]> Git Repo - J-linux.git/blob - tools/testing/selftests/net/gro.c
Merge tag 'vfs-6.13-rc7.fixes' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/vfs/vfs
[J-linux.git] / tools / testing / selftests / net / gro.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * This testsuite provides conformance testing for GRO coalescing.
4  *
5  * Test cases:
6  * 1.data
7  *  Data packets of the same size and same header setup with correct
8  *  sequence numbers coalesce. The one exception being the last data
9  *  packet coalesced: it can be smaller than the rest and coalesced
10  *  as long as it is in the same flow.
11  * 2.ack
12  *  Pure ACK does not coalesce.
13  * 3.flags
14  *  Specific test cases: no packets with PSH, SYN, URG, RST set will
15  *  be coalesced.
16  * 4.tcp
17  *  Packets with incorrect checksum, non-consecutive seqno and
18  *  different TCP header options shouldn't coalesce. Nit: given that
19  *  some extension headers have paddings, such as timestamp, headers
20  *  that are padding differently would not be coalesced.
21  * 5.ip:
22  *  Packets with different (ECN, TTL, TOS) header, ip options or
23  *  ip fragments (ipv6) shouldn't coalesce.
24  * 6.large:
25  *  Packets larger than GRO_MAX_SIZE packets shouldn't coalesce.
26  *
27  * MSS is defined as 4096 - header because if it is too small
28  * (i.e. 1500 MTU - header), it will result in many packets,
29  * increasing the "large" test case's flakiness. This is because
30  * due to time sensitivity in the coalescing window, the receiver
31  * may not coalesce all of the packets.
32  *
33  * Note the timing issue applies to all of the test cases, so some
34  * flakiness is to be expected.
35  *
36  */
37
38 #define _GNU_SOURCE
39
40 #include <arpa/inet.h>
41 #include <errno.h>
42 #include <error.h>
43 #include <getopt.h>
44 #include <linux/filter.h>
45 #include <linux/if_packet.h>
46 #include <linux/ipv6.h>
47 #include <net/ethernet.h>
48 #include <net/if.h>
49 #include <netinet/in.h>
50 #include <netinet/ip.h>
51 #include <netinet/ip6.h>
52 #include <netinet/tcp.h>
53 #include <stdbool.h>
54 #include <stddef.h>
55 #include <stdio.h>
56 #include <stdarg.h>
57 #include <string.h>
58 #include <unistd.h>
59
60 #include "../kselftest.h"
61
62 #define DPORT 8000
63 #define SPORT 1500
64 #define PAYLOAD_LEN 100
65 #define NUM_PACKETS 4
66 #define START_SEQ 100
67 #define START_ACK 100
68 #define ETH_P_NONE 0
69 #define TOTAL_HDR_LEN (ETH_HLEN + sizeof(struct ipv6hdr) + sizeof(struct tcphdr))
70 #define MSS (4096 - sizeof(struct tcphdr) - sizeof(struct ipv6hdr))
71 #define MAX_PAYLOAD (IP_MAXPACKET - sizeof(struct tcphdr) - sizeof(struct ipv6hdr))
72 #define NUM_LARGE_PKT (MAX_PAYLOAD / MSS)
73 #define MAX_HDR_LEN (ETH_HLEN + sizeof(struct ipv6hdr) + sizeof(struct tcphdr))
74 #define MIN_EXTHDR_SIZE 8
75 #define EXT_PAYLOAD_1 "\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
76 #define EXT_PAYLOAD_2 "\x11\x11\x11\x11\x11\x11"
77
78 #define ipv6_optlen(p)  (((p)->hdrlen+1) << 3) /* calculate IPv6 extension header len */
79 #define BUILD_BUG_ON(condition) ((void)sizeof(char[1 - 2*!!(condition)]))
80
81 static const char *addr6_src = "fdaa::2";
82 static const char *addr6_dst = "fdaa::1";
83 static const char *addr4_src = "192.168.1.200";
84 static const char *addr4_dst = "192.168.1.100";
85 static int proto = -1;
86 static uint8_t src_mac[ETH_ALEN], dst_mac[ETH_ALEN];
87 static char *testname = "data";
88 static char *ifname = "eth0";
89 static char *smac = "aa:00:00:00:00:02";
90 static char *dmac = "aa:00:00:00:00:01";
91 static bool verbose;
92 static bool tx_socket = true;
93 static int tcp_offset = -1;
94 static int total_hdr_len = -1;
95 static int ethhdr_proto = -1;
96 static const int num_flush_id_cases = 6;
97
98 static void vlog(const char *fmt, ...)
99 {
100         va_list args;
101
102         if (verbose) {
103                 va_start(args, fmt);
104                 vfprintf(stderr, fmt, args);
105                 va_end(args);
106         }
107 }
108
109 static void setup_sock_filter(int fd)
110 {
111         const int dport_off = tcp_offset + offsetof(struct tcphdr, dest);
112         const int ethproto_off = offsetof(struct ethhdr, h_proto);
113         int optlen = 0;
114         int ipproto_off, opt_ipproto_off;
115         int next_off;
116
117         if (proto == PF_INET)
118                 next_off = offsetof(struct iphdr, protocol);
119         else
120                 next_off = offsetof(struct ipv6hdr, nexthdr);
121         ipproto_off = ETH_HLEN + next_off;
122
123         /* Overridden later if exthdrs are used: */
124         opt_ipproto_off = ipproto_off;
125
126         if (strcmp(testname, "ip") == 0) {
127                 if (proto == PF_INET)
128                         optlen = sizeof(struct ip_timestamp);
129                 else {
130                         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct ip6_hbh) > MIN_EXTHDR_SIZE);
131                         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct ip6_dest) > MIN_EXTHDR_SIZE);
132                         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct ip6_frag) > MIN_EXTHDR_SIZE);
133
134                         /* same size for HBH and Fragment extension header types */
135                         optlen = MIN_EXTHDR_SIZE;
136                         opt_ipproto_off = ETH_HLEN + sizeof(struct ipv6hdr)
137                                 + offsetof(struct ip6_ext, ip6e_nxt);
138                 }
139         }
140
141         /* this filter validates the following:
142          *      - packet is IPv4/IPv6 according to the running test.
143          *      - packet is TCP. Also handles the case of one extension header and then TCP.
144          *      - checks the packet tcp dport equals to DPORT. Also handles the case of one
145          *        extension header and then TCP.
146          */
147         struct sock_filter filter[] = {
148                         BPF_STMT(BPF_LD  + BPF_H   + BPF_ABS, ethproto_off),
149                         BPF_JUMP(BPF_JMP + BPF_JEQ + BPF_K, ntohs(ethhdr_proto), 0, 9),
150                         BPF_STMT(BPF_LD  + BPF_B   + BPF_ABS, ipproto_off),
151                         BPF_JUMP(BPF_JMP + BPF_JEQ + BPF_K, IPPROTO_TCP, 2, 0),
152                         BPF_STMT(BPF_LD  + BPF_B   + BPF_ABS, opt_ipproto_off),
153                         BPF_JUMP(BPF_JMP + BPF_JEQ + BPF_K, IPPROTO_TCP, 0, 5),
154                         BPF_STMT(BPF_LD  + BPF_H   + BPF_ABS, dport_off),
155                         BPF_JUMP(BPF_JMP + BPF_JEQ + BPF_K, DPORT, 2, 0),
156                         BPF_STMT(BPF_LD  + BPF_H   + BPF_ABS, dport_off + optlen),
157                         BPF_JUMP(BPF_JMP + BPF_JEQ + BPF_K, DPORT, 0, 1),
158                         BPF_STMT(BPF_RET + BPF_K, 0xFFFFFFFF),
159                         BPF_STMT(BPF_RET + BPF_K, 0),
160         };
161
162         struct sock_fprog bpf = {
163                 .len = ARRAY_SIZE(filter),
164                 .filter = filter,
165         };
166
167         if (setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_ATTACH_FILTER, &bpf, sizeof(bpf)) < 0)
168                 error(1, errno, "error setting filter");
169 }
170
171 static uint32_t checksum_nofold(void *data, size_t len, uint32_t sum)
172 {
173         uint16_t *words = data;
174         int i;
175
176         for (i = 0; i < len / 2; i++)
177                 sum += words[i];
178         if (len & 1)
179                 sum += ((char *)data)[len - 1];
180         return sum;
181 }
182
183 static uint16_t checksum_fold(void *data, size_t len, uint32_t sum)
184 {
185         sum = checksum_nofold(data, len, sum);
186         while (sum > 0xFFFF)
187                 sum = (sum & 0xFFFF) + (sum >> 16);
188         return ~sum;
189 }
190
191 static uint16_t tcp_checksum(void *buf, int payload_len)
192 {
193         struct pseudo_header6 {
194                 struct in6_addr saddr;
195                 struct in6_addr daddr;
196                 uint16_t protocol;
197                 uint16_t payload_len;
198         } ph6;
199         struct pseudo_header4 {
200                 struct in_addr saddr;
201                 struct in_addr daddr;
202                 uint16_t protocol;
203                 uint16_t payload_len;
204         } ph4;
205         uint32_t sum = 0;
206
207         if (proto == PF_INET6) {
208                 if (inet_pton(AF_INET6, addr6_src, &ph6.saddr) != 1)
209                         error(1, errno, "inet_pton6 source ip pseudo");
210                 if (inet_pton(AF_INET6, addr6_dst, &ph6.daddr) != 1)
211                         error(1, errno, "inet_pton6 dest ip pseudo");
212                 ph6.protocol = htons(IPPROTO_TCP);
213                 ph6.payload_len = htons(sizeof(struct tcphdr) + payload_len);
214
215                 sum = checksum_nofold(&ph6, sizeof(ph6), 0);
216         } else if (proto == PF_INET) {
217                 if (inet_pton(AF_INET, addr4_src, &ph4.saddr) != 1)
218                         error(1, errno, "inet_pton source ip pseudo");
219                 if (inet_pton(AF_INET, addr4_dst, &ph4.daddr) != 1)
220                         error(1, errno, "inet_pton dest ip pseudo");
221                 ph4.protocol = htons(IPPROTO_TCP);
222                 ph4.payload_len = htons(sizeof(struct tcphdr) + payload_len);
223
224                 sum = checksum_nofold(&ph4, sizeof(ph4), 0);
225         }
226
227         return checksum_fold(buf, sizeof(struct tcphdr) + payload_len, sum);
228 }
229
230 static void read_MAC(uint8_t *mac_addr, char *mac)
231 {
232         if (sscanf(mac, "%hhx:%hhx:%hhx:%hhx:%hhx:%hhx",
233                    &mac_addr[0], &mac_addr[1], &mac_addr[2],
234                    &mac_addr[3], &mac_addr[4], &mac_addr[5]) != 6)
235                 error(1, 0, "sscanf");
236 }
237
238 static void fill_datalinklayer(void *buf)
239 {
240         struct ethhdr *eth = buf;
241
242         memcpy(eth->h_dest, dst_mac, ETH_ALEN);
243         memcpy(eth->h_source, src_mac, ETH_ALEN);
244         eth->h_proto = ethhdr_proto;
245 }
246
247 static void fill_networklayer(void *buf, int payload_len)
248 {
249         struct ipv6hdr *ip6h = buf;
250         struct iphdr *iph = buf;
251
252         if (proto == PF_INET6) {
253                 memset(ip6h, 0, sizeof(*ip6h));
254
255                 ip6h->version = 6;
256                 ip6h->payload_len = htons(sizeof(struct tcphdr) + payload_len);
257                 ip6h->nexthdr = IPPROTO_TCP;
258                 ip6h->hop_limit = 8;
259                 if (inet_pton(AF_INET6, addr6_src, &ip6h->saddr) != 1)
260                         error(1, errno, "inet_pton source ip6");
261                 if (inet_pton(AF_INET6, addr6_dst, &ip6h->daddr) != 1)
262                         error(1, errno, "inet_pton dest ip6");
263         } else if (proto == PF_INET) {
264                 memset(iph, 0, sizeof(*iph));
265
266                 iph->version = 4;
267                 iph->ihl = 5;
268                 iph->ttl = 8;
269                 iph->protocol   = IPPROTO_TCP;
270                 iph->tot_len = htons(sizeof(struct tcphdr) +
271                                 payload_len + sizeof(struct iphdr));
272                 iph->frag_off = htons(0x4000); /* DF = 1, MF = 0 */
273                 if (inet_pton(AF_INET, addr4_src, &iph->saddr) != 1)
274                         error(1, errno, "inet_pton source ip");
275                 if (inet_pton(AF_INET, addr4_dst, &iph->daddr) != 1)
276                         error(1, errno, "inet_pton dest ip");
277                 iph->check = checksum_fold(buf, sizeof(struct iphdr), 0);
278         }
279 }
280
281 static void fill_transportlayer(void *buf, int seq_offset, int ack_offset,
282                                 int payload_len, int fin)
283 {
284         struct tcphdr *tcph = buf;
285
286         memset(tcph, 0, sizeof(*tcph));
287
288         tcph->source = htons(SPORT);
289         tcph->dest = htons(DPORT);
290         tcph->seq = ntohl(START_SEQ + seq_offset);
291         tcph->ack_seq = ntohl(START_ACK + ack_offset);
292         tcph->ack = 1;
293         tcph->fin = fin;
294         tcph->doff = 5;
295         tcph->window = htons(TCP_MAXWIN);
296         tcph->urg_ptr = 0;
297         tcph->check = tcp_checksum(tcph, payload_len);
298 }
299
300 static void write_packet(int fd, char *buf, int len, struct sockaddr_ll *daddr)
301 {
302         int ret = -1;
303
304         ret = sendto(fd, buf, len, 0, (struct sockaddr *)daddr, sizeof(*daddr));
305         if (ret == -1)
306                 error(1, errno, "sendto failure");
307         if (ret != len)
308                 error(1, errno, "sendto wrong length");
309 }
310
311 static void create_packet(void *buf, int seq_offset, int ack_offset,
312                           int payload_len, int fin)
313 {
314         memset(buf, 0, total_hdr_len);
315         memset(buf + total_hdr_len, 'a', payload_len);
316         fill_transportlayer(buf + tcp_offset, seq_offset, ack_offset,
317                             payload_len, fin);
318         fill_networklayer(buf + ETH_HLEN, payload_len);
319         fill_datalinklayer(buf);
320 }
321
322 /* send one extra flag, not first and not last pkt */
323 static void send_flags(int fd, struct sockaddr_ll *daddr, int psh, int syn,
324                        int rst, int urg)
325 {
326         static char flag_buf[MAX_HDR_LEN + PAYLOAD_LEN];
327         static char buf[MAX_HDR_LEN + PAYLOAD_LEN];
328         int payload_len, pkt_size, flag, i;
329         struct tcphdr *tcph;
330
331         payload_len = PAYLOAD_LEN * psh;
332         pkt_size = total_hdr_len + payload_len;
333         flag = NUM_PACKETS / 2;
334
335         create_packet(flag_buf, flag * payload_len, 0, payload_len, 0);
336
337         tcph = (struct tcphdr *)(flag_buf + tcp_offset);
338         tcph->psh = psh;
339         tcph->syn = syn;
340         tcph->rst = rst;
341         tcph->urg = urg;
342         tcph->check = 0;
343         tcph->check = tcp_checksum(tcph, payload_len);
344
345         for (i = 0; i < NUM_PACKETS + 1; i++) {
346                 if (i == flag) {
347                         write_packet(fd, flag_buf, pkt_size, daddr);
348                         continue;
349                 }
350                 create_packet(buf, i * PAYLOAD_LEN, 0, PAYLOAD_LEN, 0);
351                 write_packet(fd, buf, total_hdr_len + PAYLOAD_LEN, daddr);
352         }
353 }
354
355 /* Test for data of same length, smaller than previous
356  * and of different lengths
357  */
358 static void send_data_pkts(int fd, struct sockaddr_ll *daddr,
359                            int payload_len1, int payload_len2)
360 {
361         static char buf[ETH_HLEN + IP_MAXPACKET];
362
363         create_packet(buf, 0, 0, payload_len1, 0);
364         write_packet(fd, buf, total_hdr_len + payload_len1, daddr);
365         create_packet(buf, payload_len1, 0, payload_len2, 0);
366         write_packet(fd, buf, total_hdr_len + payload_len2, daddr);
367 }
368
369 /* If incoming segments make tracked segment length exceed
370  * legal IP datagram length, do not coalesce
371  */
372 static void send_large(int fd, struct sockaddr_ll *daddr, int remainder)
373 {
374         static char pkts[NUM_LARGE_PKT][TOTAL_HDR_LEN + MSS];
375         static char last[TOTAL_HDR_LEN + MSS];
376         static char new_seg[TOTAL_HDR_LEN + MSS];
377         int i;
378
379         for (i = 0; i < NUM_LARGE_PKT; i++)
380                 create_packet(pkts[i], i * MSS, 0, MSS, 0);
381         create_packet(last, NUM_LARGE_PKT * MSS, 0, remainder, 0);
382         create_packet(new_seg, (NUM_LARGE_PKT + 1) * MSS, 0, remainder, 0);
383
384         for (i = 0; i < NUM_LARGE_PKT; i++)
385                 write_packet(fd, pkts[i], total_hdr_len + MSS, daddr);
386         write_packet(fd, last, total_hdr_len + remainder, daddr);
387         write_packet(fd, new_seg, total_hdr_len + remainder, daddr);
388 }
389
390 /* Pure acks and dup acks don't coalesce */
391 static void send_ack(int fd, struct sockaddr_ll *daddr)
392 {
393         static char buf[MAX_HDR_LEN];
394
395         create_packet(buf, 0, 0, 0, 0);
396         write_packet(fd, buf, total_hdr_len, daddr);
397         write_packet(fd, buf, total_hdr_len, daddr);
398         create_packet(buf, 0, 1, 0, 0);
399         write_packet(fd, buf, total_hdr_len, daddr);
400 }
401
402 static void recompute_packet(char *buf, char *no_ext, int extlen)
403 {
404         struct tcphdr *tcphdr = (struct tcphdr *)(buf + tcp_offset);
405         struct ipv6hdr *ip6h = (struct ipv6hdr *)(buf + ETH_HLEN);
406         struct iphdr *iph = (struct iphdr *)(buf + ETH_HLEN);
407
408         memmove(buf, no_ext, total_hdr_len);
409         memmove(buf + total_hdr_len + extlen,
410                 no_ext + total_hdr_len, PAYLOAD_LEN);
411
412         tcphdr->doff = tcphdr->doff + (extlen / 4);
413         tcphdr->check = 0;
414         tcphdr->check = tcp_checksum(tcphdr, PAYLOAD_LEN + extlen);
415         if (proto == PF_INET) {
416                 iph->tot_len = htons(ntohs(iph->tot_len) + extlen);
417                 iph->check = 0;
418                 iph->check = checksum_fold(iph, sizeof(struct iphdr), 0);
419         } else {
420                 ip6h->payload_len = htons(ntohs(ip6h->payload_len) + extlen);
421         }
422 }
423
424 static void tcp_write_options(char *buf, int kind, int ts)
425 {
426         struct tcp_option_ts {
427                 uint8_t kind;
428                 uint8_t len;
429                 uint32_t tsval;
430                 uint32_t tsecr;
431         } *opt_ts = (void *)buf;
432         struct tcp_option_window {
433                 uint8_t kind;
434                 uint8_t len;
435                 uint8_t shift;
436         } *opt_window = (void *)buf;
437
438         switch (kind) {
439         case TCPOPT_NOP:
440                 buf[0] = TCPOPT_NOP;
441                 break;
442         case TCPOPT_WINDOW:
443                 memset(opt_window, 0, sizeof(struct tcp_option_window));
444                 opt_window->kind = TCPOPT_WINDOW;
445                 opt_window->len = TCPOLEN_WINDOW;
446                 opt_window->shift = 0;
447                 break;
448         case TCPOPT_TIMESTAMP:
449                 memset(opt_ts, 0, sizeof(struct tcp_option_ts));
450                 opt_ts->kind = TCPOPT_TIMESTAMP;
451                 opt_ts->len = TCPOLEN_TIMESTAMP;
452                 opt_ts->tsval = ts;
453                 opt_ts->tsecr = 0;
454                 break;
455         default:
456                 error(1, 0, "unimplemented TCP option");
457                 break;
458         }
459 }
460
461 /* TCP with options is always a permutation of {TS, NOP, NOP}.
462  * Implement different orders to verify coalescing stops.
463  */
464 static void add_standard_tcp_options(char *buf, char *no_ext, int ts, int order)
465 {
466         switch (order) {
467         case 0:
468                 tcp_write_options(buf + total_hdr_len, TCPOPT_NOP, 0);
469                 tcp_write_options(buf + total_hdr_len + 1, TCPOPT_NOP, 0);
470                 tcp_write_options(buf + total_hdr_len + 2 /* two NOP opts */,
471                                   TCPOPT_TIMESTAMP, ts);
472                 break;
473         case 1:
474                 tcp_write_options(buf + total_hdr_len, TCPOPT_NOP, 0);
475                 tcp_write_options(buf + total_hdr_len + 1,
476                                   TCPOPT_TIMESTAMP, ts);
477                 tcp_write_options(buf + total_hdr_len + 1 + TCPOLEN_TIMESTAMP,
478                                   TCPOPT_NOP, 0);
479                 break;
480         case 2:
481                 tcp_write_options(buf + total_hdr_len, TCPOPT_TIMESTAMP, ts);
482                 tcp_write_options(buf + total_hdr_len + TCPOLEN_TIMESTAMP + 1,
483                                   TCPOPT_NOP, 0);
484                 tcp_write_options(buf + total_hdr_len + TCPOLEN_TIMESTAMP + 2,
485                                   TCPOPT_NOP, 0);
486                 break;
487         default:
488                 error(1, 0, "unknown order");
489                 break;
490         }
491         recompute_packet(buf, no_ext, TCPOLEN_TSTAMP_APPA);
492 }
493
494 /* Packets with invalid checksum don't coalesce. */
495 static void send_changed_checksum(int fd, struct sockaddr_ll *daddr)
496 {
497         static char buf[MAX_HDR_LEN + PAYLOAD_LEN];
498         struct tcphdr *tcph = (struct tcphdr *)(buf + tcp_offset);
499         int pkt_size = total_hdr_len + PAYLOAD_LEN;
500
501         create_packet(buf, 0, 0, PAYLOAD_LEN, 0);
502         write_packet(fd, buf, pkt_size, daddr);
503
504         create_packet(buf, PAYLOAD_LEN, 0, PAYLOAD_LEN, 0);
505         tcph->check = tcph->check - 1;
506         write_packet(fd, buf, pkt_size, daddr);
507 }
508
509  /* Packets with non-consecutive sequence number don't coalesce.*/
510 static void send_changed_seq(int fd, struct sockaddr_ll *daddr)
511 {
512         static char buf[MAX_HDR_LEN + PAYLOAD_LEN];
513         struct tcphdr *tcph = (struct tcphdr *)(buf + tcp_offset);
514         int pkt_size = total_hdr_len + PAYLOAD_LEN;
515
516         create_packet(buf, 0, 0, PAYLOAD_LEN, 0);
517         write_packet(fd, buf, pkt_size, daddr);
518
519         create_packet(buf, PAYLOAD_LEN, 0, PAYLOAD_LEN, 0);
520         tcph->seq = ntohl(htonl(tcph->seq) + 1);
521         tcph->check = 0;
522         tcph->check = tcp_checksum(tcph, PAYLOAD_LEN);
523         write_packet(fd, buf, pkt_size, daddr);
524 }
525
526  /* Packet with different timestamp option or different timestamps
527   * don't coalesce.
528   */
529 static void send_changed_ts(int fd, struct sockaddr_ll *daddr)
530 {
531         static char buf[MAX_HDR_LEN + PAYLOAD_LEN];
532         static char extpkt[sizeof(buf) + TCPOLEN_TSTAMP_APPA];
533         int pkt_size = total_hdr_len + PAYLOAD_LEN + TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
534
535         create_packet(buf, 0, 0, PAYLOAD_LEN, 0);
536         add_standard_tcp_options(extpkt, buf, 0, 0);
537         write_packet(fd, extpkt, pkt_size, daddr);
538
539         create_packet(buf, PAYLOAD_LEN, 0, PAYLOAD_LEN, 0);
540         add_standard_tcp_options(extpkt, buf, 0, 0);
541         write_packet(fd, extpkt, pkt_size, daddr);
542
543         create_packet(buf, PAYLOAD_LEN * 2, 0, PAYLOAD_LEN, 0);
544         add_standard_tcp_options(extpkt, buf, 100, 0);
545         write_packet(fd, extpkt, pkt_size, daddr);
546
547         create_packet(buf, PAYLOAD_LEN * 3, 0, PAYLOAD_LEN, 0);
548         add_standard_tcp_options(extpkt, buf, 100, 1);
549         write_packet(fd, extpkt, pkt_size, daddr);
550
551         create_packet(buf, PAYLOAD_LEN * 4, 0, PAYLOAD_LEN, 0);
552         add_standard_tcp_options(extpkt, buf, 100, 2);
553         write_packet(fd, extpkt, pkt_size, daddr);
554 }
555
556 /* Packet with different tcp options don't coalesce. */
557 static void send_diff_opt(int fd, struct sockaddr_ll *daddr)
558 {
559         static char buf[MAX_HDR_LEN + PAYLOAD_LEN];
560         static char extpkt1[sizeof(buf) + TCPOLEN_TSTAMP_APPA];
561         static char extpkt2[sizeof(buf) + TCPOLEN_MAXSEG];
562         int extpkt1_size = total_hdr_len + PAYLOAD_LEN + TCPOLEN_TSTAMP_APPA;
563         int extpkt2_size = total_hdr_len + PAYLOAD_LEN + TCPOLEN_MAXSEG;
564
565         create_packet(buf, 0, 0, PAYLOAD_LEN, 0);
566         add_standard_tcp_options(extpkt1, buf, 0, 0);
567         write_packet(fd, extpkt1, extpkt1_size, daddr);
568
569         create_packet(buf, PAYLOAD_LEN, 0, PAYLOAD_LEN, 0);
570         add_standard_tcp_options(extpkt1, buf, 0, 0);
571         write_packet(fd, extpkt1, extpkt1_size, daddr);
572
573         create_packet(buf, PAYLOAD_LEN * 2, 0, PAYLOAD_LEN, 0);
574         tcp_write_options(extpkt2 + MAX_HDR_LEN, TCPOPT_NOP, 0);
575         tcp_write_options(extpkt2 + MAX_HDR_LEN + 1, TCPOPT_WINDOW, 0);
576         recompute_packet(extpkt2, buf, TCPOLEN_WINDOW + 1);
577         write_packet(fd, extpkt2, extpkt2_size, daddr);
578 }
579
580 static void add_ipv4_ts_option(void *buf, void *optpkt)
581 {
582         struct ip_timestamp *ts = (struct ip_timestamp *)(optpkt + tcp_offset);
583         int optlen = sizeof(struct ip_timestamp);
584         struct iphdr *iph;
585
586         if (optlen % 4)
587                 error(1, 0, "ipv4 timestamp length is not a multiple of 4B");
588
589         ts->ipt_code = IPOPT_TS;
590         ts->ipt_len = optlen;
591         ts->ipt_ptr = 5;
592         ts->ipt_flg = IPOPT_TS_TSONLY;
593
594         memcpy(optpkt, buf, tcp_offset);
595         memcpy(optpkt + tcp_offset + optlen, buf + tcp_offset,
596                sizeof(struct tcphdr) + PAYLOAD_LEN);
597
598         iph = (struct iphdr *)(optpkt + ETH_HLEN);
599         iph->ihl = 5 + (optlen / 4);
600         iph->tot_len = htons(ntohs(iph->tot_len) + optlen);
601         iph->check = 0;
602         iph->check = checksum_fold(iph, sizeof(struct iphdr) + optlen, 0);
603 }
604
605 static void add_ipv6_exthdr(void *buf, void *optpkt, __u8 exthdr_type, char *ext_payload)
606 {
607         struct ipv6_opt_hdr *exthdr = (struct ipv6_opt_hdr *)(optpkt + tcp_offset);
608         struct ipv6hdr *iph = (struct ipv6hdr *)(optpkt + ETH_HLEN);
609         char *exthdr_payload_start = (char *)(exthdr + 1);
610
611         exthdr->hdrlen = 0;
612         exthdr->nexthdr = IPPROTO_TCP;
613
614         memcpy(exthdr_payload_start, ext_payload, MIN_EXTHDR_SIZE - sizeof(*exthdr));
615
616         memcpy(optpkt, buf, tcp_offset);
617         memcpy(optpkt + tcp_offset + MIN_EXTHDR_SIZE, buf + tcp_offset,
618                 sizeof(struct tcphdr) + PAYLOAD_LEN);
619
620         iph->nexthdr = exthdr_type;
621         iph->payload_len = htons(ntohs(iph->payload_len) + MIN_EXTHDR_SIZE);
622 }
623
624 static void fix_ip4_checksum(struct iphdr *iph)
625 {
626         iph->check = 0;
627         iph->check = checksum_fold(iph, sizeof(struct iphdr), 0);
628 }
629
630 static void send_flush_id_case(int fd, struct sockaddr_ll *daddr, int tcase)
631 {
632         static char buf1[MAX_HDR_LEN + PAYLOAD_LEN];
633         static char buf2[MAX_HDR_LEN + PAYLOAD_LEN];
634         static char buf3[MAX_HDR_LEN + PAYLOAD_LEN];
635         bool send_three = false;
636         struct iphdr *iph1;
637         struct iphdr *iph2;
638         struct iphdr *iph3;
639
640         iph1 = (struct iphdr *)(buf1 + ETH_HLEN);
641         iph2 = (struct iphdr *)(buf2 + ETH_HLEN);
642         iph3 = (struct iphdr *)(buf3 + ETH_HLEN);
643
644         create_packet(buf1, 0, 0, PAYLOAD_LEN, 0);
645         create_packet(buf2, PAYLOAD_LEN, 0, PAYLOAD_LEN, 0);
646         create_packet(buf3, PAYLOAD_LEN * 2, 0, PAYLOAD_LEN, 0);
647
648         switch (tcase) {
649         case 0: /* DF=1, Incrementing - should coalesce */
650                 iph1->frag_off |= htons(IP_DF);
651                 iph1->id = htons(8);
652
653                 iph2->frag_off |= htons(IP_DF);
654                 iph2->id = htons(9);
655                 break;
656
657         case 1: /* DF=1, Fixed - should coalesce */
658                 iph1->frag_off |= htons(IP_DF);
659                 iph1->id = htons(8);
660
661                 iph2->frag_off |= htons(IP_DF);
662                 iph2->id = htons(8);
663                 break;
664
665         case 2: /* DF=0, Incrementing - should coalesce */
666                 iph1->frag_off &= ~htons(IP_DF);
667                 iph1->id = htons(8);
668
669                 iph2->frag_off &= ~htons(IP_DF);
670                 iph2->id = htons(9);
671                 break;
672
673         case 3: /* DF=0, Fixed - should not coalesce */
674                 iph1->frag_off &= ~htons(IP_DF);
675                 iph1->id = htons(8);
676
677                 iph2->frag_off &= ~htons(IP_DF);
678                 iph2->id = htons(8);
679                 break;
680
681         case 4: /* DF=1, two packets incrementing, and one fixed - should
682                  * coalesce only the first two packets
683                  */
684                 iph1->frag_off |= htons(IP_DF);
685                 iph1->id = htons(8);
686
687                 iph2->frag_off |= htons(IP_DF);
688                 iph2->id = htons(9);
689
690                 iph3->frag_off |= htons(IP_DF);
691                 iph3->id = htons(9);
692                 send_three = true;
693                 break;
694
695         case 5: /* DF=1, two packets fixed, and one incrementing - should
696                  * coalesce only the first two packets
697                  */
698                 iph1->frag_off |= htons(IP_DF);
699                 iph1->id = htons(8);
700
701                 iph2->frag_off |= htons(IP_DF);
702                 iph2->id = htons(8);
703
704                 iph3->frag_off |= htons(IP_DF);
705                 iph3->id = htons(9);
706                 send_three = true;
707                 break;
708         }
709
710         fix_ip4_checksum(iph1);
711         fix_ip4_checksum(iph2);
712         write_packet(fd, buf1, total_hdr_len + PAYLOAD_LEN, daddr);
713         write_packet(fd, buf2, total_hdr_len + PAYLOAD_LEN, daddr);
714
715         if (send_three) {
716                 fix_ip4_checksum(iph3);
717                 write_packet(fd, buf3, total_hdr_len + PAYLOAD_LEN, daddr);
718         }
719 }
720
721 static void test_flush_id(int fd, struct sockaddr_ll *daddr, char *fin_pkt)
722 {
723         for (int i = 0; i < num_flush_id_cases; i++) {
724                 sleep(1);
725                 send_flush_id_case(fd, daddr, i);
726                 sleep(1);
727                 write_packet(fd, fin_pkt, total_hdr_len, daddr);
728         }
729 }
730
731 static void send_ipv6_exthdr(int fd, struct sockaddr_ll *daddr, char *ext_data1, char *ext_data2)
732 {
733         static char buf[MAX_HDR_LEN + PAYLOAD_LEN];
734         static char exthdr_pck[sizeof(buf) + MIN_EXTHDR_SIZE];
735
736         create_packet(buf, 0, 0, PAYLOAD_LEN, 0);
737         add_ipv6_exthdr(buf, exthdr_pck, IPPROTO_HOPOPTS, ext_data1);
738         write_packet(fd, exthdr_pck, total_hdr_len + PAYLOAD_LEN + MIN_EXTHDR_SIZE, daddr);
739
740         create_packet(buf, PAYLOAD_LEN * 1, 0, PAYLOAD_LEN, 0);
741         add_ipv6_exthdr(buf, exthdr_pck, IPPROTO_HOPOPTS, ext_data2);
742         write_packet(fd, exthdr_pck, total_hdr_len + PAYLOAD_LEN + MIN_EXTHDR_SIZE, daddr);
743 }
744
745 /* IPv4 options shouldn't coalesce */
746 static void send_ip_options(int fd, struct sockaddr_ll *daddr)
747 {
748         static char buf[MAX_HDR_LEN + PAYLOAD_LEN];
749         static char optpkt[sizeof(buf) + sizeof(struct ip_timestamp)];
750         int optlen = sizeof(struct ip_timestamp);
751         int pkt_size = total_hdr_len + PAYLOAD_LEN + optlen;
752
753         create_packet(buf, 0, 0, PAYLOAD_LEN, 0);
754         write_packet(fd, buf, total_hdr_len + PAYLOAD_LEN, daddr);
755
756         create_packet(buf, PAYLOAD_LEN * 1, 0, PAYLOAD_LEN, 0);
757         add_ipv4_ts_option(buf, optpkt);
758         write_packet(fd, optpkt, pkt_size, daddr);
759
760         create_packet(buf, PAYLOAD_LEN * 2, 0, PAYLOAD_LEN, 0);
761         write_packet(fd, buf, total_hdr_len + PAYLOAD_LEN, daddr);
762 }
763
764 /*  IPv4 fragments shouldn't coalesce */
765 static void send_fragment4(int fd, struct sockaddr_ll *daddr)
766 {
767         static char buf[IP_MAXPACKET];
768         struct iphdr *iph = (struct iphdr *)(buf + ETH_HLEN);
769         int pkt_size = total_hdr_len + PAYLOAD_LEN;
770
771         create_packet(buf, 0, 0, PAYLOAD_LEN, 0);
772         write_packet(fd, buf, pkt_size, daddr);
773
774         /* Once fragmented, packet would retain the total_len.
775          * Tcp header is prepared as if rest of data is in follow-up frags,
776          * but follow up frags aren't actually sent.
777          */
778         memset(buf + total_hdr_len, 'a', PAYLOAD_LEN * 2);
779         fill_transportlayer(buf + tcp_offset, PAYLOAD_LEN, 0, PAYLOAD_LEN * 2, 0);
780         fill_networklayer(buf + ETH_HLEN, PAYLOAD_LEN);
781         fill_datalinklayer(buf);
782
783         iph->frag_off = htons(0x6000); // DF = 1, MF = 1
784         iph->check = 0;
785         iph->check = checksum_fold(iph, sizeof(struct iphdr), 0);
786         write_packet(fd, buf, pkt_size, daddr);
787 }
788
789 /* IPv4 packets with different ttl don't coalesce.*/
790 static void send_changed_ttl(int fd, struct sockaddr_ll *daddr)
791 {
792         int pkt_size = total_hdr_len + PAYLOAD_LEN;
793         static char buf[MAX_HDR_LEN + PAYLOAD_LEN];
794         struct iphdr *iph = (struct iphdr *)(buf + ETH_HLEN);
795
796         create_packet(buf, 0, 0, PAYLOAD_LEN, 0);
797         write_packet(fd, buf, pkt_size, daddr);
798
799         create_packet(buf, PAYLOAD_LEN, 0, PAYLOAD_LEN, 0);
800         iph->ttl = 7;
801         iph->check = 0;
802         iph->check = checksum_fold(iph, sizeof(struct iphdr), 0);
803         write_packet(fd, buf, pkt_size, daddr);
804 }
805
806 /* Packets with different tos don't coalesce.*/
807 static void send_changed_tos(int fd, struct sockaddr_ll *daddr)
808 {
809         int pkt_size = total_hdr_len + PAYLOAD_LEN;
810         static char buf[MAX_HDR_LEN + PAYLOAD_LEN];
811         struct iphdr *iph = (struct iphdr *)(buf + ETH_HLEN);
812         struct ipv6hdr *ip6h = (struct ipv6hdr *)(buf + ETH_HLEN);
813
814         create_packet(buf, 0, 0, PAYLOAD_LEN, 0);
815         write_packet(fd, buf, pkt_size, daddr);
816
817         create_packet(buf, PAYLOAD_LEN, 0, PAYLOAD_LEN, 0);
818         if (proto == PF_INET) {
819                 iph->tos = 1;
820                 iph->check = 0;
821                 iph->check = checksum_fold(iph, sizeof(struct iphdr), 0);
822         } else if (proto == PF_INET6) {
823                 ip6h->priority = 0xf;
824         }
825         write_packet(fd, buf, pkt_size, daddr);
826 }
827
828 /* Packets with different ECN don't coalesce.*/
829 static void send_changed_ECN(int fd, struct sockaddr_ll *daddr)
830 {
831         int pkt_size = total_hdr_len + PAYLOAD_LEN;
832         static char buf[MAX_HDR_LEN + PAYLOAD_LEN];
833         struct iphdr *iph = (struct iphdr *)(buf + ETH_HLEN);
834
835         create_packet(buf, 0, 0, PAYLOAD_LEN, 0);
836         write_packet(fd, buf, pkt_size, daddr);
837
838         create_packet(buf, PAYLOAD_LEN, 0, PAYLOAD_LEN, 0);
839         if (proto == PF_INET) {
840                 buf[ETH_HLEN + 1] ^= 0x2; // ECN set to 10
841                 iph->check = 0;
842                 iph->check = checksum_fold(iph, sizeof(struct iphdr), 0);
843         } else {
844                 buf[ETH_HLEN + 1] ^= 0x20; // ECN set to 10
845         }
846         write_packet(fd, buf, pkt_size, daddr);
847 }
848
849 /* IPv6 fragments and packets with extensions don't coalesce.*/
850 static void send_fragment6(int fd, struct sockaddr_ll *daddr)
851 {
852         static char buf[MAX_HDR_LEN + PAYLOAD_LEN];
853         static char extpkt[MAX_HDR_LEN + PAYLOAD_LEN +
854                            sizeof(struct ip6_frag)];
855         struct ipv6hdr *ip6h = (struct ipv6hdr *)(buf + ETH_HLEN);
856         struct ip6_frag *frag = (void *)(extpkt + tcp_offset);
857         int extlen = sizeof(struct ip6_frag);
858         int bufpkt_len = total_hdr_len + PAYLOAD_LEN;
859         int extpkt_len = bufpkt_len + extlen;
860         int i;
861
862         for (i = 0; i < 2; i++) {
863                 create_packet(buf, PAYLOAD_LEN * i, 0, PAYLOAD_LEN, 0);
864                 write_packet(fd, buf, bufpkt_len, daddr);
865         }
866         sleep(1);
867         create_packet(buf, PAYLOAD_LEN * 2, 0, PAYLOAD_LEN, 0);
868         memset(extpkt, 0, extpkt_len);
869
870         ip6h->nexthdr = IPPROTO_FRAGMENT;
871         ip6h->payload_len = htons(ntohs(ip6h->payload_len) + extlen);
872         frag->ip6f_nxt = IPPROTO_TCP;
873
874         memcpy(extpkt, buf, tcp_offset);
875         memcpy(extpkt + tcp_offset + extlen, buf + tcp_offset,
876                sizeof(struct tcphdr) + PAYLOAD_LEN);
877         write_packet(fd, extpkt, extpkt_len, daddr);
878
879         create_packet(buf, PAYLOAD_LEN * 3, 0, PAYLOAD_LEN, 0);
880         write_packet(fd, buf, bufpkt_len, daddr);
881 }
882
883 static void bind_packetsocket(int fd)
884 {
885         struct sockaddr_ll daddr = {};
886
887         daddr.sll_family = AF_PACKET;
888         daddr.sll_protocol = ethhdr_proto;
889         daddr.sll_ifindex = if_nametoindex(ifname);
890         if (daddr.sll_ifindex == 0)
891                 error(1, errno, "if_nametoindex");
892
893         if (bind(fd, (void *)&daddr, sizeof(daddr)) < 0)
894                 error(1, errno, "could not bind socket");
895 }
896
897 static void set_timeout(int fd)
898 {
899         struct timeval timeout;
900
901         timeout.tv_sec = 3;
902         timeout.tv_usec = 0;
903         if (setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, (char *)&timeout,
904                        sizeof(timeout)) < 0)
905                 error(1, errno, "cannot set timeout, setsockopt failed");
906 }
907
908 static void check_recv_pkts(int fd, int *correct_payload,
909                             int correct_num_pkts)
910 {
911         static char buffer[IP_MAXPACKET + ETH_HLEN + 1];
912         struct iphdr *iph = (struct iphdr *)(buffer + ETH_HLEN);
913         struct ipv6hdr *ip6h = (struct ipv6hdr *)(buffer + ETH_HLEN);
914         struct tcphdr *tcph;
915         bool bad_packet = false;
916         int tcp_ext_len = 0;
917         int ip_ext_len = 0;
918         int pkt_size = -1;
919         int data_len = 0;
920         int num_pkt = 0;
921         int i;
922
923         vlog("Expected {");
924         for (i = 0; i < correct_num_pkts; i++)
925                 vlog("%d ", correct_payload[i]);
926         vlog("}, Total %d packets\nReceived {", correct_num_pkts);
927
928         while (1) {
929                 ip_ext_len = 0;
930                 pkt_size = recv(fd, buffer, IP_MAXPACKET + ETH_HLEN + 1, 0);
931                 if (pkt_size < 0)
932                         error(1, errno, "could not receive");
933
934                 if (iph->version == 4)
935                         ip_ext_len = (iph->ihl - 5) * 4;
936                 else if (ip6h->version == 6 && ip6h->nexthdr != IPPROTO_TCP)
937                         ip_ext_len = MIN_EXTHDR_SIZE;
938
939                 tcph = (struct tcphdr *)(buffer + tcp_offset + ip_ext_len);
940
941                 if (tcph->fin)
942                         break;
943
944                 tcp_ext_len = (tcph->doff - 5) * 4;
945                 data_len = pkt_size - total_hdr_len - tcp_ext_len - ip_ext_len;
946                 /* Min ethernet frame payload is 46(ETH_ZLEN - ETH_HLEN) by RFC 802.3.
947                  * Ipv4/tcp packets without at least 6 bytes of data will be padded.
948                  * Packet sockets are protocol agnostic, and will not trim the padding.
949                  */
950                 if (pkt_size == ETH_ZLEN && iph->version == 4) {
951                         data_len = ntohs(iph->tot_len)
952                                 - sizeof(struct tcphdr) - sizeof(struct iphdr);
953                 }
954                 vlog("%d ", data_len);
955                 if (data_len != correct_payload[num_pkt]) {
956                         vlog("[!=%d]", correct_payload[num_pkt]);
957                         bad_packet = true;
958                 }
959                 num_pkt++;
960         }
961         vlog("}, Total %d packets.\n", num_pkt);
962         if (num_pkt != correct_num_pkts)
963                 error(1, 0, "incorrect number of packets");
964         if (bad_packet)
965                 error(1, 0, "incorrect packet geometry");
966
967         printf("Test succeeded\n\n");
968 }
969
970 static void gro_sender(void)
971 {
972         static char fin_pkt[MAX_HDR_LEN];
973         struct sockaddr_ll daddr = {};
974         int txfd = -1;
975
976         txfd = socket(PF_PACKET, SOCK_RAW, IPPROTO_RAW);
977         if (txfd < 0)
978                 error(1, errno, "socket creation");
979
980         memset(&daddr, 0, sizeof(daddr));
981         daddr.sll_ifindex = if_nametoindex(ifname);
982         if (daddr.sll_ifindex == 0)
983                 error(1, errno, "if_nametoindex");
984         daddr.sll_family = AF_PACKET;
985         memcpy(daddr.sll_addr, dst_mac, ETH_ALEN);
986         daddr.sll_halen = ETH_ALEN;
987         create_packet(fin_pkt, PAYLOAD_LEN * 2, 0, 0, 1);
988
989         if (strcmp(testname, "data") == 0) {
990                 send_data_pkts(txfd, &daddr, PAYLOAD_LEN, PAYLOAD_LEN);
991                 write_packet(txfd, fin_pkt, total_hdr_len, &daddr);
992
993                 send_data_pkts(txfd, &daddr, PAYLOAD_LEN, PAYLOAD_LEN / 2);
994                 write_packet(txfd, fin_pkt, total_hdr_len, &daddr);
995
996                 send_data_pkts(txfd, &daddr, PAYLOAD_LEN / 2, PAYLOAD_LEN);
997                 write_packet(txfd, fin_pkt, total_hdr_len, &daddr);
998         } else if (strcmp(testname, "ack") == 0) {
999                 send_ack(txfd, &daddr);
1000                 write_packet(txfd, fin_pkt, total_hdr_len, &daddr);
1001         } else if (strcmp(testname, "flags") == 0) {
1002                 send_flags(txfd, &daddr, 1, 0, 0, 0);
1003                 write_packet(txfd, fin_pkt, total_hdr_len, &daddr);
1004
1005                 send_flags(txfd, &daddr, 0, 1, 0, 0);
1006                 write_packet(txfd, fin_pkt, total_hdr_len, &daddr);
1007
1008                 send_flags(txfd, &daddr, 0, 0, 1, 0);
1009                 write_packet(txfd, fin_pkt, total_hdr_len, &daddr);
1010
1011                 send_flags(txfd, &daddr, 0, 0, 0, 1);
1012                 write_packet(txfd, fin_pkt, total_hdr_len, &daddr);
1013         } else if (strcmp(testname, "tcp") == 0) {
1014                 send_changed_checksum(txfd, &daddr);
1015                 write_packet(txfd, fin_pkt, total_hdr_len, &daddr);
1016
1017                 send_changed_seq(txfd, &daddr);
1018                 write_packet(txfd, fin_pkt, total_hdr_len, &daddr);
1019
1020                 send_changed_ts(txfd, &daddr);
1021                 write_packet(txfd, fin_pkt, total_hdr_len, &daddr);
1022
1023                 send_diff_opt(txfd, &daddr);
1024                 write_packet(txfd, fin_pkt, total_hdr_len, &daddr);
1025         } else if (strcmp(testname, "ip") == 0) {
1026                 send_changed_ECN(txfd, &daddr);
1027                 write_packet(txfd, fin_pkt, total_hdr_len, &daddr);
1028
1029                 send_changed_tos(txfd, &daddr);
1030                 write_packet(txfd, fin_pkt, total_hdr_len, &daddr);
1031                 if (proto == PF_INET) {
1032                         /* Modified packets may be received out of order.
1033                          * Sleep function added to enforce test boundaries
1034                          * so that fin pkts are not received prior to other pkts.
1035                          */
1036                         sleep(1);
1037                         send_changed_ttl(txfd, &daddr);
1038                         write_packet(txfd, fin_pkt, total_hdr_len, &daddr);
1039
1040                         sleep(1);
1041                         send_ip_options(txfd, &daddr);
1042                         sleep(1);
1043                         write_packet(txfd, fin_pkt, total_hdr_len, &daddr);
1044
1045                         sleep(1);
1046                         send_fragment4(txfd, &daddr);
1047                         sleep(1);
1048                         write_packet(txfd, fin_pkt, total_hdr_len, &daddr);
1049
1050                         test_flush_id(txfd, &daddr, fin_pkt);
1051                 } else if (proto == PF_INET6) {
1052                         sleep(1);
1053                         send_fragment6(txfd, &daddr);
1054                         sleep(1);
1055                         write_packet(txfd, fin_pkt, total_hdr_len, &daddr);
1056
1057                         sleep(1);
1058                         /* send IPv6 packets with ext header with same payload */
1059                         send_ipv6_exthdr(txfd, &daddr, EXT_PAYLOAD_1, EXT_PAYLOAD_1);
1060                         sleep(1);
1061                         write_packet(txfd, fin_pkt, total_hdr_len, &daddr);
1062
1063                         sleep(1);
1064                         /* send IPv6 packets with ext header with different payload */
1065                         send_ipv6_exthdr(txfd, &daddr, EXT_PAYLOAD_1, EXT_PAYLOAD_2);
1066                         sleep(1);
1067                         write_packet(txfd, fin_pkt, total_hdr_len, &daddr);
1068                 }
1069         } else if (strcmp(testname, "large") == 0) {
1070                 /* 20 is the difference between min iphdr size
1071                  * and min ipv6hdr size. Like MAX_HDR_SIZE,
1072                  * MAX_PAYLOAD is defined with the larger header of the two.
1073                  */
1074                 int offset = proto == PF_INET ? 20 : 0;
1075                 int remainder = (MAX_PAYLOAD + offset) % MSS;
1076
1077                 send_large(txfd, &daddr, remainder);
1078                 write_packet(txfd, fin_pkt, total_hdr_len, &daddr);
1079
1080                 send_large(txfd, &daddr, remainder + 1);
1081                 write_packet(txfd, fin_pkt, total_hdr_len, &daddr);
1082         } else {
1083                 error(1, 0, "Unknown testcase");
1084         }
1085
1086         if (close(txfd))
1087                 error(1, errno, "socket close");
1088 }
1089
1090 static void gro_receiver(void)
1091 {
1092         static int correct_payload[NUM_PACKETS];
1093         int rxfd = -1;
1094
1095         rxfd = socket(PF_PACKET, SOCK_RAW, htons(ETH_P_NONE));
1096         if (rxfd < 0)
1097                 error(1, 0, "socket creation");
1098         setup_sock_filter(rxfd);
1099         set_timeout(rxfd);
1100         bind_packetsocket(rxfd);
1101
1102         memset(correct_payload, 0, sizeof(correct_payload));
1103
1104         if (strcmp(testname, "data") == 0) {
1105                 printf("pure data packet of same size: ");
1106                 correct_payload[0] = PAYLOAD_LEN * 2;
1107                 check_recv_pkts(rxfd, correct_payload, 1);
1108
1109                 printf("large data packets followed by a smaller one: ");
1110                 correct_payload[0] = PAYLOAD_LEN * 1.5;
1111                 check_recv_pkts(rxfd, correct_payload, 1);
1112
1113                 printf("small data packets followed by a larger one: ");
1114                 correct_payload[0] = PAYLOAD_LEN / 2;
1115                 correct_payload[1] = PAYLOAD_LEN;
1116                 check_recv_pkts(rxfd, correct_payload, 2);
1117         } else if (strcmp(testname, "ack") == 0) {
1118                 printf("duplicate ack and pure ack: ");
1119                 check_recv_pkts(rxfd, correct_payload, 3);
1120         } else if (strcmp(testname, "flags") == 0) {
1121                 correct_payload[0] = PAYLOAD_LEN * 3;
1122                 correct_payload[1] = PAYLOAD_LEN * 2;
1123
1124                 printf("psh flag ends coalescing: ");
1125                 check_recv_pkts(rxfd, correct_payload, 2);
1126
1127                 correct_payload[0] = PAYLOAD_LEN * 2;
1128                 correct_payload[1] = 0;
1129                 correct_payload[2] = PAYLOAD_LEN * 2;
1130                 printf("syn flag ends coalescing: ");
1131                 check_recv_pkts(rxfd, correct_payload, 3);
1132
1133                 printf("rst flag ends coalescing: ");
1134                 check_recv_pkts(rxfd, correct_payload, 3);
1135
1136                 printf("urg flag ends coalescing: ");
1137                 check_recv_pkts(rxfd, correct_payload, 3);
1138         } else if (strcmp(testname, "tcp") == 0) {
1139                 correct_payload[0] = PAYLOAD_LEN;
1140                 correct_payload[1] = PAYLOAD_LEN;
1141                 correct_payload[2] = PAYLOAD_LEN;
1142                 correct_payload[3] = PAYLOAD_LEN;
1143
1144                 printf("changed checksum does not coalesce: ");
1145                 check_recv_pkts(rxfd, correct_payload, 2);
1146
1147                 printf("Wrong Seq number doesn't coalesce: ");
1148                 check_recv_pkts(rxfd, correct_payload, 2);
1149
1150                 printf("Different timestamp doesn't coalesce: ");
1151                 correct_payload[0] = PAYLOAD_LEN * 2;
1152                 check_recv_pkts(rxfd, correct_payload, 4);
1153
1154                 printf("Different options doesn't coalesce: ");
1155                 correct_payload[0] = PAYLOAD_LEN * 2;
1156                 check_recv_pkts(rxfd, correct_payload, 2);
1157         } else if (strcmp(testname, "ip") == 0) {
1158                 correct_payload[0] = PAYLOAD_LEN;
1159                 correct_payload[1] = PAYLOAD_LEN;
1160
1161                 printf("different ECN doesn't coalesce: ");
1162                 check_recv_pkts(rxfd, correct_payload, 2);
1163
1164                 printf("different tos doesn't coalesce: ");
1165                 check_recv_pkts(rxfd, correct_payload, 2);
1166
1167                 if (proto == PF_INET) {
1168                         printf("different ttl doesn't coalesce: ");
1169                         check_recv_pkts(rxfd, correct_payload, 2);
1170
1171                         printf("ip options doesn't coalesce: ");
1172                         correct_payload[2] = PAYLOAD_LEN;
1173                         check_recv_pkts(rxfd, correct_payload, 3);
1174
1175                         printf("fragmented ip4 doesn't coalesce: ");
1176                         check_recv_pkts(rxfd, correct_payload, 2);
1177
1178                         /* is_atomic checks */
1179                         printf("DF=1, Incrementing - should coalesce: ");
1180                         correct_payload[0] = PAYLOAD_LEN * 2;
1181                         check_recv_pkts(rxfd, correct_payload, 1);
1182
1183                         printf("DF=1, Fixed - should coalesce: ");
1184                         correct_payload[0] = PAYLOAD_LEN * 2;
1185                         check_recv_pkts(rxfd, correct_payload, 1);
1186
1187                         printf("DF=0, Incrementing - should coalesce: ");
1188                         correct_payload[0] = PAYLOAD_LEN * 2;
1189                         check_recv_pkts(rxfd, correct_payload, 1);
1190
1191                         printf("DF=0, Fixed - should not coalesce: ");
1192                         correct_payload[0] = PAYLOAD_LEN;
1193                         correct_payload[1] = PAYLOAD_LEN;
1194                         check_recv_pkts(rxfd, correct_payload, 2);
1195
1196                         printf("DF=1, 2 Incrementing and one fixed - should coalesce only first 2 packets: ");
1197                         correct_payload[0] = PAYLOAD_LEN * 2;
1198                         correct_payload[1] = PAYLOAD_LEN;
1199                         check_recv_pkts(rxfd, correct_payload, 2);
1200
1201                         printf("DF=1, 2 Fixed and one incrementing - should coalesce only first 2 packets: ");
1202                         correct_payload[0] = PAYLOAD_LEN * 2;
1203                         correct_payload[1] = PAYLOAD_LEN;
1204                         check_recv_pkts(rxfd, correct_payload, 2);
1205                 } else if (proto == PF_INET6) {
1206                         /* GRO doesn't check for ipv6 hop limit when flushing.
1207                          * Hence no corresponding test to the ipv4 case.
1208                          */
1209                         printf("fragmented ip6 doesn't coalesce: ");
1210                         correct_payload[0] = PAYLOAD_LEN * 2;
1211                         correct_payload[1] = PAYLOAD_LEN;
1212                         correct_payload[2] = PAYLOAD_LEN;
1213                         check_recv_pkts(rxfd, correct_payload, 3);
1214
1215                         printf("ipv6 with ext header does coalesce: ");
1216                         correct_payload[0] = PAYLOAD_LEN * 2;
1217                         check_recv_pkts(rxfd, correct_payload, 1);
1218
1219                         printf("ipv6 with ext header with different payloads doesn't coalesce: ");
1220                         correct_payload[0] = PAYLOAD_LEN;
1221                         correct_payload[1] = PAYLOAD_LEN;
1222                         check_recv_pkts(rxfd, correct_payload, 2);
1223                 }
1224         } else if (strcmp(testname, "large") == 0) {
1225                 int offset = proto == PF_INET ? 20 : 0;
1226                 int remainder = (MAX_PAYLOAD + offset) % MSS;
1227
1228                 correct_payload[0] = (MAX_PAYLOAD + offset);
1229                 correct_payload[1] = remainder;
1230                 printf("Shouldn't coalesce if exceed IP max pkt size: ");
1231                 check_recv_pkts(rxfd, correct_payload, 2);
1232
1233                 /* last segment sent individually, doesn't start new segment */
1234                 correct_payload[0] = correct_payload[0] - remainder;
1235                 correct_payload[1] = remainder + 1;
1236                 correct_payload[2] = remainder + 1;
1237                 check_recv_pkts(rxfd, correct_payload, 3);
1238         } else {
1239                 error(1, 0, "Test case error, should never trigger");
1240         }
1241
1242         if (close(rxfd))
1243                 error(1, 0, "socket close");
1244 }
1245
1246 static void parse_args(int argc, char **argv)
1247 {
1248         static const struct option opts[] = {
1249                 { "daddr", required_argument, NULL, 'd' },
1250                 { "dmac", required_argument, NULL, 'D' },
1251                 { "iface", required_argument, NULL, 'i' },
1252                 { "ipv4", no_argument, NULL, '4' },
1253                 { "ipv6", no_argument, NULL, '6' },
1254                 { "rx", no_argument, NULL, 'r' },
1255                 { "saddr", required_argument, NULL, 's' },
1256                 { "smac", required_argument, NULL, 'S' },
1257                 { "test", required_argument, NULL, 't' },
1258                 { "verbose", no_argument, NULL, 'v' },
1259                 { 0, 0, 0, 0 }
1260         };
1261         int c;
1262
1263         while ((c = getopt_long(argc, argv, "46d:D:i:rs:S:t:v", opts, NULL)) != -1) {
1264                 switch (c) {
1265                 case '4':
1266                         proto = PF_INET;
1267                         ethhdr_proto = htons(ETH_P_IP);
1268                         break;
1269                 case '6':
1270                         proto = PF_INET6;
1271                         ethhdr_proto = htons(ETH_P_IPV6);
1272                         break;
1273                 case 'd':
1274                         addr4_dst = addr6_dst = optarg;
1275                         break;
1276                 case 'D':
1277                         dmac = optarg;
1278                         break;
1279                 case 'i':
1280                         ifname = optarg;
1281                         break;
1282                 case 'r':
1283                         tx_socket = false;
1284                         break;
1285                 case 's':
1286                         addr4_src = addr6_src = optarg;
1287                         break;
1288                 case 'S':
1289                         smac = optarg;
1290                         break;
1291                 case 't':
1292                         testname = optarg;
1293                         break;
1294                 case 'v':
1295                         verbose = true;
1296                         break;
1297                 default:
1298                         error(1, 0, "%s invalid option %c\n", __func__, c);
1299                         break;
1300                 }
1301         }
1302 }
1303
1304 int main(int argc, char **argv)
1305 {
1306         parse_args(argc, argv);
1307
1308         if (proto == PF_INET) {
1309                 tcp_offset = ETH_HLEN + sizeof(struct iphdr);
1310                 total_hdr_len = tcp_offset + sizeof(struct tcphdr);
1311         } else if (proto == PF_INET6) {
1312                 tcp_offset = ETH_HLEN + sizeof(struct ipv6hdr);
1313                 total_hdr_len = MAX_HDR_LEN;
1314         } else {
1315                 error(1, 0, "Protocol family is not ipv4 or ipv6");
1316         }
1317
1318         read_MAC(src_mac, smac);
1319         read_MAC(dst_mac, dmac);
1320
1321         if (tx_socket)
1322                 gro_sender();
1323         else
1324                 gro_receiver();
1325
1326         fprintf(stderr, "Gro::%s test passed.\n", testname);
1327         return 0;
1328 }
This page took 0.121724 seconds and 4 git commands to generate.