intel dpdk api testpmd 程序源码详解

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author:朝阳_tony
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Create Date: 2013-7-28 16:34:51 Sunday
Last Change: 2013-7-28 18:25:31 Sunday

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此文请结合intel dpdk源码去阅读，源码可以去http://dpdk.org/dev 网页中下载；更多官方文档请访问http://dpdk.org

intel DPDK交流群希望大家加入互相学习,QQ群号:289784125

摘要

testpmd程序是测试dpdk代码性能的一个测试程序，由intel 官方提供，其源码就存放在 dpdk/app/test-pmd目录中；本文章用代码是在app/test-pmd/testpmd.c  中的代码；

1、程序初始化过程

从main函数讲起,我看程序总是喜欢从main函数看起，了解大概有几个模块，初始化了哪些东西，调用了哪些东西，了解个大概，然后再一个一个函数详细去看；

1）、早起底层初始化

在main函数中分别调用一下函数对dpdk套件进行初始化，

rte_eal_init() //去初始化dpdk抽象层的信息，如cpu 分配，hpet模块初始，pci设备信息的扫描等等；

rte_igb_pmd_init()  //注册用户态的igb 驱动信息，如果中断回调函数；网络回调函数的指针初始化等 ；

rte_eal_pci_probe() // 绑定新的igb_uio驱动到相应的设备；

有些调用到函数已经在之前我写的博文讲过，我就不详细讲了，如想详细了解，请看我之前写的博文；

nb_ports = (portid_t) rte_eth_dev_count()

获取你当前有效网卡，网口的个数；

set_def_fwd_config();

这个程序主要测试dpdk的数据包转发性能，调用set_def_fwd_config()函数，是去分配cpu core  和port ；同时设置端口的缺省的mac信息；

launch_args_parse(argc, argv);

调用launch_args_parse去分析testpmd自身的参数，通常我们会传递一个   -i  参数，就是interactive单词，意思是进行交互模式测试，等程序启动起来，你就需要一个一个的敲命令进行测试，当然你也可采用非交互的模式进行测试；

2）、内层池初始化

调用init_config();函数去分配内存池，端口结构体，转发信息结构体空间；

下面详解一下init_config()函数，

    fwd_lcores = rte_zmalloc("testpmd: fwd_lcores",
                sizeof(struct fwd_lcore *) * nb_lcores,
                CACHE_LINE_SIZE);

fwd_lcores是一个二级指针，所以要先给这个指针分配一块空间，用于存储一级的指针，而起数量为nb_lcores个，就是之前通过set_def_fwd_config函数设置的 core数；

        fwd_lcores[lc_id] = rte_zmalloc("testpmd: struct fwd_lcore",
                           sizeof(struct fwd_lcore),
                           CACHE_LINE_SIZE);

初始化一级指针，在一个for循环中实现，先单个结构体分配，然后将单个结构体的指针赋值给了fwd_lcores[lc_id];

mbuf_pool_create(mbuf_data_size, nb_mbuf_per_pool, 0);

根据你才用的是hugepage的NUMA模式还是non-NUMA模式来分配内存池；

mbp = mbuf_pool_find(rte_lcore_to_socket_id(lc_id));

根据core id 来分配每个单独的core应该拥有那个内存池；fwd_lcores[lc_id]->mbp = mbp; 然后赋值给fwd_lcores结构体中；

    /* Configuration of Ethernet ports. */
    ports = rte_zmalloc("testpmd: ports",
                sizeof(struct rte_port) * nb_ports,
                CACHE_LINE_SIZE);

接下来 配置分配端口空间并配置其信息；

rte_eth_dev_info_get(pt_id, &port->dev_info);

调用rte_eth_dev_info_get会将一些设备信息和端口设定信息赋值给dev_info ,在接下来会用获取到的信息，判断其发送和接收队列值是否符合；

    fwd_streams = rte_zmalloc("testpmd: fwd_streams",
                  sizeof(struct fwd_stream *) * nb_fwd_streams,
                  CACHE_LINE_SIZE);

最后分配fwd_streams转发信息结构体空间；

3）、端口信息初始化

调用 init_ports();函数去初始化端的的mac地址，发送队列，和接收队列，

下面详细解释一下 init_ports函数；

port = &ports[pi];

ports结构体数组，就是在上面init_config()函数中分配到的端口结构体内存空间；

diag = rte_eth_dev_configure(pi, nb_rxq, nb_txq, &port_conf);

在init_ports中循环调用rte_eth_dev_configure()函数去初始端口的默认配置；

rte_eth_macaddr_get(pi, &port->eth_addr);

获取有效网卡的mac地址信息；

            diag = rte_eth_tx_queue_setup(pi, qi, nb_txd,
                              sock_id,
                              &tx_conf);

初始发送队列，

            diag = rte_eth_rx_queue_setup(pi, qi, nb_rxd, sock_id,
                              &rx_conf,
                              mbuf_pool_find(sock_id));

初始接收队列；

diag = rte_eth_dev_start(pi);

启动端口；

rte_eth_link_get(pi, &link);

查看端口是否连接正常，连个状态， up 或者 down ，如果是down说明你的网卡端口网线连接不正常；呵呵

rte_eth_promiscuous_enable(pi);

最后判断你的网卡设置的是否混咋模式接收信息，如果是混杂模式，说明你任何网络信息都接收，否则只接收你上面设置的mac地址，为目的地址的网络信息；

4）、交互模式启动

我们在执行testpmd程序的时候传递了一个 -i 参数，目地是启动交互模式；

因此会调用prompt();函数进入交互模式；

 cl = cmdline_stdin_new(main_ctx, "testpmd> ");

在prompt()函数中，调用cmdline_stdin_new()初始化dpdk提供的命令行交互模块，其实主要是将main_ctx个结构体初始化进模块，

注意，有用testpmd启动后可执行命令的回调函数，都放在了main_ctx结构体中；

cmdline_interact(cl);

调用命令交互函数；

cmdline_stdin_exit(cl);

等你退出命令行交互模式是，就可以调用cmdline_stdin_exit() 函数退出了；

2、testpmd编译运行测试

make -C app/test-pmd/

编译程序；

运行程序测试；

./app/test-pmd/testpmd -c 1f -n 4  -- -i

-c 1f 是指，最多可以分配 5个core给dpdk程序，  1f = 00011111 ； 

-n 4  分配4个内存通道；

--  由于有主次参数，因此会中间穿插两个 “  -- ”  ，

-i  采用交互模式；

3、程序运行时命令使用

程序启动后你可以执行help命令查看帮助信息；

start  启动数据转发；

stop   停止并统计数据转发结果

程序启动后默认是io转发模式，

set  fwd  io|mac|rxonly|txonly|csum  设置其他转发模式，如    set  fwd  mac   设置为mac转发模式；

技术水平有待提高，如果文章有错误的地方希望读者指正，相互交流，互相学习；O(∩_∩)O~