tools/testing/selftests/net/msg_zerocopy.c

   1 /* Evaluate MSG_ZEROCOPY
   2  *
   3  * Send traffic between two processes over one of the supported
   4  * protocols and modes:
   5  *
   6  * PF_INET/PF_INET6
   7  * - SOCK_STREAM
   8  * - SOCK_DGRAM
   9  * - SOCK_DGRAM with UDP_CORK
  10  * - SOCK_RAW
  11  * - SOCK_RAW with IP_HDRINCL
  12  *
  13  * PF_PACKET
  14  * - SOCK_DGRAM
  15  * - SOCK_RAW
  16  *
  17  * PF_RDS
  18  * - SOCK_SEQPACKET
  19  *
  20  * Start this program on two connected hosts, one in send mode and
  21  * the other with option '-r' to put it in receiver mode.
  22  *
  23  * If zerocopy mode ('-z') is enabled, the sender will verify that
  24  * the kernel queues completions on the error queue for all zerocopy
  25  * transfers.
  26  */
  27
  28 #define _GNU_SOURCE
  29
  30 #include <arpa/inet.h>
  31 #include <error.h>
  32 #include <errno.h>
  33 #include <limits.h>
  34 #include <linux/errqueue.h>
  35 #include <linux/if_packet.h>
  36 #include <linux/ipv6.h>
  37 #include <linux/socket.h>
  38 #include <linux/sockios.h>
  39 #include <net/ethernet.h>
  40 #include <net/if.h>
  41 #include <netinet/ip.h>
  42 #include <netinet/ip6.h>
  43 #include <netinet/tcp.h>
  44 #include <netinet/udp.h>
  45 #include <poll.h>
  46 #include <sched.h>
  47 #include <stdbool.h>
  48 #include <stdio.h>
  49 #include <stdint.h>
  50 #include <stdlib.h>
  51 #include <string.h>
  52 #include <sys/ioctl.h>
  53 #include <sys/socket.h>
  54 #include <sys/stat.h>
  55 #include <sys/time.h>
  56 #include <sys/types.h>
  57 #include <sys/wait.h>
  58 #include <unistd.h>
  59 #include <linux/rds.h>
  60
  61 #ifndef SO_EE_ORIGIN_ZEROCOPY
  62 #define SO_EE_ORIGIN_ZEROCOPY           5
  63 #endif
  64
  65 #ifndef SO_ZEROCOPY
  66 #define SO_ZEROCOPY     60
  67 #endif
  68
  69 #ifndef SO_EE_CODE_ZEROCOPY_COPIED
  70 #define SO_EE_CODE_ZEROCOPY_COPIED      1
  71 #endif
  72
  73 #ifndef MSG_ZEROCOPY
  74 #define MSG_ZEROCOPY    0x4000000
  75 #endif
  76
  77 static int  cfg_cork;
  78 static bool cfg_cork_mixed;
  79 static int  cfg_cpu             = -1;           /* default: pin to last cpu */
  80 static int  cfg_family          = PF_UNSPEC;
  81 static int  cfg_ifindex         = 1;
  82 static int  cfg_payload_len;
  83 static int  cfg_port            = 8000;
  84 static bool cfg_rx;
  85 static int  cfg_runtime_ms      = 4200;
  86 static int  cfg_verbose;
  87 static int  cfg_waittime_ms     = 500;
  88 static bool cfg_zerocopy;
  89
  90 static socklen_t cfg_alen;
  91 static struct sockaddr_storage cfg_dst_addr;
  92 static struct sockaddr_storage cfg_src_addr;
  93
  94 static char payload[IP_MAXPACKET];
  95 static long packets, bytes, completions, expected_completions;
  96 static int  zerocopied = -1;
  97 static uint32_t next_completion;
  98
  99 static unsigned long gettimeofday_ms(void)
 100 {
 101         struct timeval tv;
 102
 103         gettimeofday(&tv, NULL);
 104         return (tv.tv_sec * 1000) + (tv.tv_usec / 1000);
 105 }
 106
 107 static uint16_t get_ip_csum(const uint16_t *start, int num_words)
 108 {
 109         unsigned long sum = 0;
 110         int i;
 111
 112         for (i = 0; i < num_words; i++)
 113                 sum += start[i];
 114
 115         while (sum >> 16)
 116                 sum = (sum & 0xFFFF) + (sum >> 16);
 117
 118         return ~sum;
 119 }
 120
 121 static int do_setcpu(int cpu)
 122 {
 123         cpu_set_t mask;
 124
 125         CPU_ZERO(&mask);
 126         CPU_SET(cpu, &mask);
 127         if (sched_setaffinity(0, sizeof(mask), &mask))
 128                 fprintf(stderr, "cpu: unable to pin, may increase variance.\n");
 129         else if (cfg_verbose)
 130                 fprintf(stderr, "cpu: %u\n", cpu);
 131
 132         return 0;
 133 }
 134
 135 static void do_setsockopt(int fd, int level, int optname, int val)
 136 {
 137         if (setsockopt(fd, level, optname, &val, sizeof(val)))
 138                 error(1, errno, "setsockopt %d.%d: %d", level, optname, val);
 139 }
 140
 141 static int do_poll(int fd, int events)
 142 {
 143         struct pollfd pfd;
 144         int ret;
 145
 146         pfd.events = events;
 147         pfd.revents = 0;
 148         pfd.fd = fd;
 149
 150         ret = poll(&pfd, 1, cfg_waittime_ms);
 151         if (ret == -1)
 152                 error(1, errno, "poll");
 153
 154         return ret && (pfd.revents & events);
 155 }
 156
 157 static int do_accept(int fd)
 158 {
 159         int fda = fd;
 160
 161         fd = accept(fda, NULL, NULL);
 162         if (fd == -1)
 163                 error(1, errno, "accept");
 164         if (close(fda))
 165                 error(1, errno, "close listen sock");
 166
 167         return fd;
 168 }
 169
 170 static void add_zcopy_cookie(struct msghdr *msg, uint32_t cookie)
 171 {
 172         struct cmsghdr *cm;
 173
 174         if (!msg->msg_control)
 175                 error(1, errno, "NULL cookie");
 176         cm = (void *)msg->msg_control;
 177         cm->cmsg_len = CMSG_LEN(sizeof(cookie));
 178         cm->cmsg_level = SOL_RDS;
 179         cm->cmsg_type = RDS_CMSG_ZCOPY_COOKIE;
 180         memcpy(CMSG_DATA(cm), &cookie, sizeof(cookie));
 181 }
 182
 183 static bool do_sendmsg(int fd, struct msghdr *msg, bool do_zerocopy, int domain)
 184 {
 185         int ret, len, i, flags;
 186         static uint32_t cookie;
 187         char ckbuf[CMSG_SPACE(sizeof(cookie))];
 188
 189         len = 0;
 190         for (i = 0; i < msg->msg_iovlen; i++)
 191                 len += msg->msg_iov[i].iov_len;
 192
 193         flags = MSG_DONTWAIT;
 194         if (do_zerocopy) {
 195                 flags |= MSG_ZEROCOPY;
 196                 if (domain == PF_RDS) {
 197                         memset(&msg->msg_control, 0, sizeof(msg->msg_control));
 198                         msg->msg_controllen = CMSG_SPACE(sizeof(cookie));
 199                         msg->msg_control = (struct cmsghdr *)ckbuf;
 200                         add_zcopy_cookie(msg, ++cookie);
 201                 }
 202         }
 203
 204         ret = sendmsg(fd, msg, flags);
 205         if (ret == -1 && errno == EAGAIN)
 206                 return false;
 207         if (ret == -1)
 208                 error(1, errno, "send");
 209         if (cfg_verbose && ret != len)
 210                 fprintf(stderr, "send: ret=%u != %u\n", ret, len);
 211
 212         if (len) {
 213                 packets++;
 214                 bytes += ret;
 215                 if (do_zerocopy && ret)
 216                         expected_completions++;
 217         }
 218         if (do_zerocopy && domain == PF_RDS) {
 219                 msg->msg_control = NULL;
 220                 msg->msg_controllen = 0;
 221         }
 222
 223         return true;
 224 }
 225
 226 static void do_sendmsg_corked(int fd, struct msghdr *msg)
 227 {
 228         bool do_zerocopy = cfg_zerocopy;
 229         int i, payload_len, extra_len;
 230
 231         /* split up the packet. for non-multiple, make first buffer longer */
 232         payload_len = cfg_payload_len / cfg_cork;
 233         extra_len = cfg_payload_len - (cfg_cork * payload_len);
 234
 235         do_setsockopt(fd, IPPROTO_UDP, UDP_CORK, 1);
 236
 237         for (i = 0; i < cfg_cork; i++) {
 238
 239                 /* in mixed-frags mode, alternate zerocopy and copy frags
 240                  * start with non-zerocopy, to ensure attach later works
 241                  */
 242                 if (cfg_cork_mixed)
 243                         do_zerocopy = (i & 1);
 244
 245                 msg->msg_iov[0].iov_len = payload_len + extra_len;
 246                 extra_len = 0;
 247
 248                 do_sendmsg(fd, msg, do_zerocopy,
 249                            (cfg_dst_addr.ss_family == AF_INET ?
 250                             PF_INET : PF_INET6));
 251         }
 252
 253         do_setsockopt(fd, IPPROTO_UDP, UDP_CORK, 0);
 254 }
 255
 256 static int setup_iph(struct iphdr *iph, uint16_t payload_len)
 257 {
 258         struct sockaddr_in *daddr = (void *) &cfg_dst_addr;
 259         struct sockaddr_in *saddr = (void *) &cfg_src_addr;
 260
 261         memset(iph, 0, sizeof(*iph));
 262
 263         iph->version    = 4;
 264         iph->tos        = 0;
 265         iph->ihl        = 5;
 266         iph->ttl        = 2;
 267         iph->saddr      = saddr->sin_addr.s_addr;
 268         iph->daddr      = daddr->sin_addr.s_addr;
 269         iph->protocol   = IPPROTO_EGP;
 270         iph->tot_len    = htons(sizeof(*iph) + payload_len);
 271         iph->check      = get_ip_csum((void *) iph, iph->ihl << 1);
 272
 273         return sizeof(*iph);
 274 }
 275
 276 static int setup_ip6h(struct ipv6hdr *ip6h, uint16_t payload_len)
 277 {
 278         struct sockaddr_in6 *daddr = (void *) &cfg_dst_addr;
 279         struct sockaddr_in6 *saddr = (void *) &cfg_src_addr;
 280
 281         memset(ip6h, 0, sizeof(*ip6h));
 282
 283         ip6h->version           = 6;
 284         ip6h->payload_len       = htons(payload_len);
 285         ip6h->nexthdr           = IPPROTO_EGP;
 286         ip6h->hop_limit         = 2;
 287         ip6h->saddr             = saddr->sin6_addr;
 288         ip6h->daddr             = daddr->sin6_addr;
 289
 290         return sizeof(*ip6h);
 291 }
 292
 293
 294 static void setup_sockaddr(int domain, const char *str_addr,
 295                            struct sockaddr_storage *sockaddr)
 296 {
 297         struct sockaddr_in6 *addr6 = (void *) sockaddr;
 298         struct sockaddr_in *addr4 = (void *) sockaddr;
 299
 300         switch (domain) {
 301         case PF_INET:
 302                 memset(addr4, 0, sizeof(*addr4));
 303                 addr4->sin_family = AF_INET;
 304                 addr4->sin_port = htons(cfg_port);
 305                 if (str_addr &&
 306                     inet_pton(AF_INET, str_addr, &(addr4->sin_addr)) != 1)
 307                         error(1, 0, "ipv4 parse error: %s", str_addr);
 308                 break;
 309         case PF_INET6:
 310                 memset(addr6, 0, sizeof(*addr6));
 311                 addr6->sin6_family = AF_INET6;
 312                 addr6->sin6_port = htons(cfg_port);
 313                 if (str_addr &&
 314                     inet_pton(AF_INET6, str_addr, &(addr6->sin6_addr)) != 1)
 315                         error(1, 0, "ipv6 parse error: %s", str_addr);
 316                 break;
 317         default:
 318                 error(1, 0, "illegal domain");
 319         }
 320 }
 321
 322 static int do_setup_tx(int domain, int type, int protocol)
 323 {
 324         int fd;
 325
 326         fd = socket(domain, type, protocol);
 327         if (fd == -1)
 328                 error(1, errno, "socket t");
 329
 330         do_setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, 1 << 21);
 331         if (cfg_zerocopy)
 332                 do_setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_ZEROCOPY, 1);
 333
 334         if (domain != PF_PACKET && domain != PF_RDS)
 335                 if (connect(fd, (void *) &cfg_dst_addr, cfg_alen))
 336                         error(1, errno, "connect");
 337
 338         if (domain == PF_RDS) {
 339                 if (bind(fd, (void *) &cfg_src_addr, cfg_alen))
 340                         error(1, errno, "bind");
 341         }
 342
 343         return fd;
 344 }
 345
 346 static uint32_t do_process_zerocopy_cookies(struct rds_zcopy_cookies *ck)
 347 {
 348         int i;
 349
 350         if (ck->num > RDS_MAX_ZCOOKIES)
 351                 error(1, 0, "Returned %d cookies, max expected %d\n",
 352                       ck->num, RDS_MAX_ZCOOKIES);
 353         for (i = 0; i < ck->num; i++)
 354                 if (cfg_verbose >= 2)
 355                         fprintf(stderr, "%d\n", ck->cookies[i]);
 356         return ck->num;
 357 }
 358
 359 static bool do_recvmsg_completion(int fd)
 360 {
 361         char cmsgbuf[CMSG_SPACE(sizeof(struct rds_zcopy_cookies))];
 362         struct rds_zcopy_cookies *ck;
 363         struct cmsghdr *cmsg;
 364         struct msghdr msg;
 365         bool ret = false;
 366
 367         memset(&msg, 0, sizeof(msg));
 368         msg.msg_control = cmsgbuf;
 369         msg.msg_controllen = sizeof(cmsgbuf);
 370
 371         if (recvmsg(fd, &msg, MSG_DONTWAIT))
 372                 return ret;
 373
 374         if (msg.msg_flags & MSG_CTRUNC)
 375                 error(1, errno, "recvmsg notification: truncated");
 376
 377         for (cmsg = CMSG_FIRSTHDR(&msg); cmsg; cmsg = CMSG_NXTHDR(&msg, cmsg)) {
 378                 if (cmsg->cmsg_level == SOL_RDS &&
 379                     cmsg->cmsg_type == RDS_CMSG_ZCOPY_COMPLETION) {
 380
 381                         ck = (struct rds_zcopy_cookies *)CMSG_DATA(cmsg);
 382                         completions += do_process_zerocopy_cookies(ck);
 383                         ret = true;
 384                         break;
 385                 }
 386                 error(0, 0, "ignoring cmsg at level %d type %d\n",
 387                             cmsg->cmsg_level, cmsg->cmsg_type);
 388         }
 389         return ret;
 390 }
 391
 392 static bool do_recv_completion(int fd, int domain)
 393 {
 394         struct sock_extended_err *serr;
 395         struct msghdr msg = {};
 396         struct cmsghdr *cm;
 397         uint32_t hi, lo, range;
 398         int ret, zerocopy;
 399         char control[100];
 400
 401         if (domain == PF_RDS)
 402                 return do_recvmsg_completion(fd);
 403
 404         msg.msg_control = control;
 405         msg.msg_controllen = sizeof(control);
 406
 407         ret = recvmsg(fd, &msg, MSG_ERRQUEUE);
 408         if (ret == -1 && errno == EAGAIN)
 409                 return false;
 410         if (ret == -1)
 411                 error(1, errno, "recvmsg notification");
 412         if (msg.msg_flags & MSG_CTRUNC)
 413                 error(1, errno, "recvmsg notification: truncated");
 414
 415         cm = CMSG_FIRSTHDR(&msg);
 416         if (!cm)
 417                 error(1, 0, "cmsg: no cmsg");
 418         if (!((cm->cmsg_level == SOL_IP && cm->cmsg_type == IP_RECVERR) ||
 419               (cm->cmsg_level == SOL_IPV6 && cm->cmsg_type == IPV6_RECVERR) ||
 420               (cm->cmsg_level == SOL_PACKET && cm->cmsg_type == PACKET_TX_TIMESTAMP)))
 421                 error(1, 0, "serr: wrong type: %d.%d",
 422                       cm->cmsg_level, cm->cmsg_type);
 423
 424         serr = (void *) CMSG_DATA(cm);
 425
 426         if (serr->ee_origin != SO_EE_ORIGIN_ZEROCOPY)
 427                 error(1, 0, "serr: wrong origin: %u", serr->ee_origin);
 428         if (serr->ee_errno != 0)
 429                 error(1, 0, "serr: wrong error code: %u", serr->ee_errno);
 430
 431         hi = serr->ee_data;
 432         lo = serr->ee_info;
 433         range = hi - lo + 1;
 434
 435         /* Detect notification gaps. These should not happen often, if at all.
 436          * Gaps can occur due to drops, reordering and retransmissions.
 437          */
 438         if (lo != next_completion)
 439                 fprintf(stderr, "gap: %u..%u does not append to %u\n",
 440                         lo, hi, next_completion);
 441         next_completion = hi + 1;
 442
 443         zerocopy = !(serr->ee_code & SO_EE_CODE_ZEROCOPY_COPIED);
 444         if (zerocopied == -1)
 445                 zerocopied = zerocopy;
 446         else if (zerocopied != zerocopy) {
 447                 fprintf(stderr, "serr: inconsistent\n");
 448                 zerocopied = zerocopy;
 449         }
 450
 451         if (cfg_verbose >= 2)
 452                 fprintf(stderr, "completed: %u (h=%u l=%u)\n",
 453                         range, hi, lo);
 454
 455         completions += range;
 456         return true;
 457 }
 458
 459 /* Read all outstanding messages on the errqueue */
 460 static void do_recv_completions(int fd, int domain)
 461 {
 462         while (do_recv_completion(fd, domain)) {}
 463 }
 464
 465 /* Wait for all remaining completions on the errqueue */
 466 static void do_recv_remaining_completions(int fd, int domain)
 467 {
 468         int64_t tstop = gettimeofday_ms() + cfg_waittime_ms;
 469
 470         while (completions < expected_completions &&
 471                gettimeofday_ms() < tstop) {
 472                 if (do_poll(fd, domain == PF_RDS ? POLLIN : POLLERR))
 473                         do_recv_completions(fd, domain);
 474         }
 475
 476         if (completions < expected_completions)
 477                 fprintf(stderr, "missing notifications: %lu < %lu\n",
 478                         completions, expected_completions);
 479 }
 480
 481 static void do_tx(int domain, int type, int protocol)
 482 {
 483         struct iovec iov[3] = { {0} };
 484         struct sockaddr_ll laddr;
 485         struct msghdr msg = {0};
 486         struct ethhdr eth;
 487         union {
 488                 struct ipv6hdr ip6h;
 489                 struct iphdr iph;
 490         } nh;
 491         uint64_t tstop;
 492         int fd;
 493
 494         fd = do_setup_tx(domain, type, protocol);
 495
 496         if (domain == PF_PACKET) {
 497                 uint16_t proto = cfg_family == PF_INET ? ETH_P_IP : ETH_P_IPV6;
 498
 499                 /* sock_raw passes ll header as data */
 500                 if (type == SOCK_RAW) {
 501                         memset(eth.h_dest, 0x06, ETH_ALEN);
 502                         memset(eth.h_source, 0x02, ETH_ALEN);
 503                         eth.h_proto = htons(proto);
 504                         iov[0].iov_base = &eth;
 505                         iov[0].iov_len = sizeof(eth);
 506                         msg.msg_iovlen++;
 507                 }
 508
 509                 /* both sock_raw and sock_dgram expect name */
 510                 memset(&laddr, 0, sizeof(laddr));
 511                 laddr.sll_family        = AF_PACKET;
 512                 laddr.sll_ifindex       = cfg_ifindex;
 513                 laddr.sll_protocol      = htons(proto);
 514                 laddr.sll_halen         = ETH_ALEN;
 515
 516                 memset(laddr.sll_addr, 0x06, ETH_ALEN);
 517
 518                 msg.msg_name            = &laddr;
 519                 msg.msg_namelen         = sizeof(laddr);
 520         }
 521
 522         /* packet and raw sockets with hdrincl must pass network header */
 523         if (domain == PF_PACKET || protocol == IPPROTO_RAW) {
 524                 if (cfg_family == PF_INET)
 525                         iov[1].iov_len = setup_iph(&nh.iph, cfg_payload_len);
 526                 else
 527                         iov[1].iov_len = setup_ip6h(&nh.ip6h, cfg_payload_len);
 528
 529                 iov[1].iov_base = (void *) &nh;
 530                 msg.msg_iovlen++;
 531         }
 532
 533         if (domain == PF_RDS) {
 534                 msg.msg_name = &cfg_dst_addr;
 535                 msg.msg_namelen =  (cfg_dst_addr.ss_family == AF_INET ?
 536                                     sizeof(struct sockaddr_in) :
 537                                     sizeof(struct sockaddr_in6));
 538         }
 539
 540         iov[2].iov_base = payload;
 541         iov[2].iov_len = cfg_payload_len;
 542         msg.msg_iovlen++;
 543         msg.msg_iov = &iov[3 - msg.msg_iovlen];
 544
 545         tstop = gettimeofday_ms() + cfg_runtime_ms;
 546         do {
 547                 if (cfg_cork)
 548                         do_sendmsg_corked(fd, &msg);
 549                 else
 550                         do_sendmsg(fd, &msg, cfg_zerocopy, domain);
 551
 552                 while (!do_poll(fd, POLLOUT)) {
 553                         if (cfg_zerocopy)
 554                                 do_recv_completions(fd, domain);
 555                 }
 556
 557         } while (gettimeofday_ms() < tstop);
 558
 559         if (cfg_zerocopy)
 560                 do_recv_remaining_completions(fd, domain);
 561
 562         if (close(fd))
 563                 error(1, errno, "close");
 564
 565         fprintf(stderr, "tx=%lu (%lu MB) txc=%lu zc=%c\n",
 566                 packets, bytes >> 20, completions,
 567                 zerocopied == 1 ? 'y' : 'n');
 568 }
 569
 570 static int do_setup_rx(int domain, int type, int protocol)
 571 {
 572         int fd;
 573
 574         /* If tx over PF_PACKET, rx over PF_INET(6)/SOCK_RAW,
 575          * to recv the only copy of the packet, not a clone
 576          */
 577         if (domain == PF_PACKET)
 578                 error(1, 0, "Use PF_INET/SOCK_RAW to read");
 579
 580         if (type == SOCK_RAW && protocol == IPPROTO_RAW)
 581                 error(1, 0, "IPPROTO_RAW: not supported on Rx");
 582
 583         fd = socket(domain, type, protocol);
 584         if (fd == -1)
 585                 error(1, errno, "socket r");
 586
 587         do_setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, 1 << 21);
 588         do_setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_RCVLOWAT, 1 << 16);
 589         do_setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEPORT, 1);
 590
 591         if (bind(fd, (void *) &cfg_dst_addr, cfg_alen))
 592                 error(1, errno, "bind");
 593
 594         if (type == SOCK_STREAM) {
 595                 if (listen(fd, 1))
 596                         error(1, errno, "listen");
 597                 fd = do_accept(fd);
 598         }
 599
 600         return fd;
 601 }
 602
 603 /* Flush all outstanding bytes for the tcp receive queue */
 604 static void do_flush_tcp(int fd)
 605 {
 606         int ret;
 607
 608         /* MSG_TRUNC flushes up to len bytes */
 609         ret = recv(fd, NULL, 1 << 21, MSG_TRUNC | MSG_DONTWAIT);
 610         if (ret == -1 && errno == EAGAIN)
 611                 return;
 612         if (ret == -1)
 613                 error(1, errno, "flush");
 614         if (!ret)
 615                 return;
 616
 617         packets++;
 618         bytes += ret;
 619 }
 620
 621 /* Flush all outstanding datagrams. Verify first few bytes of each. */
 622 static void do_flush_datagram(int fd, int type)
 623 {
 624         int ret, off = 0;
 625         char buf[64];
 626
 627         /* MSG_TRUNC will return full datagram length */
 628         ret = recv(fd, buf, sizeof(buf), MSG_DONTWAIT | MSG_TRUNC);
 629         if (ret == -1 && errno == EAGAIN)
 630                 return;
 631
 632         /* raw ipv4 return with header, raw ipv6 without */
 633         if (cfg_family == PF_INET && type == SOCK_RAW) {
 634                 off += sizeof(struct iphdr);
 635                 ret -= sizeof(struct iphdr);
 636         }
 637
 638         if (ret == -1)
 639                 error(1, errno, "recv");
 640         if (ret != cfg_payload_len)
 641                 error(1, 0, "recv: ret=%u != %u", ret, cfg_payload_len);
 642         if (ret > sizeof(buf) - off)
 643                 ret = sizeof(buf) - off;
 644         if (memcmp(buf + off, payload, ret))
 645                 error(1, 0, "recv: data mismatch");
 646
 647         packets++;
 648         bytes += cfg_payload_len;
 649 }
 650
 651 static void do_rx(int domain, int type, int protocol)
 652 {
 653         uint64_t tstop;
 654         int fd;
 655
 656         fd = do_setup_rx(domain, type, protocol);
 657
 658         tstop = gettimeofday_ms() + cfg_runtime_ms;
 659         do {
 660                 if (type == SOCK_STREAM)
 661                         do_flush_tcp(fd);
 662                 else
 663                         do_flush_datagram(fd, type);
 664
 665                 do_poll(fd, POLLIN);
 666
 667         } while (gettimeofday_ms() < tstop);
 668
 669         if (close(fd))
 670                 error(1, errno, "close");
 671
 672         fprintf(stderr, "rx=%lu (%lu MB)\n", packets, bytes >> 20);
 673 }
 674
 675 static void do_test(int domain, int type, int protocol)
 676 {
 677         int i;
 678
 679         if (cfg_cork && (domain == PF_PACKET || type != SOCK_DGRAM))
 680                 error(1, 0, "can only cork udp sockets");
 681
 682         do_setcpu(cfg_cpu);
 683
 684         for (i = 0; i < IP_MAXPACKET; i++)
 685                 payload[i] = 'a' + (i % 26);
 686
 687         if (cfg_rx)
 688                 do_rx(domain, type, protocol);
 689         else
 690                 do_tx(domain, type, protocol);
 691 }
 692
 693 static void usage(const char *filepath)
 694 {
 695         error(1, 0, "Usage: %s [options] <test>", filepath);
 696 }
 697
 698 static void parse_opts(int argc, char **argv)
 699 {
 700         const int max_payload_len = sizeof(payload) -
 701                                     sizeof(struct ipv6hdr) -
 702                                     sizeof(struct tcphdr) -
 703                                     40 /* max tcp options */;
 704         int c;
 705         char *daddr = NULL, *saddr = NULL;
 706         char *cfg_test;
 707
 708         cfg_payload_len = max_payload_len;
 709
 710         while ((c = getopt(argc, argv, "46c:C:D:i:mp:rs:S:t:vz")) != -1) {
 711                 switch (c) {
 712                 case '4':
 713                         if (cfg_family != PF_UNSPEC)
 714                                 error(1, 0, "Pass one of -4 or -6");
 715                         cfg_family = PF_INET;
 716                         cfg_alen = sizeof(struct sockaddr_in);
 717                         break;
 718                 case '6':
 719                         if (cfg_family != PF_UNSPEC)
 720                                 error(1, 0, "Pass one of -4 or -6");
 721                         cfg_family = PF_INET6;
 722                         cfg_alen = sizeof(struct sockaddr_in6);
 723                         break;
 724                 case 'c':
 725                         cfg_cork = strtol(optarg, NULL, 0);
 726                         break;
 727                 case 'C':
 728                         cfg_cpu = strtol(optarg, NULL, 0);
 729                         break;
 730                 case 'D':
 731                         daddr = optarg;
 732                         break;
 733                 case 'i':
 734                         cfg_ifindex = if_nametoindex(optarg);
 735                         if (cfg_ifindex == 0)
 736                                 error(1, errno, "invalid iface: %s", optarg);
 737                         break;
 738                 case 'm':
 739                         cfg_cork_mixed = true;
 740                         break;
 741                 case 'p':
 742                         cfg_port = strtoul(optarg, NULL, 0);
 743                         break;
 744                 case 'r':
 745                         cfg_rx = true;
 746                         break;
 747                 case 's':
 748                         cfg_payload_len = strtoul(optarg, NULL, 0);
 749                         break;
 750                 case 'S':
 751                         saddr = optarg;
 752                         break;
 753                 case 't':
 754                         cfg_runtime_ms = 200 + strtoul(optarg, NULL, 10) * 1000;
 755                         break;
 756                 case 'v':
 757                         cfg_verbose++;
 758                         break;
 759                 case 'z':
 760                         cfg_zerocopy = true;
 761                         break;
 762                 }
 763         }
 764
 765         cfg_test = argv[argc - 1];
 766         if (strcmp(cfg_test, "rds") == 0) {
 767                 if (!daddr)
 768                         error(1, 0, "-D <server addr> required for PF_RDS\n");
 769                 if (!cfg_rx && !saddr)
 770                         error(1, 0, "-S <client addr> required for PF_RDS\n");
 771         }
 772         setup_sockaddr(cfg_family, daddr, &cfg_dst_addr);
 773         setup_sockaddr(cfg_family, saddr, &cfg_src_addr);
 774
 775         if (cfg_payload_len > max_payload_len)
 776                 error(1, 0, "-s: payload exceeds max (%d)", max_payload_len);
 777         if (cfg_cork_mixed && (!cfg_zerocopy || !cfg_cork))
 778                 error(1, 0, "-m: cork_mixed requires corking and zerocopy");
 779
 780         if (optind != argc - 1)
 781                 usage(argv[0]);
 782 }
 783
 784 int main(int argc, char **argv)
 785 {
 786         const char *cfg_test;
 787
 788         parse_opts(argc, argv);
 789
 790         cfg_test = argv[argc - 1];
 791
 792         if (!strcmp(cfg_test, "packet"))
 793                 do_test(PF_PACKET, SOCK_RAW, 0);
 794         else if (!strcmp(cfg_test, "packet_dgram"))
 795                 do_test(PF_PACKET, SOCK_DGRAM, 0);
 796         else if (!strcmp(cfg_test, "raw"))
 797                 do_test(cfg_family, SOCK_RAW, IPPROTO_EGP);
 798         else if (!strcmp(cfg_test, "raw_hdrincl"))
 799                 do_test(cfg_family, SOCK_RAW, IPPROTO_RAW);
 800         else if (!strcmp(cfg_test, "tcp"))
 801                 do_test(cfg_family, SOCK_STREAM, 0);
 802         else if (!strcmp(cfg_test, "udp"))
 803                 do_test(cfg_family, SOCK_DGRAM, 0);
 804         else if (!strcmp(cfg_test, "rds"))
 805                 do_test(PF_RDS, SOCK_SEQPACKET, 0);
 806         else
 807                 error(1, 0, "unknown cfg_test %s", cfg_test);
 808
 809         return 0;
 810 }