pktgen: introduce xmit_mode '<start_xmit|netif_receive>'
authorAlexei Starovoitov <ast@plumgrid.com>
Thu, 7 May 2015 14:35:32 +0000 (16:35 +0200)
committerDavid S. Miller <davem@davemloft.net>
Sun, 10 May 2015 02:26:06 +0000 (22:26 -0400)
Introduce xmit_mode 'netif_receive' for pktgen which generates the
packets using familiar pktgen commands, but feeds them into
netif_receive_skb() instead of ndo_start_xmit().

Default mode is called 'start_xmit'.

It is designed to test netif_receive_skb and ingress qdisc
performace only. Make sure to understand how it works before
using it for other rx benchmarking.

Sample script 'pktgen.sh':
\#!/bin/bash
function pgset() {
  local result

  echo $1 > $PGDEV

  result=`cat $PGDEV | fgrep "Result: OK:"`
  if [ "$result" = "" ]; then
    cat $PGDEV | fgrep Result:
  fi
}

[ -z "$1" ] && echo "Usage: $0 DEV" && exit 1
ETH=$1

PGDEV=/proc/net/pktgen/kpktgend_0
pgset "rem_device_all"
pgset "add_device $ETH"

PGDEV=/proc/net/pktgen/$ETH
pgset "xmit_mode netif_receive"
pgset "pkt_size 60"
pgset "dst 198.18.0.1"
pgset "dst_mac 90:e2:ba:ff:ff:ff"
pgset "count 10000000"
pgset "burst 32"

PGDEV=/proc/net/pktgen/pgctrl
echo "Running... ctrl^C to stop"
pgset "start"
echo "Done"
cat /proc/net/pktgen/$ETH

Usage:
$ sudo ./pktgen.sh eth2
...
Result: OK: 232376(c232372+d3) usec, 10000000 (60byte,0frags)
  43033682pps 20656Mb/sec (20656167360bps) errors: 10000000

Raw netif_receive_skb speed should be ~43 million packet
per second on 3.7Ghz x86 and 'perf report' should look like:
  37.69%  kpktgend_0   [kernel.vmlinux]  [k] __netif_receive_skb_core
  25.81%  kpktgend_0   [kernel.vmlinux]  [k] kfree_skb
   7.22%  kpktgend_0   [kernel.vmlinux]  [k] ip_rcv
   5.68%  kpktgend_0   [pktgen]          [k] pktgen_thread_worker

If fib_table_lookup is seen on top, it means skb was processed
by the stack. To benchmark netif_receive_skb only make sure
that 'dst_mac' of your pktgen script is different from
receiving device mac and it will be dropped by ip_rcv

Signed-off-by: Alexei Starovoitov <ast@plumgrid.com>
Signed-off-by: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>
Documentation/networking/pktgen.txt
net/core/pktgen.c

index 6199ee6a040b2c067528ec510926c50be4838185..747faccc4120ced68e5b970cc4171b8c3895079d 100644 (file)
@@ -193,6 +193,10 @@ Examples:
  pgset "rate 300M"        set rate to 300 Mb/s
  pgset "ratep 1000000"    set rate to 1Mpps
 
+ pgset "xmit_mode netif_receive"  RX inject into stack netif_receive_skb()
+                                 Works with "burst" but not with "clone_skb".
+                                 Default xmit_mode is "start_xmit".
+
 Sample scripts
 ==============
 
@@ -310,6 +314,9 @@ flowlen
 rate
 ratep
 
+xmit_mode <start_xmit|netif_receive>
+
+
 References:
 ftp://robur.slu.se/pub/Linux/net-development/pktgen-testing/
 ftp://robur.slu.se/pub/Linux/net-development/pktgen-testing/examples/
index 43bb2150737307219548cef34d407f11f157c5d3..8f2687da058ebe9036014ed2e0a31b7ee2540966 100644 (file)
 #define T_REMDEVALL   (1<<2)   /* Remove all devs */
 #define T_REMDEV      (1<<3)   /* Remove one dev */
 
+/* Xmit modes */
+#define M_START_XMIT           0       /* Default normal TX */
+#define M_NETIF_RECEIVE        1       /* Inject packets into stack */
+
 /* If lock -- protects updating of if_list */
 #define   if_lock(t)           spin_lock(&(t->if_lock));
 #define   if_unlock(t)           spin_unlock(&(t->if_lock));
@@ -251,13 +255,14 @@ struct pktgen_dev {
         * we will do a random selection from within the range.
         */
        __u32 flags;
-       int removal_mark;       /* non-zero => the device is marked for
-                                * removal by worker thread */
-
+       int xmit_mode;
        int min_pkt_size;
        int max_pkt_size;
        int pkt_overhead;       /* overhead for MPLS, VLANs, IPSEC etc */
        int nfrags;
+       int removal_mark;       /* non-zero => the device is marked for
+                                * removal by worker thread */
+
        struct page *page;
        u64 delay;              /* nano-seconds */
 
@@ -620,6 +625,9 @@ static int pktgen_if_show(struct seq_file *seq, void *v)
        if (pkt_dev->node >= 0)
                seq_printf(seq, "     node: %d\n", pkt_dev->node);
 
+       if (pkt_dev->xmit_mode == M_NETIF_RECEIVE)
+               seq_puts(seq, "     xmit_mode: netif_receive\n");
+
        seq_puts(seq, "     Flags: ");
 
        if (pkt_dev->flags & F_IPV6)
@@ -1081,7 +1089,8 @@ static ssize_t pktgen_if_write(struct file *file,
                if (len < 0)
                        return len;
                if ((value > 0) &&
-                   (!(pkt_dev->odev->priv_flags & IFF_TX_SKB_SHARING)))
+                   ((pkt_dev->xmit_mode == M_NETIF_RECEIVE) ||
+                    !(pkt_dev->odev->priv_flags & IFF_TX_SKB_SHARING)))
                        return -ENOTSUPP;
                i += len;
                pkt_dev->clone_skb = value;
@@ -1134,7 +1143,7 @@ static ssize_t pktgen_if_write(struct file *file,
                        return len;
 
                i += len;
-               if ((value > 1) &&
+               if ((value > 1) && (pkt_dev->xmit_mode == M_START_XMIT) &&
                    (!(pkt_dev->odev->priv_flags & IFF_TX_SKB_SHARING)))
                        return -ENOTSUPP;
                pkt_dev->burst = value < 1 ? 1 : value;
@@ -1160,6 +1169,35 @@ static ssize_t pktgen_if_write(struct file *file,
                        sprintf(pg_result, "ERROR: node not possible");
                return count;
        }
+       if (!strcmp(name, "xmit_mode")) {
+               char f[32];
+
+               memset(f, 0, 32);
+               len = strn_len(&user_buffer[i], sizeof(f) - 1);
+               if (len < 0)
+                       return len;
+
+               if (copy_from_user(f, &user_buffer[i], len))
+                       return -EFAULT;
+               i += len;
+
+               if (strcmp(f, "start_xmit") == 0) {
+                       pkt_dev->xmit_mode = M_START_XMIT;
+               } else if (strcmp(f, "netif_receive") == 0) {
+                       /* clone_skb set earlier, not supported in this mode */
+                       if (pkt_dev->clone_skb > 0)
+                               return -ENOTSUPP;
+
+                       pkt_dev->xmit_mode = M_NETIF_RECEIVE;
+               } else {
+                       sprintf(pg_result,
+                               "xmit_mode -:%s:- unknown\nAvailable modes: %s",
+                               f, "start_xmit, netif_receive\n");
+                       return count;
+               }
+               sprintf(pg_result, "OK: xmit_mode=%s", f);
+               return count;
+       }
        if (!strcmp(name, "flag")) {
                char f[32];
                memset(f, 0, 32);
@@ -3320,6 +3358,7 @@ static void pktgen_xmit(struct pktgen_dev *pkt_dev)
        unsigned int burst = ACCESS_ONCE(pkt_dev->burst);
        struct net_device *odev = pkt_dev->odev;
        struct netdev_queue *txq;
+       struct sk_buff *skb;
        int ret;
 
        /* If device is offline, then don't send */
@@ -3357,6 +3396,38 @@ static void pktgen_xmit(struct pktgen_dev *pkt_dev)
        if (pkt_dev->delay && pkt_dev->last_ok)
                spin(pkt_dev, pkt_dev->next_tx);
 
+       if (pkt_dev->xmit_mode == M_NETIF_RECEIVE) {
+               skb = pkt_dev->skb;
+               skb->protocol = eth_type_trans(skb, skb->dev);
+               atomic_add(burst, &skb->users);
+               local_bh_disable();
+               do {
+                       ret = netif_receive_skb(skb);
+                       if (ret == NET_RX_DROP)
+                               pkt_dev->errors++;
+                       pkt_dev->sofar++;
+                       pkt_dev->seq_num++;
+                       if (atomic_read(&skb->users) != burst) {
+                               /* skb was queued by rps/rfs or taps,
+                                * so cannot reuse this skb
+                                */
+                               atomic_sub(burst - 1, &skb->users);
+                               /* get out of the loop and wait
+                                * until skb is consumed
+                                */
+                               pkt_dev->last_ok = 1;
+                               break;
+                       }
+                       /* skb was 'freed' by stack, so clean few
+                        * bits and reuse it
+                        */
+#ifdef CONFIG_NET_CLS_ACT
+                       skb->tc_verd = 0; /* reset reclass/redir ttl */
+#endif
+               } while (--burst > 0);
+               goto out; /* Skips xmit_mode M_START_XMIT */
+       }
+
        txq = skb_get_tx_queue(odev, pkt_dev->skb);
 
        local_bh_disable();
@@ -3404,6 +3475,7 @@ xmit_more:
 unlock:
        HARD_TX_UNLOCK(odev, txq);
 
+out:
        local_bh_enable();
 
        /* If pkt_dev->count is zero, then run forever */