tcp/quic lab and switch lab added

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@@ -0,0 +1,428 @@
/** *************************************************************************
* @file main_l2switch.c
* @brief 基于FAST架构的软件二层交换示例程序
*
* 详细说明
*
* @date 2017/04/08 10:39:17 星期六
* @author XDL(Copyright 2017 XuDongLai)
* @email <XuDongLai0923@163.com>
* @version 0.2.0
****************************************************************************/
/*
* main_l2switch.c
*
* Copyright (C) 2017 - XuDongLai
*
* This program is free software; you can redistribute it and/or modify
* it under the terms of the GNU General Public License as published by
* the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
* (at your option) any later version.
*
* This program is distributed in the hope that it will be useful,
* but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
* MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
* GNU General Public License for more details.
*
* You should have received a copy of the GNU General Public License
* along with this program. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
*/
#include <fast.h>
#include <unistd.h>
#define NM08_PORT_CNT 4 /*设备端口数量*/
#define NM08_NEIGH_MAX 128 /*每个端口上最大存储邻居MAC个数*/
#define MAC_LEN 6 /*MAC地址长度*/
#define MAC_LIFE_TIME 10 /*MAC地址生命时长为300秒可调整*/
int debug = 0;
#define xprintf(argc...) if(debug)printf(argc);
/*端口计数*/
struct nm08_port_stats
{
u64 recv_pkts;
u64 recv_bytes;
u64 send_pkts;
u64 send_bytes;
};/*32B*/
/*MAC地址有效位标记和MAC地址学习或更新时间*/
struct nm08_port_mac
{
u8 port; /*地址所在端口号信息*/
u8 valid; /*地址有效位标记*/
u8 addr[MAC_LEN]; /*存储MAC地址*/
struct timeval tv; /*存储此MAC的开始有效时间*/
};/*24B*/
/*08的邻居信息表*/
struct nm08_neigh_table
{
struct nm08_port_stats port[NM08_PORT_CNT];
struct nm08_port_mac mac[NM08_NEIGH_MAX];
};
struct nm08_neigh_table *nm08_table = NULL;
/**
* @brief
*
* @param addr1
* @param addr2
*
* @return
*/
int ether_addr_equal(u8 *addr1,u8 *addr2)
{
u16 *a = (u16 *)addr1;
u16 *b = (u16 *)addr2;
return ((a[0] ^ b[0]) | (a[1] ^ b[1]) | (a[2] ^ b[2])) != 0;
}
/**
* @brief
*
* @param inport
* @param index
*/
/*更新MAC地址对应的有效时间*/
void update_mac_time(u8 inport,u8 index)
{
struct timeval tv_now;
gettimeofday(&tv_now,NULL);
tv_now.tv_sec += MAC_LIFE_TIME; /*MAC地址生命周期设置每次更新此MAC地址有效时长为300秒用户可调整*/
nm08_table->mac[index].tv = tv_now;/*更新当前时间*/
if(nm08_table->mac[index].port != inport)
{
/*机器换了端口*/
}
nm08_table->mac[index].port = inport;/*更新MAC所在端口号有可能是从另外端口拔出插到了新端口上如此可以快速更新*/
xprintf("update_mac_time->port:%d,index:%d\n",inport,index);
}
/**
* @brief
*
* @param inport
* @param src_mac
*/
/*地址学习过程将报文的源MAC学习到对应端口MAC表中*/
void learn_smac(u8 inport,u8 *src_mac)
{
/*更新之前查找空白存储MAC位置*/
int i = 0,j = -1;
xprintf("learn_smac->\n");
for(i= 0;i<NM08_NEIGH_MAX;i++)
{
if (nm08_table->mac[i].valid == 1)/*MAC地址有效*/
{
if(!ether_addr_equal(src_mac,&nm08_table->mac[i].addr[0]))
{
/*当前存储空间地址与输入学习的地址相同则更新此MAC地址的有效时间*/
xprintf("learn_smac->Update TIME!\n");
update_mac_time(inport,i);
return;
}
}
else if(j == -1)/*第一次找到有效可存储MAC地址的索引*/
{
j = i;/*记录下当前可用的有效位置索引*/
}
}
/*此端口已经存储的MAC地址表中找不到需要学习的MAC地址则取出最后一个空白地址*/
if(j == -1)/*有效地址没有空白可用*/
{
xprintf("learn_smac->Can't learning more!\n");
return;
}
/*有空白位置可以存储此新学习的MAC*/
memcpy(&nm08_table->mac[j].addr[0],src_mac,MAC_LEN);
update_mac_time(inport,j);/*更新此MAC地址的有效时间*/
nm08_table->mac[j].valid = 1;/*将MAC地址信息置为有效状态*/
xprintf("learn_smac->add new MAC,port:%d,index:%d\n",inport,j);
}
/**
* @brief
*
* @param inport
* @param dst_mac
*
* @return
*/
int find_dmac(u8 inport,u8 *dst_mac)
{
int ret = -1,i = 0;
for(;i< NM08_NEIGH_MAX;i++)/*i != inport 表示不在此MAC的输入端口表中查找*/
{
/*判断地址是否有效MAC地址是否相等*/
if (nm08_table->mac[i].valid == 1 &&
nm08_table->mac[i].port != inport &&
!ether_addr_equal(dst_mac,&nm08_table->mac[i].addr[0]))
{
ret = nm08_table->mac[i].port;/*如果有效且相等,则返回对应的端口号(即输出端口号)*/
break;
}
}
xprintf("find_dmac->ret = %d\n",ret);
return ret;/*返回-1表示没有学习到则需要泛洪*/
}
/**
* @brief
*
* @param pkt
* @param pkt_len
*/
void pkt_send_normal(struct fast_packet *pkt,int pkt_len)
{
xprintf("pkt_send_normal->%p,outport:%d,len:%d\n",pkt,pkt->um.outport,pkt_len);
pkt->um.pktsrc = 1;/*报文来源为CPU输入*/
pkt->um.pktdst = 0;/*报文目的为硬件输出*/
pkt->um.dstmid = 5;/*直接从硬件GOE模块输出不走解析、查表等模块*/
fast_ua_send(pkt,pkt_len);
}
/**
* @brief
*
* @param pkt
* @param pkt_len
*/
void pkt_send_flood(struct fast_packet *pkt,int pkt_len)
{
int i = 0,inport = pkt->um.inport;/*保存输入端口*/
xprintf("------pkt_send_flood------\n");
for(;i< NM08_PORT_CNT;i++)/*除输入端口外,其他都发送一份*/
{
if(i != inport)
{
pkt->um.outport = i;
pkt_send_normal(pkt,pkt_len);
}
}
}
/**
* @brief
*/
void nm08_show_mac_info(void)
{
int i = 0,j = 0,max_cnt = 0;
char buf[400];
int port_mac_cnt[NM08_PORT_CNT] = {0};
struct nm08_port_mac mac[NM08_PORT_CNT][NM08_NEIGH_MAX] = {{0}};
for(;i<NM08_NEIGH_MAX;i++)
{
if (nm08_table->mac[i].valid == 1)
{
mac[nm08_table->mac[i].port][port_mac_cnt[nm08_table->mac[i].port]] = nm08_table->mac[i];
port_mac_cnt[nm08_table->mac[i].port]++;
}
}
/*记录一个端口最多的MAC地址数量确定我们最大需要输出几行*/
max_cnt = port_mac_cnt[0];
for(i=1;i<NM08_PORT_CNT;i++)
{
if(port_mac_cnt[i] > max_cnt)
max_cnt = port_mac_cnt[i];
}
max_cnt++;/*最后多打印一行空行*/
xprintf("\nID PORT0 PORT1 PORT2 PORT3\n");
for(j = 0;j<max_cnt;j++)
{
sprintf(buf,"%2d ",j);
for(i=0;i< NM08_PORT_CNT;i++)
{
if (mac[i][j].valid == 1)
{
sprintf(buf,"%s %02X:%02X:%02X:%02X:%02X:%02X",buf,
mac[i][j].addr[0],
mac[i][j].addr[1],
mac[i][j].addr[2],
mac[i][j].addr[3],
mac[i][j].addr[4],
mac[i][j].addr[5]);
}
else
{
sprintf(buf,"%s .",buf);
}
}
xprintf("%s\n",buf);
}
}
/**
* @brief
*
* @param argv
*
* @return
*/
/*MAC地址老化处理线程*/
void *nm08_mac_aging(void *argv)
{
struct timeval tv_now;
int i = 0,k = 0,aging_cnt = 0;
while(1)
{
gettimeofday(&tv_now,NULL);
for(i = 0;i<NM08_NEIGH_MAX;i++)
{
/*判断地址是否有效*/
if (nm08_table->mac[i].valid == 1)
{
/*此处仅用秒来做比较,如果需要更高精度可将微秒加入再比较*/
if(nm08_table->mac[i].tv.tv_sec < tv_now.tv_sec)
{
/*此MAC地址的有效时间已到*/
nm08_table->mac[i].valid = 0;
aging_cnt++;
}
}
}
xprintf("aging[%d]->invalid mac:%d\n",k++,aging_cnt);
aging_cnt = 0;/*统计每次老化MAC地址个数输出后归零*/
sleep(5);/*老化时间误差每10秒才判断一次。如果提高精度可缩短时间*/
nm08_show_mac_info();
}
}
/**
* @brief
*/
void nm08_start_aging(void)
{
pthread_t tid;
/*创建地址老化处理线程*/
if(pthread_create(&tid, NULL, nm08_mac_aging, NULL))
{
xprintf("Create nm08_mac_aging thread error!\n");
exit(0);
}
else
{
xprintf("Create nm08_mac_aging thread OK!\n");
}
}
/**
* @brief
*
* @param pkt
* @param pkt_len
*
* @return
*/
int callback(struct fast_packet *pkt,int pkt_len)
{
int outport = -1;
xprintf("inport:%d,dstmid:%d,len:%d,dmac:%02X:%02X:%02X:%02X:%02X:%02X,smac:%02X:%02X:%02X:%02X:%02X:%02X\n",pkt->um.inport,pkt->um.dstmid,pkt_len,
pkt->data[0],pkt->data[1],pkt->data[2],pkt->data[3],pkt->data[4],pkt->data[5],
pkt->data[6],pkt->data[7],pkt->data[8],pkt->data[9],pkt->data[10],pkt->data[11]);
//print_pkt(pkt,pkt_len);
//pkt->um.outport = 1;
//pkt_send_normal(pkt,pkt_len);/*正常发送报文*/
//return 0;
/*MAC地址学习过程*/
learn_smac(pkt->um.inport,&pkt->data[MAC_LEN]);/*用源MAC位置开始学习*/
/*查表过程*/
outport = find_dmac(pkt->um.inport,pkt->data);/*用目的MAC地址开始查表*/
/*发送报文*/
if(outport == -1)/*报文需要泛洪操作*/
{
pkt_send_flood(pkt,pkt_len);/*泛洪发送,保留输入端口不变调用*/
}
else/*正常转发*/
{
pkt->um.outport = outport;/*修改报文输出端口号*/
pkt_send_normal(pkt,pkt_len);/*正常发送报文*/
}
return 0;
}
/**
* @brief
*/
void ua_init(u8 mid)
{
int ret = 0;
/*向系统注册自己进程处理报文模块ID为1的所有报文*/
if((ret=fast_ua_init(mid,callback)))//UA模块实例化(输入参数1:接收模块ID号,输入参数2:接收报文的回调处理函数)
{
perror("fast_ua_init!\n");
exit (ret);//如果初始化失败,则需要打印失败信息,并将程序结束退出!
}
}
/**
* @brief
*
* @param argc
* @param argv[]
*
* @return
*/
int main(int argc,char* argv[])
{
u8 mid = 129;
debug = 1;
if(argc == 2)
{
debug = atoi(argv[1]);
}
else if(argc == 3)
{
debug = atoi(argv[1]);
mid = atoi(argv[2]);
}
if(mid <129)
{
printf("Usage:\n\t%s debug mid\n",argv[0]);
printf("\tdeubg[0,1],UA mid rang [129,255]!\n");
exit(0);
}
/*申请地址表存储空间*/
nm08_table = (struct nm08_neigh_table *)malloc(sizeof(struct nm08_neigh_table));
/*空间清零*/
memset(nm08_table,0,sizeof(struct nm08_neigh_table));
/*UA模块初始化 */
ua_init(mid);
/*配置硬件规则将硬件所有报文送到模块ID为1的进程处理*/
fast_reg_wr(FAST_ACTION_REG_ADDR|FAST_DEFAULT_RULE_ADDR,ACTION_SET_MID<<28|mid);
/*启动地址学习表老化线程*/
nm08_start_aging();
/*启动线程接收分派给UA进程的报文*/
fast_ua_recv();
/*主进程进入循环休眠中,数据处理主要在回调函数*/
while(1){sleep(9999);}
return 0;
}