Front Haul Interface Library first seed code contribution
[o-du/phy.git] / fhi_lib / lib / ethernet / ethernet.c
diff --git a/fhi_lib/lib/ethernet/ethernet.c b/fhi_lib/lib/ethernet/ethernet.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..ebf997c
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,357 @@
+/******************************************************************************
+*
+*   Copyright (c) 2019 Intel.
+*
+*   Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
+*   you may not use this file except in compliance with the License.
+*   You may obtain a copy of the License at
+*
+*       http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
+*
+*   Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
+*   distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
+*   WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
+*   See the License for the specific language governing permissions and
+*   limitations under the License.
+*
+*******************************************************************************/
+
+
+/**
+ * @brief This file has all definitions for the Ethernet Data Interface Layer
+ * @file ethernet.c
+ * @ingroup group_lte_source_auxlib
+ * @author Intel Corporation
+ **/
+
+
+#include <stdio.h>
+#include <string.h>
+#include <stdint.h>
+#include <unistd.h>
+#include <errno.h>
+#include <sys/queue.h>
+#include <err.h>
+#include <assert.h>
+
+#include <linux/limits.h>
+#include <sys/types.h>
+#include <stdlib.h>
+#include <math.h>
+
+#include <rte_config.h>
+#include <rte_common.h>
+#include <rte_log.h>
+#include <rte_memory.h>
+#include <rte_memcpy.h>
+#include <rte_memzone.h>
+#include <rte_eal.h>
+#include <rte_per_lcore.h>
+#include <rte_launch.h>
+#include <rte_atomic.h>
+#include <rte_cycles.h>
+#include <rte_prefetch.h>
+#include <rte_lcore.h>
+#include <rte_per_lcore.h>
+#include <rte_branch_prediction.h>
+#include <rte_interrupts.h>
+#include <rte_pci.h>
+#include <rte_debug.h>
+#include <rte_ether.h>
+#include <rte_ethdev.h>
+#include <rte_ring.h>
+#include <rte_mempool.h>
+#include <rte_mbuf.h>
+#include <rte_errno.h>
+
+#include "ethernet.h"
+#include "ethdi.h"
+
+/* Our mbuf pools. */
+struct rte_mempool *_eth_mbuf_pool;
+struct rte_mempool *_eth_mbuf_pool_rx;
+struct rte_mempool *_eth_mbuf_pool_small;
+struct rte_mempool *_eth_mbuf_pool_big;
+
+/*
+ * Make sure the ring indexes are big enough to cover buf space x2
+ * This ring-buffer maintains the property head - tail <= RINGSIZE.
+ * head == tail:  ring buffer empty
+ * head - tail == RINGSIZE: ring buffer full
+ */
+typedef uint16_t ring_idx;
+static struct {
+    ring_idx head;
+    ring_idx read_head;
+    ring_idx tail;
+    char buf[1024];      /* needs power of 2! */
+} io_ring = { {0}, 0, 0};
+
+#define RINGSIZE sizeof(io_ring.buf)
+#define RINGMASK (RINGSIZE - 1)
+
+
+/*
+ * Display part of the message stored in the ring buffer.
+ * Might require multiple calls to print the full message.
+ * Will return 0 when nothing left to print.
+ */
+int xran_show_delayed_message(void)
+{
+    ring_idx tail = io_ring.tail;
+    ring_idx wlen = io_ring.read_head - tail; /* always within [0, RINGSIZE] */
+
+    if (wlen <= 0)
+        return 0;
+
+    tail &= RINGMASK;   /* modulo the range down now that we have wlen */
+
+    /* Make sure we're not going over buffer end. Next call will wrap. */
+    if (tail + wlen > RINGSIZE)
+        wlen = RINGSIZE - tail;
+
+    RTE_ASSERT(tail + wlen <= RINGSIZE);
+
+    /* We use write() here to avoid recaculating string length in fwrite(). */
+    const ssize_t written = write(STDOUT_FILENO, io_ring.buf + tail, wlen);
+    if (written <= 0)
+        return 0;   /* To avoid moving tail the wrong way on error. */
+
+    /* Move tail up. Only we touch it. And we only print from one core. */
+    io_ring.tail += written;
+
+    return written;     /* next invocation will print the rest if any */
+}
+
+
+void xran_init_mbuf_pool(void)
+{
+    /* Init the buffer pool */
+    if (rte_eal_process_type() == RTE_PROC_PRIMARY) {
+        _eth_mbuf_pool = rte_pktmbuf_pool_create("mempool", NUM_MBUFS,
+                MBUF_CACHE, 0, MBUF_POOL_ELEMENT, rte_socket_id());
+        _eth_mbuf_pool_rx = rte_pktmbuf_pool_create("mempool_rx", NUM_MBUFS,
+                MBUF_CACHE, 0, MBUF_POOL_ELEMENT, rte_socket_id());
+        _eth_mbuf_pool_small = rte_pktmbuf_pool_create("mempool_small",
+                NUM_MBUFS, MBUF_CACHE, 0, MBUF_POOL_ELM_SMALL, rte_socket_id());
+        _eth_mbuf_pool_big = rte_pktmbuf_pool_create("mempool_big",
+                NUM_MBUFS_BIG, 0, 0, MBUF_POOL_ELM_BIG, rte_socket_id());
+    } else {
+        _eth_mbuf_pool = rte_mempool_lookup("mempool");
+        _eth_mbuf_pool_rx = rte_mempool_lookup("mempool_rx");
+        _eth_mbuf_pool_small = rte_mempool_lookup("mempool_small");
+        _eth_mbuf_pool_big = rte_mempool_lookup("mempool_big");
+    }
+    if (_eth_mbuf_pool == NULL)
+        rte_panic("Cannot create mbuf pool: %s\n", rte_strerror(rte_errno));
+    if (_eth_mbuf_pool_rx == NULL)
+        rte_panic("Cannot create mbuf pool: %s\n", rte_strerror(rte_errno));
+    if (_eth_mbuf_pool_small == NULL)
+        rte_panic("Cannot create small mbuf pool: %s\n", rte_strerror(rte_errno));
+    if (_eth_mbuf_pool_big == NULL)
+        rte_panic("Cannot create big mbuf pool: %s\n", rte_strerror(rte_errno));
+}
+
+/* Init NIC port, then start the port */
+void xran_init_port(int p_id,  struct ether_addr *p_lls_cu_addr)
+{
+    char buf[ETHER_ADDR_FMT_SIZE];
+    struct ether_addr eth_addr;
+    struct rte_eth_rxmode rxmode =
+            { .split_hdr_size = 0,
+              .max_rx_pkt_len = MAX_RX_LEN,
+              .offloads=(DEV_RX_OFFLOAD_JUMBO_FRAME|DEV_RX_OFFLOAD_CRC_STRIP)
+            };
+    struct rte_eth_txmode txmode = {
+                .mq_mode = ETH_MQ_TX_NONE
+            };
+    struct rte_eth_conf port_conf = {
+            .rxmode = rxmode,
+            .txmode = txmode
+            };
+    struct ether_addr pDstEthAddr;
+
+    struct rte_eth_rxconf rxq_conf;
+    struct rte_eth_txconf txq_conf;
+
+    int ret;
+    struct rte_eth_dev_info dev_info;
+    const char *drv_name = "";
+    int sock_id = rte_eth_dev_socket_id(p_id);
+
+   // ether_format_addr(buf, sizeof(buf), p_lls_cu_addr);
+   // printf("port %d set mac address %s\n", p_id, buf);
+   // rte_eth_dev_default_mac_addr_set(p_id, p_lls_cu_addr);
+
+    rte_eth_dev_info_get(p_id, &dev_info);
+    if (dev_info.driver_name)
+        drv_name = dev_info.driver_name;
+    printf("initializing port %d for TX, drv=%s\n", p_id, drv_name);
+
+    /* In order to receive packets from any server need to add broad case address
+    * for the port*/
+    pDstEthAddr.addr_bytes[0] = 0xFF;
+    pDstEthAddr.addr_bytes[1] = 0xFF;
+    pDstEthAddr.addr_bytes[2] = 0xFF;
+
+    pDstEthAddr.addr_bytes[3] = 0xFF;
+    pDstEthAddr.addr_bytes[4] = 0xFF;
+    pDstEthAddr.addr_bytes[5] = 0xFF;
+
+    rte_eth_macaddr_get(p_id, &eth_addr);
+    ether_format_addr(buf, sizeof(buf), &eth_addr);
+    printf("port %d mac address %s\n", p_id, buf);
+
+    struct ether_addr addr;
+    rte_eth_macaddr_get(p_id, &addr);
+
+//    rte_eth_dev_mac_addr_add(p_id, &pDstEthAddr,1);
+   // rte_eth_dev_mac_addr_add(p_id, &addr, 1);
+
+    printf("Port %u MAC: %02"PRIx8" %02"PRIx8" %02"PRIx8
+        " %02"PRIx8" %02"PRIx8" %02"PRIx8"\n",
+        (unsigned)p_id,
+        addr.addr_bytes[0], addr.addr_bytes[1], addr.addr_bytes[2],
+        addr.addr_bytes[3], addr.addr_bytes[4], addr.addr_bytes[5]);
+
+    /* Init port */
+    ret = rte_eth_dev_configure(p_id, 1, 1, &port_conf);
+    if (ret < 0)
+        rte_panic("Cannot configure port %u (%d)\n", p_id, ret);
+
+    /* Init RX queues */
+    rxq_conf = dev_info.default_rxconf;
+    ret = rte_eth_rx_queue_setup(p_id, 0, BURST_SIZE,
+        sock_id, &rxq_conf, _eth_mbuf_pool_rx);
+    if (ret < 0)
+        rte_panic("Cannot init RX for port %u (%d)\n",
+            p_id, ret);
+
+    /* Init TX queues */
+    txq_conf = dev_info.default_txconf;
+    ret = rte_eth_tx_queue_setup(p_id, 0, BURST_SIZE, sock_id, &txq_conf);
+    if (ret < 0)
+        rte_panic("Cannot init TX for port %u (%d)\n",
+                p_id, ret);
+
+    /* Start port */
+    ret = rte_eth_dev_start(p_id);
+    if (ret < 0)
+        rte_panic("Cannot start port %u (%d)\n", p_id, ret);
+
+    rte_eth_promiscuous_enable(p_id);
+}
+
+void xran_memdump(void *addr, int len)
+{
+    int i;
+    char tmp_buf[len * 2 + len / 16 + 1];
+    char *p = tmp_buf;
+
+    return;
+#if 0
+    for (i = 0; i < len; ++i) {
+        sprintf(p, "%.2X ", ((uint8_t *)addr)[i]);
+        if (i % 16 == 15)
+            *p++ = '\n';
+    }
+    *p = 0;
+    nlog("%s", tmp_buf);
+#endif
+}
+
+
+/* Prepend ethernet header, possibly vlan tag. */
+void xran_add_eth_hdr_vlan(struct ether_addr *dst, uint16_t ethertype, struct rte_mbuf *mb, uint16_t vlan_tci)
+{
+    /* add in the ethernet header */
+    struct ether_hdr *const h = (void *)rte_pktmbuf_prepend(mb, sizeof(*h));
+
+    PANIC_ON(h == NULL, "mbuf prepend of ether_hdr failed");
+
+    /* Fill in the ethernet header. */
+    rte_eth_macaddr_get(mb->port, &h->s_addr);          /* set source addr */
+    h->d_addr = *dst;                                   /* set dst addr */
+    h->ether_type = rte_cpu_to_be_16(ethertype);        /* ethertype too */
+
+#if defined(DPDKIO_DEBUG) && DPDKIO_DEBUG > 1
+    {
+        char dst[ETHER_ADDR_FMT_SIZE] = "(empty)";
+        char src[ETHER_ADDR_FMT_SIZE] = "(empty)";
+
+        nlog("*** packet for TX below (len %d) ***", rte_pktmbuf_pkt_len(mb));
+        ether_format_addr(src, sizeof(src), &h->s_addr);
+        ether_format_addr(dst, sizeof(dst), &h->d_addr);
+        nlog("src: %s dst: %s ethertype: %.4X", src, dst, ethertype);
+    }
+#endif
+#ifdef VLAN_SUPPORT
+    mb->vlan_tci = vlan_tci;
+    dlog("Inserting vlan tag of %d", vlan_tci);
+    rte_vlan_insert(&mb);
+#endif
+}
+
+int xran_send_message_burst(int dst_id, int pkt_type, void *body, int len)
+{
+    struct rte_mbuf *mbufs[BURST_SIZE];
+    int i;
+    uint8_t *src = body;
+    const struct xran_ethdi_ctx *const ctx = xran_ethdi_get_ctx();
+
+    /* We're limited by maximum mbuf size on the receive size.
+     * We can change this but this would be a bigger rework. */
+    RTE_ASSERT(len < MBUF_POOL_ELM_BIG);
+
+    /* Allocate the required number of mbufs. */
+    const uint8_t count = ceilf((float)len / MAX_DATA_SIZE);
+    if (rte_pktmbuf_alloc_bulk(_eth_mbuf_pool, mbufs, count) != 0)
+        rte_panic("Failed to allocate %d mbufs\n", count);
+
+    nlog("burst transfer with data size %lu", MAX_DATA_SIZE);
+    for (i = 0; len > 0; ++i) {
+        char *p;
+        struct burst_hdr *bhdr;
+        struct ethdi_hdr *edi_hdr;
+
+        /* Setup the ethdi_hdr. */
+        edi_hdr = (void *)rte_pktmbuf_append(mbufs[i], sizeof(*edi_hdr));
+        if (edi_hdr == NULL)
+            rte_panic("append of ethdi_hdr failed\n");
+        edi_hdr->pkt_type = PKT_BURST;
+        /* edi_hdr->source_id setup in tx_from_ring */
+        edi_hdr->dest_id = dst_id;
+
+        /* Setup the burst header */
+        bhdr = (void *)rte_pktmbuf_append(mbufs[i], sizeof(*bhdr));
+        if (bhdr == NULL)        /* append failed. */
+            rte_panic("mbuf prepend of burst_hdr failed\n");
+        bhdr->original_type = pkt_type;
+        bhdr->pkt_idx = i;       /* save the index of the burst chunk. */
+        bhdr->total_pkts = count;
+
+        /* now copy in the actual data */
+        const int curr_data_len = RTE_MIN(len, MAX_TX_LEN -
+                rte_pktmbuf_pkt_len(mbufs[i]) - sizeof(struct ether_hdr));
+        p = (void *)rte_pktmbuf_append(mbufs[i], curr_data_len);
+        if (p == NULL)
+            rte_panic("mbuf append of %d data bytes failed\n", curr_data_len);
+        /* This copy is unavoidable, as we're splitting one big buffer
+         * into multiple mbufs. */
+        rte_memcpy(p, src, curr_data_len);
+
+        dlog("curr_data_len[%d] = %d", i, curr_data_len);
+        dlog("packet %d size %d", i, rte_pktmbuf_pkt_len(mbufs[i]));
+
+        /* Update our source data pointer and remaining length. */
+        len -= curr_data_len;
+        src += curr_data_len;
+    }
+
+    /* Now enqueue the full prepared burst. */
+    i = rte_ring_enqueue_bulk(ctx->tx_ring[0], (void **)mbufs, count, NULL);
+    PANIC_ON(i != count, "failed to enqueue all mbufs: %d/%d", i, count);
+    dlog("%d packets enqueued on port %d.", count, ctx->io_cfg.port);
+
+    return 1;
+}