libmemif: external region support
[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 *addr;
71   uint32_t region_size;
72   uint32_t buffer_offset;
73   int fd;
74   uint8_t is_external;
75 } memif_region_t;
76
77 typedef struct
78 {
79   memif_ring_t *ring;
80   uint8_t log2_ring_size;
81   uint8_t region;
82   uint32_t offset;
83
84   uint16_t last_head;
85   uint16_t last_tail;
86
87   int int_fd;
88
89   uint64_t int_count;
90   uint32_t alloc_bufs;
91 } memif_queue_t;
92
93 typedef struct memif_msg_queue_elt
94 {
95   memif_msg_t msg;
96   int fd;
97   struct memif_msg_queue_elt *next;
98 } memif_msg_queue_elt_t;
99
100 struct memif_connection;
101
102 typedef struct memif_connection memif_connection_t;
103
104 /* functions called by memif_control_fd_handler */
105 typedef int (memif_fn) (memif_connection_t * conn);
106
107 typedef struct
108 {
109   uint8_t num_s2m_rings;
110   uint8_t num_m2s_rings;
111   uint16_t buffer_size;
112   memif_log2_ring_size_t log2_ring_size;
113 } memif_conn_run_args_t;
114
115 typedef struct memif_connection
116 {
117   uint16_t index;
118   memif_conn_args_t args;
119   memif_conn_run_args_t run_args;
120
121   int fd;
122   int listener_fd;
123
124   memif_fn *write_fn, *read_fn, *error_fn;
125
126   memif_connection_update_t *on_connect, *on_disconnect;
127   memif_interrupt_t *on_interrupt;
128   void *private_ctx;
129
130   /* connection message queue */
131   memif_msg_queue_elt_t *msg_queue;
132
133   uint8_t remote_if_name[MEMIF_NAME_LEN];
134   uint8_t remote_name[MEMIF_NAME_LEN];
135   uint8_t remote_disconnect_string[96];
136
137   uint8_t regions_num;
138   memif_region_t *regions;
139
140   uint8_t rx_queues_num;
141   uint8_t tx_queues_num;
142   memif_queue_t *rx_queues;
143   memif_queue_t *tx_queues;
144
145   uint16_t flags;
146 #define MEMIF_CONNECTION_FLAG_WRITE (1 << 0)
147 } memif_connection_t;
148
149 typedef struct
150 {
151   int key;
152   void *data_struct;
153 } memif_list_elt_t;
154
155 typedef struct
156 {
157   int fd;
158   uint16_t use_count;
159   uint8_t *filename;
160   uint16_t interface_list_len;
161   memif_list_elt_t *interface_list;     /* memif master interfaces listening on this socket */
162 } memif_socket_t;
163
164 typedef struct
165 {
166   memif_control_fd_update_t *control_fd_update;
167   int timerfd;
168   struct itimerspec arm, disarm;
169   uint16_t disconn_slaves;
170   uint8_t app_name[MEMIF_NAME_LEN];
171
172   memif_add_external_region_t *add_external_region;
173   memif_get_external_region_addr_t *get_external_region_addr;
174   memif_del_external_region_t *del_external_region;
175   memif_get_external_buffer_offset_t *get_external_buffer_offset;
176
177   memif_alloc_t *alloc;
178   memif_realloc_t *realloc;
179   memif_free_t *free;
180
181   uint16_t control_list_len;
182   uint16_t interrupt_list_len;
183   uint16_t listener_list_len;
184   uint16_t pending_list_len;
185   memif_list_elt_t *control_list;
186   memif_list_elt_t *interrupt_list;
187   memif_list_elt_t *listener_list;
188   memif_list_elt_t *pending_list;
189 } libmemif_main_t;
190
191 extern libmemif_main_t libmemif_main;
192 extern int memif_epfd;
193
194 /* main.c */
195
196 /* if region doesn't contain shared memory, mmap region, check ring cookie */
197 int memif_connect1 (memif_connection_t * c);
198
199 /* memory map region, initalize rings and queues */
200 int memif_init_regions_and_queues (memif_connection_t * c);
201
202 int memif_disconnect_internal (memif_connection_t * c);
203
204 /* map errno to memif error code */
205 int memif_syscall_error_handler (int err_code);
206
207 int add_list_elt (memif_list_elt_t * e, memif_list_elt_t ** list,
208                   uint16_t * len);
209
210 int get_list_elt (memif_list_elt_t ** e, memif_list_elt_t * list,
211                   uint16_t len, int key);
212
213 int free_list_elt (memif_list_elt_t * list, uint16_t len, int key);
214
215 #ifndef __NR_memfd_create
216 #if defined __x86_64__
217 #define __NR_memfd_create 319
218 #elif defined __arm__
219 #define __NR_memfd_create 385
220 #elif defined __aarch64__
221 #define __NR_memfd_create 279
222 #else
223 #error "__NR_memfd_create unknown for this architecture"
224 #endif
225 #endif
226
227 #ifndef HAVE_MEMFD_CREATE
228 static inline int
229 memfd_create (const char *name, unsigned int flags)
230 {
231   return syscall (__NR_memfd_create, name, flags);
232 }
233 #endif
234
235 static inline void *
236 memif_get_buffer (memif_connection_t * conn, memif_ring_t * ring,
237                   uint16_t index)
238 {
239   return (conn->regions[ring->desc[index].region].addr +
240           ring->desc[index].offset);
241 }
242
243 #ifndef F_LINUX_SPECIFIC_BASE
244 #define F_LINUX_SPECIFIC_BASE 1024
245 #endif
246
247 #ifndef MFD_ALLOW_SEALING
248 #define MFD_ALLOW_SEALING       0x0002U
249 #endif
250
251 #ifndef F_ADD_SEALS
252 #define F_ADD_SEALS (F_LINUX_SPECIFIC_BASE + 9)
253 #define F_GET_SEALS (F_LINUX_SPECIFIC_BASE + 10)
254
255 #define F_SEAL_SEAL     0x0001  /* prevent further seals from being set */
256 #define F_SEAL_SHRINK   0x0002  /* prevent file from shrinking */
257 #define F_SEAL_GROW     0x0004  /* prevent file from growing */
258 #define F_SEAL_WRITE    0x0008  /* prevent writes */
259 #endif
260
261 #endif /* _MEMIF_PRIVATE_H_ */