         break;
3104
3105                 case 'D': /* destination mac */
3106                         g.dst_mac.name = optarg;
3107                         break;
3108
3109                 case 'S': /* source mac */
3110                         g.src_mac.name = optarg;
3111                         break;
3112                 case 'v':
3113                         verbose++;
3114                         break;
3115                 case 'R':
3116                         g.tx_rate = atoi(optarg);
3117                         break;
3118                 case 'X':
3119                         g.options |= OPT_DUMP;
3120                         break;
3121                 case 'C':
3122                         D("WARNING: the 'C' option is deprecated, use the '+conf:' libnetmap option instead");
3123                         g.nmr_config = strdup(optarg);
3124                         break;
3125                 case 'H':
3126                         g.virt_header = atoi(optarg);
3127                         break;
3128                 case 'P':
3129                         g.packet_file = strdup(optarg);
3130                         break;
3131                 case 'r':
3132                         g.options |= OPT_RUBBISH;
3133                         break;
3134                 case 'z':
3135                         g.options |= OPT_RANDOM_SRC;
3136                         break;
3137                 case 'Z':
3138                         g.options |= OPT_RANDOM_DST;
3139                         break;
3140                 case 'A':
3141                         g.options |= OPT_PPS_STATS;
3142                         break;
3143                 case 'B':
3144                         /* raw packets have4 bytes crc + 20 bytes framing */
3145                         // XXX maybe add an option to pass the IFG
3146                         g.framing = 24 * 8;
3147                         break;
3148                 }
3149         }
3150
3151         if (strlen(g.ifname) <=0 ) {
3152                 D("missing ifname");
3153                 usage(-1);
3154         }
3155
3156         if (g.burst == 0) {
3157                 g.burst = fn->default_burst;
3158                 D("using default burst size: %d", g.burst);
3159         }
3160
3161         g.system_cpus = i = system_ncpus();
3162         if (g.cpus < 0 || g.cpus > i) {
3163                 D("%d cpus is too high, have only %d cpus", g.cpus, i);
3164                 usage(-1);
3165         }
3166         D("running on %d cpus (have %d)", g.cpus, i);
3167         if (g.cpus == 0)
3168                 g.cpus = i;
3169
3170         if (!wait_link_arg && !strncmp(g.ifname, "vale", 4)) {
3171                 g.wait_link = 0;
3172         }
3173
3174         if (g.pkt_size < 16 || g.pkt_size > MAX_PKTSIZE) {
3175                 D("bad pktsize %d [16..%d]\n", g.pkt_size, MAX_PKTSIZE);
3176                 usage(-1);
3177         }
3178
3179         if (g.pkt_min_size > 0 && (g.pkt_min_size < 16 || g.pkt_min_size > g.pkt_size)) {
3180                 D("bad pktminsize %d [16..%d]\n", g.pkt_min_size, g.pkt_size);
3181                 usage(-1);
3182         }
3183
3184         if (g.src_mac.name == NULL) {
3185                 static char mybuf[20] = "00:00:00:00:00:00";
3186                 /* retrieve source mac address. */
3187                 if (source_hwaddr(g.ifname, mybuf) == -1) {
3188                         D("Unable to retrieve source mac");
3189                         // continue, fail later
3190                 }
3191                 g.src_mac.name = mybuf;
3192         }
3193         /* extract address ranges */
3194         if (extract_mac_range(&g.src_mac) || extract_mac_range(&g.dst_mac))
3195                 usage(-1);
3196         g.options |= extract_ip_range(&g.src_ip, g.af);
3197         g.options |= extract_ip_range(&g.dst_ip, g.af);
3198
3199         if (g.virt_header != 0 && g.virt_header != VIRT_HDR_1
3200                         && g.virt_header != VIRT_HDR_2) {
3201                 D("bad virtio-net-header length");
3202                 usage(-1);
3203         }
3204
3205     if (g.dev_type == DEV_TAP) {
3206         D("want to use tap %s", g.ifname);
3207         g.main_fd = tap_alloc(g.ifname);
3208         if (g.main_fd < 0) {
3209                 D("cannot open tap %s", g.ifname);
3210                 usage(-1);
3211         }
3212 #ifndef NO_PCAP
3213     } else if (g.dev_type == DEV_PCAP) {
3214         char pcap_errbuf[PCAP_ERRBUF_SIZE];
3215
3216         pcap_errbuf[0] = '\0'; // init the buffer
3217         g.p = pcap_open_live(g.ifname, 256 /* XXX */, 1, 100, pcap_errbuf);
3218         if (g.p == NULL) {
3219                 D("cannot open pcap on %s", g.ifname);
3220                 usage(-1);
3221         }
3222         g.main_fd = pcap_fileno(g.p);
3223         D("using pcap on %s fileno %d", g.ifname, g.main_fd);
3224 #endif /* !NO_PCAP */
3225     } else if (g.dummy_send) { /* but DEV_NETMAP */
3226         D("using a dummy send routine");
3227     } else {
3228         g.nmd = nmport_prepare(g.ifname);
3229         if (g.nmd == NULL)
3230                 goto out;
3231
3232         parse_nmr_config(g.nmr_config, &g.nmd->reg);
3233
3234         g.nmd->reg.nr_flags |= NR_ACCEPT_VNET_HDR;
3235
3236         /*
3237          * Open the netmap device using nm_open().
3238          *
3239          * protocol stack and may cause a reset of the card,
3240          * which in turn may take some time for the PHY to
3241          * reconfigure. We do the open here to have time to reset.
3242          */
3243         g.orig_mode = g.nmd->reg.nr_mode;
3244         if (g.nthreads > 1) {
3245                 switch (g.orig_mode) {
3246                 case NR_REG_ALL_NIC:
3247                 case NR_REG_NIC_SW:
3248                         g.nmd->reg.nr_mode = NR_REG_ONE_NIC;
3249                         break;
3250                 case NR_REG_SW:
3251                         g.nmd->reg.nr_mode = NR_REG_ONE_SW;
3252                         break;
3253                 default:
3254                         break;
3255                 }
3256                 g.nmd->reg.nr_ringid = 0;
3257         }
3258         if (nmport_open_desc(g.nmd) < 0)
3259                 goto out;
3260         g.main_fd = g.nmd->fd;
3261         ND("mapped %luKB at %p", (unsigned long)(g.nmd->req.nr_memsize>>10),
3262                                 g.nmd->mem);
3263
3264         if (g.virt_header) {
3265                 /* Set the virtio-net header length, since the user asked
3266                  * for it explicitly. */
3267                 set_vnet_hdr_len(&g);
3268         } else {
3269                 /* Check whether the netmap port we opened requires us to send
3270                  * and receive frames with virtio-net header. */
3271                 get_vnet_hdr_len(&g);
3272         }
3273
3274         /* get num of queues in tx or rx */
3275         if (g.td_type == TD_TYPE_SENDER)
3276                 devqueues = g.nmd->reg.nr_tx_rings + g.nmd->reg.nr_host_tx_rings;
3277         else
3278                 devqueues = g.nmd->reg.nr_rx_rings + g.nmd->reg.nr_host_rx_rings;
3279
3280         /* validate provided nthreads. */
3281         if (g.nthreads < 1 || g.nthreads > devqueues) {
3282                 D("bad nthreads %d, have %d queues", g.nthreads, devqueues);
3283                 // continue, fail later
3284         }
3285
3286         if (g.td_type == TD_TYPE_SENDER) {
3287                 int mtu = get_if_mtu(&g);
3288
3289                 if (mtu > 0 && g.pkt_size > mtu) {
3290                         D("pkt_size (%d) must be <= mtu (%d)",
3291                                 g.pkt_size, mtu);
3292                         return -1;
3293                 }
3294         }
3295
3296         if (verbose) {
3297                 struct netmap_if *nifp = g.nmd->nifp;
3298                 struct nmreq_register *req = &g.nmd->reg;
3299
3300                 D("nifp at offset %"PRIu64" ntxqs %d nrxqs %d memid %d",
3301                     req->nr_offset, req->nr_tx_rings, req->nr_rx_rings,
3302                     req->nr_mem_id);
3303                 for (i = 0; i < req->nr_tx_rings + req->nr_host_tx_rings; i++) {
3304                         struct netmap_ring *ring = NETMAP_TXRING(nifp, i);
3305                         D("   TX%d at offset %p slots %d", i,
3306                             (void *)((char *)ring - (char *)nifp), ring->num_slots);
3307                 }
3308                 for (i = 0; i < req->nr_rx_rings + req->nr_host_rx_rings; i++) {
3309                         struct netmap_ring *ring = NETMAP_RXRING(nifp, i);
3310                         D("   RX%d at offset %p slots %d", i,
3311                             (void *)((char *)ring - (char *)nifp), ring->num_slots);
3312                 }
3313         }
3314
3315         /* Print some debug information. */
3316         fprintf(stdout,
3317                 "%s %s: %d queues, %d threads and %d cpus.\n",
3318                 (g.td_type == TD_TYPE_SENDER) ? "Sending on" :
3319                         ((g.td_type == TD_TYPE_RECEIVER) ? "Receiving from" :
3320                         "Working on"),
3321                 g.ifname,
3322                 devqueues,
3323                 g.nthreads,
3324                 g.cpus);
3325         if (g.td_type == TD_TYPE_SENDER) {
3326                 fprintf(stdout, "%s -> %s (%s -> %s)\n",
3327                         g.src_ip.name, g.dst_ip.name,
3328                         g.src_mac.name, g.dst_mac.name);
3329         }
3330
3331 out:
3332         /* Exit if something went wrong. */
3333         if (g.main_fd < 0) {
3334                 D("aborting");
3335                 usage(-1);
3336         }
3337     }
3338
3339
3340         if (g.options) {
3341                 D("--- SPECIAL OPTIONS:%s%s%s%s%s%s\n",
3342                         g.options & OPT_PREFETCH ? " prefetch" : "",
3343                         g.options & OPT_ACCESS ? " access" : "",
3344                         g.options & OPT_MEMCPY ? " memcpy" : "",
3345                         g.options & OPT_INDIRECT ? " indirect" : "",
3346                         g.options & OPT_COPY ? " copy" : "",
3347                         g.options & OPT_RUBBISH ? " rubbish " : "");
3348         }
3349
3350         g.tx_period.tv_sec = g.tx_period.tv_nsec = 0;
3351         if (g.tx_rate > 0) {
3352                 /* try to have at least something every second,
3353                  * reducing the burst size to some 0.01s worth of data
3354                  * (but no less than one full set of fragments)
3355                  */
3356                 uint64_t x;
3357                 int lim = (g.tx_rate)/300;
3358                 if (g.burst > lim)
3359                         g.burst = lim;
3360                 if (g.burst == 0)
3361                         g.burst = 1;
3362                 x = ((uint64_t)1000000000 * (uint64_t)g.burst) / (uint64_t) g.tx_rate;
3363                 g.tx_period.tv_nsec = x;
3364                 g.tx_period.tv_sec = g.tx_period.tv_nsec / 1000000000;
3365                 g.tx_period.tv_nsec = g.tx_period.tv_nsec % 1000000000;
3366         }
3367         if (g.td_type == TD_TYPE_SENDER)
3368             D("Sending %d packets every  %jd.%09ld s",
3369                         g.burst, (intmax_t)g.tx_period.tv_sec, g.tx_period.tv_nsec);
3370         /* Install ^C handler. */
3371         global_nthreads = g.nthreads;
3372         sigemptyset(&ss);
3373         sigaddset(&ss, SIGINT);
3374         /* block SIGINT now, so that all created threads will inherit the mask */
3375         if (pthread_sigmask(SIG_BLOCK, &ss, NULL) < 0) {
3376                 D("failed to block SIGINT: %s", strerror(errno));
3377         }
3378         if (start_threads(&g) < 0)
3379                 return 1;
3380         /* Install the handler and re-enable SIGINT for the main thread */
3381         memset(&sa, 0, sizeof(sa));
3382         sa.sa_handler = sigint_h;
3383         if (sigaction(SIGINT, &sa, NULL) < 0) {
3384                 D("failed to install ^C handler: %s", strerror(errno));
3385         }
3386
3387         if (pthread_sigmask(SIG_UNBLOCK, &ss, NULL) < 0) {
3388                 D("failed to re-enable SIGINT: %s", strerror(errno));
3389         }
3390         main_thread(&g);
3391         free(targs);
3392         return 0;
3393 }
3394
3395 /* end of file */