libmemif: zero-copy-slave mode + header space
[vpp.git] / extras / libmemif / src / memif_private.h
1 /*
2  *------------------------------------------------------------------
3  * Copyright (c) 2017 Cisco and/or its affiliates.
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at:
7  *
8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  *------------------------------------------------------------------
16  */
17
18
19 #ifndef _MEMIF_PRIVATE_H_
20 #define _MEMIF_PRIVATE_H_
21
22 #define _GNU_SOURCE
23 #include <unistd.h>
24 #include <sys/syscall.h>
25 #include <stdint.h>
26 #include <inttypes.h>
27 #include <limits.h>
28 #include <sys/timerfd.h>
29 #include <string.h>
30
31 #include <memif.h>
32 #include <libmemif.h>
33
34 #define MEMIF_NAME_LEN 32
35 _Static_assert (strlen (MEMIF_DEFAULT_APP_NAME) <= MEMIF_NAME_LEN,
36                 "MEMIF_DEFAULT_APP_NAME max length is 32");
37
38 #define MEMIF_DEFAULT_SOCKET_DIR "/run/vpp"
39 #define MEMIF_DEFAULT_SOCKET_FILENAME  "memif.sock"
40 #define MEMIF_DEFAULT_RING_SIZE 1024
41 #define MEMIF_DEFAULT_LOG2_RING_SIZE 10
42 #define MEMIF_DEFAULT_RX_QUEUES 1
43 #define MEMIF_DEFAULT_TX_QUEUES 1
44 #define MEMIF_DEFAULT_BUFFER_SIZE 2048
45
46 #define MEMIF_MAX_M2S_RING              255
47 #define MEMIF_MAX_S2M_RING              255
48 #define MEMIF_MAX_REGION                255
49 #define MEMIF_MAX_LOG2_RING_SIZE        14
50
51 #define MEMIF_MAX_FDS 512
52
53 #define memif_min(a,b) (((a) < (b)) ? (a) : (b))
54
55 #define EXPECT_TRUE(x) __builtin_expect((x),1)
56 #define EXPECT_FALSE(x) __builtin_expect((x),0)
57
58 #ifdef MEMIF_DBG
59 #define DBG(...) do {                                                             \
60                         printf("MEMIF_DEBUG:%s:%s:%d: ", __FILE__, __func__, __LINE__);  \
61                         printf(__VA_ARGS__);                                            \
62                         printf("\n");                                                   \
63                         } while (0)
64 #else
65 #define DBG(...)
66 #endif /* MEMIF_DBG */
67
68 typedef struct
69 {
70   void *shm;
71   uint32_t region_size;
72   uint32_t buffer_offset;
73   int fd;
74 } memif_region_t;
75
76 typedef struct
77 {
78   memif_ring_t *ring;
79   uint8_t log2_ring_size;
80   uint8_t region;
81   uint32_t offset;
82
83   uint16_t last_head;
84   uint16_t last_tail;
85
86   int int_fd;
87
88   uint64_t int_count;
89   uint32_t alloc_bufs;
90 } memif_queue_t;
91
92 typedef struct memif_msg_queue_elt
93 {
94   memif_msg_t msg;
95   int fd;
96   struct memif_msg_queue_elt *next;
97 } memif_msg_queue_elt_t;
98
99 struct memif_connection;
100
101 typedef struct memif_connection memif_connection_t;
102
103 /* functions called by memif_control_fd_handler */
104 typedef int (memif_fn) (memif_connection_t * conn);
105
106 typedef struct
107 {
108   uint8_t num_s2m_rings;
109   uint8_t num_m2s_rings;
110   uint16_t buffer_size;
111   memif_log2_ring_size_t log2_ring_size;
112 } memif_conn_run_args_t;
113
114 typedef struct memif_connection
115 {
116   uint16_t index;
117   memif_conn_args_t args;
118   memif_conn_run_args_t run_args;
119
120   int fd;
121   int listener_fd;
122
123   memif_fn *write_fn, *read_fn, *error_fn;
124
125   memif_connection_update_t *on_connect, *on_disconnect;
126   memif_interrupt_t *on_interrupt;
127   void *private_ctx;
128
129   /* connection message queue */
130   memif_msg_queue_elt_t *msg_queue;
131
132   uint8_t remote_if_name[MEMIF_NAME_LEN];
133   uint8_t remote_name[MEMIF_NAME_LEN];
134   uint8_t remote_disconnect_string[96];
135
136   memif_region_t *regions;
137
138   memif_queue_t *rx_queues;
139   memif_queue_t *tx_queues;
140
141   uint16_t flags;
142 #define MEMIF_CONNECTION_FLAG_WRITE (1 << 0)
143 } memif_connection_t;
144
145 typedef struct
146 {
147   int key;
148   void *data_struct;
149 } memif_list_elt_t;
150
151 typedef struct
152 {
153   int fd;
154   uint16_t use_count;
155   uint8_t *filename;
156   uint16_t interface_list_len;
157   memif_list_elt_t *interface_list;     /* memif master interfaces listening on this socket */
158 } memif_socket_t;
159
160 typedef struct
161 {
162   memif_control_fd_update_t *control_fd_update;
163   int timerfd;
164   struct itimerspec arm, disarm;
165   uint16_t disconn_slaves;
166   uint8_t app_name[MEMIF_NAME_LEN];
167
168   memif_alloc_t *alloc;
169   memif_free_t *free;
170
171   uint16_t control_list_len;
172   uint16_t interrupt_list_len;
173   uint16_t listener_list_len;
174   uint16_t pending_list_len;
175   memif_list_elt_t *control_list;
176   memif_list_elt_t *interrupt_list;
177   memif_list_elt_t *listener_list;
178   memif_list_elt_t *pending_list;
179 } libmemif_main_t;
180
181 extern libmemif_main_t libmemif_main;
182 extern int memif_epfd;
183
184 /* main.c */
185
186 /* if region doesn't contain shared memory, mmap region, check ring cookie */
187 int memif_connect1 (memif_connection_t * c);
188
189 /* memory map region, initalize rings and queues */
190 int memif_init_regions_and_queues (memif_connection_t * c);
191
192 int memif_disconnect_internal (memif_connection_t * c);
193
194 /* map errno to memif error code */
195 int memif_syscall_error_handler (int err_code);
196
197 int add_list_elt (memif_list_elt_t * e, memif_list_elt_t ** list,
198                   uint16_t * len);
199
200 int get_list_elt (memif_list_elt_t ** e, memif_list_elt_t * list,
201                   uint16_t len, int key);
202
203 int free_list_elt (memif_list_elt_t * list, uint16_t len, int key);
204
205 #ifndef __NR_memfd_create
206 #if defined __x86_64__
207 #define __NR_memfd_create 319
208 #elif defined __arm__
209 #define __NR_memfd_create 385
210 #elif defined __aarch64__
211 #define __NR_memfd_create 279
212 #else
213 #error "__NR_memfd_create unknown for this architecture"
214 #endif
215 #endif
216
217 #ifndef HAVE_MEMFD_CREATE
218 static inline int
219 memfd_create (const char *name, unsigned int flags)
220 {
221   return syscall (__NR_memfd_create, name, flags);
222 }
223 #endif
224
225 static inline void *
226 memif_get_buffer (memif_connection_t * conn, memif_ring_t * ring,
227                   uint16_t index)
228 {
229   return (conn->regions[ring->desc[index].region].shm +
230           ring->desc[index].offset);
231 }
232
233 #ifndef F_LINUX_SPECIFIC_BASE
234 #define F_LINUX_SPECIFIC_BASE 1024
235 #endif
236
237 #ifndef MFD_ALLOW_SEALING
238 #define MFD_ALLOW_SEALING       0x0002U
239 #endif
240
241 #ifndef F_ADD_SEALS
242 #define F_ADD_SEALS (F_LINUX_SPECIFIC_BASE + 9)
243 #define F_GET_SEALS (F_LINUX_SPECIFIC_BASE + 10)
244
245 #define F_SEAL_SEAL     0x0001  /* prevent further seals from being set */
246 #define F_SEAL_SHRINK   0x0002  /* prevent file from shrinking */
247 #define F_SEAL_GROW     0x0004  /* prevent file from growing */
248 #define F_SEAL_WRITE    0x0008  /* prevent writes */
249 #endif
250
251 #endif /* _MEMIF_PRIVATE_H_ */