[dpdk] 熟悉SDK与初步使用 （二）(skeleton源码分析)

接续前节：[dpdk] 熟悉SDK与初步使用 （一）(qemu搭建实验环境) 

程序逻辑：

运行参数：

关键API：

入口函数：

　　int rte_eal_init(int argc, char **argv) 

内存池函数：

　　rte_pktmbuf_pool_create。  它是函数 rte_mempool_create 的一个封装。 

struct rte_mempool *          
rte_pktmbuf_pool_create(const char *name, unsigned n,
        unsigned cache_size, uint16_t priv_size, uint16_t data_room_size,
        int socket_id)

name是内存池名字。为了获得更好的性能，n应该为2的幂减1 。

网卡操作函数：

　　rte_eth_dev_configure()  设置网卡设备。在其他操作之前，应该先调用这个函数进行设置。

　　rte_eth_rx_queue_setup()  申请并设置一个收包队列。

　　　　关键参数：

　　　　　　struct rte_mempool *mp； 由前文创建的pool

　　rte_eth_tx_queue_setup()  同上。

　　rte_eth_dev_start() 就是设置好了之后就启动啊，该收的收，该发的发。

　　rte_eth_promiscuous_enable()  启动混杂模式，不解释。

收发包函数：

　　rte_eth_rx_burst()  收一大批包

　　　　该接口不提供任何错误检测功能，上层应用可以在返回包数为零时，去主动检测link状态来完成接口异常及错误检测机制。

　　　　关键参数：

　　　　　　struct rte_mbuf** rx_pkts;  一个指针数组，数组中的每一个指针指向收取到的一个包，具体的包结构查看下文的数据结构章节。指针所指向的内存空间为queue_setup(mpool) 函数中的参数pool提供。

　　　　　　const uint16_t nb_pkts;  简单来说，就是数组大小。

　　　　返回值：

　　　　　　收到的报数，数组中被填充的item个数。

　　　　　　当返回值== nb_pkts时，隐含说明，收包性能已经跟不上了。

　　　　　　当返回值== 0 时，应该启动异常检测，查看接口状态等。

　　rte_eth_tx_burst()  发一大批包

　　rte_pktmbuf_free()  收到了但是没有被发出去的包，应该将其free，即还给mpool。咦，不过为什么会有没发出去的呢？奇怪

其他函数：

rte_eth_dev_count():  

　　返回可以被dpdk使用的网口个数。即（加载了UIO驱动，或VFIO ？？） rte_eal_init 之后就可以用了。

rte_socket_id():  

　　返回CPU sock 的ID，即命令参数中指定的lcore所属的CPU socket。

回过头来，对比一下Helloworld。在helloworld里多使用了一个函数

rte_eal_remote_launch()   用于在多个核上启动多线程，原例子中用法如下：

        /* call lcore_hello() on every slave lcore */
        RTE_LCORE_FOREACH_SLAVE(lcore_id) {     
                rte_eal_remote_launch(lcore_hello, NULL, lcore_id);
        }
        /* call it on master lcore too */ 
//      lcore_hello(NULL);

         
        lcore_id = rte_lcore_id();

        printf("hello from master core %u
", lcore_id);

主线程，跑着编号最小的那个核上，不知道是否可修改。

[root@dpdk ~]# ps -eLF |grep -E "UID|helloworld"
UID        PID  PPID   LWP  C NLWP    SZ   RSS PSR STIME TTY          TIME CMD
root      2671  2531  2671 99    5 274512 3668   4 18:44 pts/0    00:05:22 ./helloworld -l4,5,6,7
root      2671  2531  2672  0    5 274512 3668   4 18:44 pts/0    00:00:00 ./helloworld -l4,5,6,7
root      2671  2531  2673  0    5 274512 3668   5 18:44 pts/0    00:00:00 ./helloworld -l4,5,6,7
root      2671  2531  2674  0    5 274512 3668   6 18:44 pts/0    00:00:00 ./helloworld -l4,5,6,7
root      2671  2531  2675  0    5 274512 3668   7 18:44 pts/0    00:00:00 ./helloworld -l4,5,6,7
root      2778  2679  2778  0    1 28162   964   0 18:50 pts/1    00:00:00 grep --color=auto -E UID|helloworld
[root@dpdk ~]# 

数据结构：

struct rte_mbuf {}

gdb之： 去掉 -O3

设断点：

(gdb) info b
Num     Type           Disp Enb Address            What
1       breakpoint     keep y   0x0000000000435829 in lcore_main at /root/src/sdk/@dpdk/dpdk-stable-16.07.1/examples/skeleton/basicfwd.c:143
        breakpoint already hit 1 time
(gdb) l 143
138             for (;;) {
139                     /*
140                      * Receive packets on a port and forward them on the paired
141                      * port. The mapping is 0 -> 1, 1 -> 0, 2 -> 3, 3 -> 2, etc.
142                      */
143                     for (port = 0; port < nb_ports; port++) {
144
145                             /* Get burst of RX packets, from first port of pair. */
146                             struct rte_mbuf *bufs[BURST_SIZE];
147                             const uint16_t nb_rx = rte_eth_rx_burst(port, 0,
(gdb) 

debug一个包：

包格式如下：

进入断点，看数据结构，如下：

(gdb) p bufs[0]
$20 = (struct rte_mbuf *) 0x7fffd9791b00
(gdb) p *bufs[0]
$21 = {cacheline0 = 0x7fffd9791b00, buf_addr = 0x7fffd9791b80, buf_physaddr = 972626816, buf_len = 2176, rearm_data = 0x7fffd9791b12 "200", data_off = 128, {
    refcnt_atomic = {cnt = 1}, refcnt = 1}, nb_segs = 1 '01', port = 0 '00', ol_flags = 0, rx_descriptor_fields1 = 0x7fffd9791b20, {packet_type = 0, {
      l2_type = 0, l3_type = 0, l4_type = 0, tun_type = 0, inner_l2_type = 0, inner_l3_type = 0, inner_l4_type = 0}}, pkt_len = 42, data_len = 42, vlan_tci = 0, 
  hash = {rss = 0, fdir = {{{hash = 0, id = 0}, lo = 0}, hi = 0}, sched = {lo = 0, hi = 0}, usr = 0}, seqn = 0, vlan_tci_outer = 0, cacheline1 = 0x7fffd9791b40, {
    userdata = 0x0, udata64 = 0}, pool = 0x7fffd64436c0, next = 0x0, {tx_offload = 0, {l2_len = 0, l3_len = 0, l4_len = 0, tso_segsz = 0, outer_l3_len = 0, 
      outer_l2_len = 0}}, priv_size = 0, timesync = 0}
(gdb) x/42xb (bufs[0].buf_addr + 128)
0x7fffd9791c00: 0xff    0xff    0xff    0xff    0xff    0xff    0x00    0x00
0x7fffd9791c08: 0x00    0x01    0x00    0x01    0x08    0x06    0x00    0x01
0x7fffd9791c10: 0x08    0x00    0x06    0x04    0x00    0x01    0x00    0x00
0x7fffd9791c18: 0x00    0x01    0x00    0x01    0x01    0x01    0x01    0x01
0x7fffd9791c20: 0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x01    0x01
0x7fffd9791c28: 0x01    0x02
(gdb) where

回调函数和CPU cycle

　　例子 rxtx_callback 在 skeleton 的基础之上增加了两个回调函数，在回调函数中做了cpu cycles的计算。

　　rte_eth_add_rx_callback() 

　　rte_eth_add_tx_callback()

　　关于CPU cycles可以参见另一篇博 [daily]使用rdtsc指令，测量程序的运行速度 [转]