testpmd代码导读(一) – 基础功能

作者简介：陆文卓

一、简介

Testpmd是dpdk自带的测试工具，也可以被看做一个APP。当运行testpmd时，可以展示和验证网卡支持的各种PMD相关功能。

同时对于基于dpdk的上层开发者来说，testpmd也是一个进行代码开发的很好的参考，熟悉testpmd对开发工作往往能够起到事半功倍的效果。

Testpmd的使用指南可以在dpdk官方网站上下载，http://core.dpdk.org/doc/。本文对使用不再赘述，将会专注于代码的导读。

在目录app/test-pmd下存放了testpmd的代码，按照其承担的功能可以分为三大部分。

1.testpmd的基础代码
包括testpmd的启动运行，参数解析，设备的检测和配置。
包括如下文件，

3.转发功能代码
为了方便对PMD功能的测试，testpmd中预设了若干种不同的转发模式。不同的转发模式意味着testpmd对收到的包进行了不同的处理，然后将其发送甚至是丢弃。

转发模式的设计是一种简化问题的思路。简单的切换转发模式可以规避复杂的难以实现的配置。
包括以下文件，每个文件是一种单独的转发模式，

二、基础代码导读

2.1 Main函数
和所有应用程序一样，可以从main函数入手了解程序的实现。

下面的流程图梳理了testpmd的执行过程。

下面的章节将会对这个流程中比较复杂的点进行解读。当然，交互处理和转发功能相关的部分会在未来后续的文章中解读。

2.2 rte_eal_init
rte_eal_init是一个比较庞大复杂的函数，由librte_eal提供，超过了本文的讨论范畴，未来如果有机会对eal lib进行解析，可以进一步详细讨论。目前我们只需要知道这个函数提供的功能主要是对DPDK运行环境的初始化包括对CPU和内存进行初始化，以及对设备的查找。当此函数执行完成后，所有DPDK能够驱动的设备都会被查找到，后续将会针对这些设备进行操作。

另外，为了避免过分扩大讨论范围，下面在碰到rte函数时，也不会深入讨论。留待日后有机会讨论rte时。

需要特别提到的是，如我们所知，当启动testpmd这个应用时，使用者可以提供一些参数。实际上，这些参数分为两部分。两部分之间由“—”分隔。

前一部分称为eal command-line options。这一部分由eal使用，主要包括指定使用的CPU，内存的大小，甚至是指定具体的需要使用的设备（黑名单或白名单的方式）。因此rte_eal_init能够对CPU和内存进行适当的初始化。

后一部分称为testpmd command-line options。这一部分由testpmd自行处理，下面章节将会进行说明。

2.3 set_def_fwd_config
进行转发相关的默认配置。
包括：
1， set_default_fwd_lcores_config
实际上是对配置的逻辑core的信息进行记录，包括socket相关的信息。

在这里，testpmd记录了所有配置的逻辑core，但默认的用于转发的core数目是1。也就是说其他配置的core是不会被使用的。这么实现的原因是testpmd有参数指定使用的core数目，这个参数的处理是在后面的代码中。因此在这个阶段不能确定core的数目，先将其设为1（毫无疑问，运行testpmd至少占用1个core，1无论如何是可以满足的。）。后续如果有参数指定core的数目，将会更新，如果没有指定，则默认只有1个。

2， set_def_peer_eth_addrs
设置了一个默认的以太网地址，用于转发时填写以太帧头的目的地址。

实际上，是不是需要使用这个地址是有转发的模式决定的，某些转发模式下，这个地址是无用的。

3， set_default_fwd_ports_config
简单的将前面解析出来的port的信息记录下来。主要是明确有几个port，以便后续的处理。

2.4 launch_args_parse
testpmd的参数解析。如前所述，这里处理后一部分testpmd command-line options。

这个函数对参数进行字符串的匹配，以获取配置信息。在这一阶段，获取的信息只是记录下来，以供后续的处理。这里的信息包括CPU的数量，port的数量，queue的数量，各种feature的使能等。

这段代码仅仅是从字符串中摘出所需信息，比较容易理解，需要了解细节的使用者可以直接参考代码。

2.5 init_config
当参数解析完成后，可以根据参数进行初始配置。

在这里实现的几大块功能，包括：
1、 运行DPDK的逻辑core的配置
2、 收发包所需要的mbuf的配置
3、 设备的设置。在这里是将配置信息存放在适当的地方，下面进行使能设备的时候才会将其真正的设置到硬件中，使其生效。
4、 转发引擎的配置。这里仅仅是提一下，后续的文章才会详细说明。

2.6 start_port
当上述准备工作完成后，就可以将设备驱动起来了。

2.7 续
关于CLI的交互和转发引擎的介绍，敬请期待后续的文章。