src/plugins/memif/node.c

   1 /*
   2  *------------------------------------------------------------------
   3  * Copyright (c) 2016 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 #define _GNU_SOURCE
  19 #include <stdint.h>
  20 #include <net/if.h>
  21 #include <sys/ioctl.h>
  22 #include <sys/uio.h>
  23
  24 #include <vlib/vlib.h>
  25 #include <vlib/unix/unix.h>
  26 #include <vnet/ethernet/ethernet.h>
  27 #include <vnet/devices/devices.h>
  28 #include <vnet/feature/feature.h>
  29
  30 #include <memif/memif.h>
  31 #include <memif/private.h>
  32
  33 #define foreach_memif_input_error \
  34   _(BUFFER_ALLOC_FAIL, "buffer allocation failed")              \
  35   _(NOT_IP, "not ip packet")
  36
  37 typedef enum
  38 {
  39 #define _(f,s) MEMIF_INPUT_ERROR_##f,
  40   foreach_memif_input_error
  41 #undef _
  42     MEMIF_INPUT_N_ERROR,
  43 } memif_input_error_t;
  44
  45 static __clib_unused char *memif_input_error_strings[] = {
  46 #define _(n,s) s,
  47   foreach_memif_input_error
  48 #undef _
  49 };
  50
  51 typedef struct
  52 {
  53   u32 next_index;
  54   u32 hw_if_index;
  55   u16 ring;
  56 } memif_input_trace_t;
  57
  58 static __clib_unused u8 *
  59 format_memif_input_trace (u8 * s, va_list * args)
  60 {
  61   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
  62   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
  63   memif_input_trace_t *t = va_arg (*args, memif_input_trace_t *);
  64   u32 indent = format_get_indent (s);
  65
  66   s = format (s, "memif: hw_if_index %d next-index %d",
  67               t->hw_if_index, t->next_index);
  68   s = format (s, "\n%Uslot: ring %u", format_white_space, indent + 2,
  69               t->ring);
  70   return s;
  71 }
  72
  73 static_always_inline u32
  74 memif_next_from_ip_hdr (vlib_node_runtime_t * node, vlib_buffer_t * b)
  75 {
  76   u8 *ptr = vlib_buffer_get_current (b);
  77   u8 v = *ptr & 0xf0;
  78
  79   if (PREDICT_TRUE (v == 0x40))
  80     return VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_IP4_NCS_INPUT;
  81   else if (PREDICT_TRUE (v == 0x60))
  82     return VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_IP6_INPUT;
  83
  84   b->error = node->errors[MEMIF_INPUT_ERROR_NOT_IP];
  85   return VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_DROP;
  86 }
  87
  88 static_always_inline void
  89 memif_trace_buffer (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
  90                     memif_if_t * mif, vlib_buffer_t * b, u32 next, u16 qid,
  91                     uword * n_tracep)
  92 {
  93   VLIB_BUFFER_TRACE_TRAJECTORY_INIT (b);
  94
  95   if (PREDICT_TRUE (b != 0))
  96     {
  97       memif_input_trace_t *tr;
  98       vlib_trace_buffer (vm, node, next, b, /* follow_chain */ 0);
  99       vlib_set_trace_count (vm, node, --(*n_tracep));
 100       tr = vlib_add_trace (vm, node, b, sizeof (*tr));
 101       tr->next_index = next;
 102       tr->hw_if_index = mif->hw_if_index;
 103       tr->ring = qid;
 104     }
 105 }
 106
 107 static_always_inline void
 108 memif_add_copy_op (memif_per_thread_data_t * ptd, void *data, u32 len,
 109                    u16 buffer_offset, u16 buffer_vec_index)
 110 {
 111   memif_copy_op_t *co;
 112   vec_add2_aligned (ptd->copy_ops, co, 1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 113   co->data = data;
 114   co->data_len = len;
 115   co->buffer_offset = buffer_offset;
 116   co->buffer_vec_index = buffer_vec_index;
 117 }
 118
 119 static_always_inline void
 120 memif_add_to_chain (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b, u32 * buffers,
 121                     u32 buffer_size)
 122 {
 123   vlib_buffer_t *seg = b;
 124   i32 bytes_left = b->current_length - buffer_size + b->current_data;
 125
 126   if (PREDICT_TRUE (bytes_left <= 0))
 127     return;
 128
 129   b->current_length -= bytes_left;
 130   b->total_length_not_including_first_buffer = bytes_left;
 131
 132   while (bytes_left)
 133     {
 134       seg->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
 135       seg->next_buffer = buffers[0];
 136       seg = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 137       buffers++;
 138       seg->current_data = 0;
 139       seg->current_length = clib_min (buffer_size, bytes_left);
 140       bytes_left -= seg->current_length;
 141     }
 142 }
 143
 144 static_always_inline u32
 145 sat_sub (u32 x, u32 y)
 146 {
 147   u32 res = x - y;
 148   res &= -(res <= x);
 149   return res;
 150 }
 151
 152 /* branchless validation of the descriptor - uses saturated subtraction */
 153 static_always_inline u32
 154 memif_desc_is_invalid (memif_if_t * mif, memif_desc_t * d, u32 buffer_length)
 155 {
 156   u32 rv;
 157   u16 valid_flags = MEMIF_DESC_FLAG_NEXT;
 158
 159   rv = d->flags & (~valid_flags);
 160   rv |= sat_sub (d->region + 1, vec_len (mif->regions));
 161   rv |= sat_sub (d->length, buffer_length);
 162   rv |= sat_sub (d->offset + d->length, mif->regions[d->region].region_size);
 163
 164   if (PREDICT_FALSE (rv))
 165     {
 166       mif->flags |= MEMIF_IF_FLAG_ERROR;
 167       return 1;
 168     }
 169
 170   return 0;
 171 }
 172
 173 static_always_inline uword
 174 memif_device_input_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
 175                            vlib_frame_t * frame, memif_if_t * mif,
 176                            memif_ring_type_t type, u16 qid,
 177                            memif_interface_mode_t mode)
 178 {
 179   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
 180   memif_main_t *mm = &memif_main;
 181   memif_ring_t *ring;
 182   memif_queue_t *mq;
 183   u16 buffer_size = vlib_buffer_get_default_data_size (vm);
 184   uword n_trace = vlib_get_trace_count (vm, node);
 185   u16 nexts[MEMIF_RX_VECTOR_SZ], *next = nexts;
 186   u32 _to_next_bufs[MEMIF_RX_VECTOR_SZ], *to_next_bufs = _to_next_bufs, *bi;
 187   u32 n_rx_packets = 0, n_rx_bytes = 0;
 188   u32 n_left, n_left_to_next, next_index;
 189   vlib_buffer_t *b0, *b1, *b2, *b3;
 190   u32 thread_index = vm->thread_index;
 191   memif_per_thread_data_t *ptd = vec_elt_at_index (mm->per_thread_data,
 192                                                    thread_index);
 193   vlib_buffer_t bt;
 194   u16 cur_slot, last_slot, ring_size, n_slots, mask;
 195   i16 start_offset;
 196   u16 n_buffers = 0, n_alloc;
 197   memif_copy_op_t *co;
 198   memif_packet_op_t *po;
 199   memif_region_index_t last_region = ~0;
 200   void *last_region_shm = 0;
 201
 202   mq = vec_elt_at_index (mif->rx_queues, qid);
 203   ring = mq->ring;
 204   ring_size = 1 << mq->log2_ring_size;
 205   mask = ring_size - 1;
 206
 207   /* asume that somebody will want to add ethernet header on the packet
 208      so start with IP header at offset 14 */
 209   start_offset = (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP) ? 14 : 0;
 210
 211   /* for S2M rings, we are consumers of packet buffers, and for M2S rings we
 212      are producers of empty buffers */
 213   cur_slot = (type == MEMIF_RING_S2M) ? mq->last_head : mq->last_tail;
 214   last_slot = (type == MEMIF_RING_S2M) ? ring->head : ring->tail;
 215   if (cur_slot == last_slot)
 216     goto refill;
 217   n_slots = last_slot - cur_slot;
 218
 219   /* construct copy and packet vector out of ring slots */
 220   while (n_slots && n_rx_packets < MEMIF_RX_VECTOR_SZ)
 221     {
 222       u32 dst_off, src_off, n_bytes_left;
 223       u16 s0;
 224       memif_desc_t *d0;
 225       void *mb0;
 226       po = ptd->packet_ops + n_rx_packets;
 227       n_rx_packets++;
 228       po->first_buffer_vec_index = n_buffers++;
 229       po->packet_len = 0;
 230       src_off = 0;
 231       dst_off = start_offset;
 232
 233     next_slot:
 234       CLIB_PREFETCH (&ring->desc[(cur_slot + 8) & mask],
 235                      CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 236       s0 = cur_slot & mask;
 237       d0 = &ring->desc[s0];
 238       n_bytes_left = d0->length;
 239
 240       /* slave resets buffer length,
 241        * so it can produce full size buffer for master
 242        */
 243       if (type == MEMIF_RING_M2S)
 244         d0->length = mif->run.buffer_size;
 245
 246       po->packet_len += n_bytes_left;
 247       if (PREDICT_FALSE (last_region != d0->region))
 248         {
 249           last_region_shm = mif->regions[d0->region].shm;
 250           last_region = d0->region;
 251         }
 252       mb0 = last_region_shm + d0->offset;
 253
 254       do
 255         {
 256           u32 dst_free = buffer_size - dst_off;
 257           if (dst_free == 0)
 258             {
 259               dst_off = 0;
 260               dst_free = buffer_size;
 261               n_buffers++;
 262             }
 263           u32 bytes_to_copy = clib_min (dst_free, n_bytes_left);
 264           memif_add_copy_op (ptd, mb0 + src_off, bytes_to_copy, dst_off,
 265                              n_buffers - 1);
 266           n_bytes_left -= bytes_to_copy;
 267           src_off += bytes_to_copy;
 268           dst_off += bytes_to_copy;
 269         }
 270       while (PREDICT_FALSE (n_bytes_left));
 271
 272       cur_slot++;
 273       n_slots--;
 274       if ((d0->flags & MEMIF_DESC_FLAG_NEXT) && n_slots)
 275         {
 276           src_off = 0;
 277           goto next_slot;
 278         }
 279     }
 280
 281   /* allocate free buffers */
 282   vec_validate_aligned (ptd->buffers, n_buffers - 1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 283   n_alloc = vlib_buffer_alloc_from_pool (vm, ptd->buffers, n_buffers,
 284                                          mq->buffer_pool_index);
 285   if (PREDICT_FALSE (n_alloc != n_buffers))
 286     {
 287       if (n_alloc)
 288         vlib_buffer_free (vm, ptd->buffers, n_alloc);
 289       vlib_error_count (vm, node->node_index,
 290                         MEMIF_INPUT_ERROR_BUFFER_ALLOC_FAIL, 1);
 291       goto refill;
 292     }
 293
 294   /* copy data */
 295   n_left = vec_len (ptd->copy_ops);
 296   co = ptd->copy_ops;
 297   while (n_left >= 8)
 298     {
 299       CLIB_PREFETCH (co[4].data, CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 300       CLIB_PREFETCH (co[5].data, CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 301       CLIB_PREFETCH (co[6].data, CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 302       CLIB_PREFETCH (co[7].data, CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 303
 304       b0 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[co[0].buffer_vec_index]);
 305       b1 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[co[1].buffer_vec_index]);
 306       b2 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[co[2].buffer_vec_index]);
 307       b3 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[co[3].buffer_vec_index]);
 308
 309       clib_memcpy_fast (b0->data + co[0].buffer_offset, co[0].data,
 310                         co[0].data_len);
 311       clib_memcpy_fast (b1->data + co[1].buffer_offset, co[1].data,
 312                         co[1].data_len);
 313       clib_memcpy_fast (b2->data + co[2].buffer_offset, co[2].data,
 314                         co[2].data_len);
 315       clib_memcpy_fast (b3->data + co[3].buffer_offset, co[3].data,
 316                         co[3].data_len);
 317
 318       co += 4;
 319       n_left -= 4;
 320     }
 321   while (n_left)
 322     {
 323       b0 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[co[0].buffer_vec_index]);
 324       clib_memcpy_fast (b0->data + co[0].buffer_offset, co[0].data,
 325                         co[0].data_len);
 326       co += 1;
 327       n_left -= 1;
 328     }
 329
 330   /* release slots from the ring */
 331   if (type == MEMIF_RING_S2M)
 332     {
 333       CLIB_MEMORY_STORE_BARRIER ();
 334       ring->tail = mq->last_head = cur_slot;
 335     }
 336   else
 337     {
 338       mq->last_tail = cur_slot;
 339     }
 340
 341   /* prepare buffer template and next indices */
 342   vnet_buffer (&ptd->buffer_template)->sw_if_index[VLIB_RX] =
 343     mif->sw_if_index;
 344   vnet_buffer (&ptd->buffer_template)->feature_arc_index = 0;
 345   ptd->buffer_template.current_data = start_offset;
 346   ptd->buffer_template.current_config_index = 0;
 347   ptd->buffer_template.buffer_pool_index = mq->buffer_pool_index;
 348   ptd->buffer_template.ref_count = 1;
 349
 350   if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET)
 351     {
 352       next_index = VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT;
 353       if (mif->per_interface_next_index != ~0)
 354         next_index = mif->per_interface_next_index;
 355       else
 356         vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index, &next_index,
 357                                             &ptd->buffer_template);
 358
 359       vlib_get_new_next_frame (vm, node, next_index, to_next_bufs,
 360                                n_left_to_next);
 361       if (PREDICT_TRUE (next_index == VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT))
 362         {
 363           vlib_next_frame_t *nf;
 364           vlib_frame_t *f;
 365           ethernet_input_frame_t *ef;
 366           nf = vlib_node_runtime_get_next_frame (vm, node, next_index);
 367           f = vlib_get_frame (vm, nf->frame_index);
 368           f->flags = ETH_INPUT_FRAME_F_SINGLE_SW_IF_IDX;
 369
 370           ef = vlib_frame_scalar_args (f);
 371           ef->sw_if_index = mif->sw_if_index;
 372           ef->hw_if_index = mif->hw_if_index;
 373           vlib_frame_no_append (f);
 374         }
 375     }
 376
 377   /* process buffer metadata */
 378   u32 n_from = n_rx_packets;
 379   po = ptd->packet_ops;
 380   bi = to_next_bufs;
 381
 382   /* copy template into local variable - will save per packet load */
 383   vlib_buffer_copy_template (&bt, &ptd->buffer_template);
 384
 385   while (n_from >= 8)
 386     {
 387       b0 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[po[0].first_buffer_vec_index]);
 388       b1 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[po[1].first_buffer_vec_index]);
 389       b2 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[po[2].first_buffer_vec_index]);
 390       b3 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[po[3].first_buffer_vec_index]);
 391
 392       vlib_prefetch_buffer_header (b0, STORE);
 393       vlib_prefetch_buffer_header (b1, STORE);
 394       vlib_prefetch_buffer_header (b2, STORE);
 395       vlib_prefetch_buffer_header (b3, STORE);
 396
 397       /* enqueue buffer */
 398       u32 fbvi[4];
 399       fbvi[0] = po[0].first_buffer_vec_index;
 400       fbvi[1] = po[1].first_buffer_vec_index;
 401       fbvi[2] = po[2].first_buffer_vec_index;
 402       fbvi[3] = po[3].first_buffer_vec_index;
 403
 404       bi[0] = ptd->buffers[fbvi[0]];
 405       bi[1] = ptd->buffers[fbvi[1]];
 406       bi[2] = ptd->buffers[fbvi[2]];
 407       bi[3] = ptd->buffers[fbvi[3]];
 408
 409       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi[0]);
 410       b1 = vlib_get_buffer (vm, bi[1]);
 411       b2 = vlib_get_buffer (vm, bi[2]);
 412       b3 = vlib_get_buffer (vm, bi[3]);
 413
 414       vlib_buffer_copy_template (b0, &bt);
 415       vlib_buffer_copy_template (b1, &bt);
 416       vlib_buffer_copy_template (b2, &bt);
 417       vlib_buffer_copy_template (b3, &bt);
 418
 419       b0->current_length = po[0].packet_len;
 420       n_rx_bytes += b0->current_length;
 421       b1->current_length = po[1].packet_len;
 422       n_rx_bytes += b1->current_length;
 423       b2->current_length = po[2].packet_len;
 424       n_rx_bytes += b2->current_length;
 425       b3->current_length = po[3].packet_len;
 426       n_rx_bytes += b3->current_length;
 427
 428       memif_add_to_chain (vm, b0, ptd->buffers + fbvi[0] + 1, buffer_size);
 429       memif_add_to_chain (vm, b1, ptd->buffers + fbvi[1] + 1, buffer_size);
 430       memif_add_to_chain (vm, b2, ptd->buffers + fbvi[2] + 1, buffer_size);
 431       memif_add_to_chain (vm, b3, ptd->buffers + fbvi[3] + 1, buffer_size);
 432
 433       if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
 434         {
 435           next[0] = memif_next_from_ip_hdr (node, b0);
 436           next[1] = memif_next_from_ip_hdr (node, b1);
 437           next[2] = memif_next_from_ip_hdr (node, b2);
 438           next[3] = memif_next_from_ip_hdr (node, b3);
 439         }
 440
 441       /* next */
 442       n_from -= 4;
 443       po += 4;
 444       bi += 4;
 445       next += 4;
 446     }
 447   while (n_from)
 448     {
 449       u32 fbvi[4];
 450       /* enqueue buffer */
 451       fbvi[0] = po[0].first_buffer_vec_index;
 452       bi[0] = ptd->buffers[fbvi[0]];
 453       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi[0]);
 454       vlib_buffer_copy_template (b0, &bt);
 455       b0->current_length = po->packet_len;
 456       n_rx_bytes += b0->current_length;
 457
 458       memif_add_to_chain (vm, b0, ptd->buffers + fbvi[0] + 1, buffer_size);
 459
 460       if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
 461         {
 462           next[0] = memif_next_from_ip_hdr (node, b0);
 463         }
 464
 465       /* next */
 466       n_from -= 1;
 467       po += 1;
 468       bi += 1;
 469       next += 1;
 470     }
 471
 472   /* packet trace if enabled */
 473   if (PREDICT_FALSE ((n_trace = vlib_get_trace_count (vm, node))))
 474     {
 475       u32 n_left = n_rx_packets;
 476       bi = to_next_bufs;
 477       next = nexts;
 478       u32 ni = next_index;
 479       while (n_trace && n_left)
 480         {
 481           vlib_buffer_t *b;
 482           memif_input_trace_t *tr;
 483           if (mode != MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET)
 484             ni = next[0];
 485           b = vlib_get_buffer (vm, bi[0]);
 486           vlib_trace_buffer (vm, node, ni, b, /* follow_chain */ 0);
 487           tr = vlib_add_trace (vm, node, b, sizeof (*tr));
 488           tr->next_index = ni;
 489           tr->hw_if_index = mif->hw_if_index;
 490           tr->ring = qid;
 491
 492           /* next */
 493           n_trace--;
 494           n_left--;
 495           bi++;
 496           next++;
 497         }
 498       vlib_set_trace_count (vm, node, n_trace);
 499     }
 500
 501   if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET)
 502     {
 503       n_left_to_next -= n_rx_packets;
 504       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
 505     }
 506   else
 507     vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, to_next_bufs, nexts, n_rx_packets);
 508
 509   vlib_increment_combined_counter (vnm->interface_main.combined_sw_if_counters
 510                                    + VNET_INTERFACE_COUNTER_RX, thread_index,
 511                                    mif->hw_if_index, n_rx_packets,
 512                                    n_rx_bytes);
 513
 514   /* refill ring with empty buffers */
 515 refill:
 516   vec_reset_length (ptd->buffers);
 517   vec_reset_length (ptd->copy_ops);
 518
 519   if (type == MEMIF_RING_M2S)
 520     {
 521       u16 head = ring->head;
 522       n_slots = ring_size - head + mq->last_tail;
 523
 524       while (n_slots--)
 525         {
 526           u16 s = head++ & mask;
 527           memif_desc_t *d = &ring->desc[s];
 528           d->length = mif->run.buffer_size;
 529         }
 530
 531       CLIB_MEMORY_STORE_BARRIER ();
 532       ring->head = head;
 533     }
 534
 535   return n_rx_packets;
 536 }
 537
 538 static_always_inline uword
 539 memif_device_input_zc_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
 540                               vlib_frame_t * frame, memif_if_t * mif,
 541                               u16 qid, memif_interface_mode_t mode)
 542 {
 543   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
 544   memif_main_t *mm = &memif_main;
 545   memif_ring_t *ring;
 546   memif_queue_t *mq;
 547   u32 next_index;
 548   uword n_trace = vlib_get_trace_count (vm, node);
 549   u32 n_rx_packets = 0, n_rx_bytes = 0;
 550   u32 *to_next = 0, *buffers;
 551   u32 bi0, bi1, bi2, bi3;
 552   u16 s0, s1, s2, s3;
 553   memif_desc_t *d0, *d1, *d2, *d3;
 554   vlib_buffer_t *b0, *b1, *b2, *b3;
 555   u32 thread_index = vm->thread_index;
 556   memif_per_thread_data_t *ptd = vec_elt_at_index (mm->per_thread_data,
 557                                                    thread_index);
 558   u16 cur_slot, last_slot, ring_size, n_slots, mask, head;
 559   i16 start_offset;
 560   u32 buffer_length;
 561   u16 n_alloc, n_from;
 562
 563   mq = vec_elt_at_index (mif->rx_queues, qid);
 564   ring = mq->ring;
 565   ring_size = 1 << mq->log2_ring_size;
 566   mask = ring_size - 1;
 567
 568   next_index = (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP) ?
 569     VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_IP6_INPUT : VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT;
 570
 571   /* asume that somebody will want to add ethernet header on the packet
 572      so start with IP header at offset 14 */
 573   start_offset = (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP) ? 14 : 0;
 574   buffer_length = vlib_buffer_get_default_data_size (vm) - start_offset;
 575
 576   cur_slot = mq->last_tail;
 577   last_slot = ring->tail;
 578   if (cur_slot == last_slot)
 579     goto refill;
 580   n_slots = last_slot - cur_slot;
 581
 582   /* process ring slots */
 583   vec_validate_aligned (ptd->buffers, MEMIF_RX_VECTOR_SZ,
 584                         CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 585   while (n_slots && n_rx_packets < MEMIF_RX_VECTOR_SZ)
 586     {
 587       vlib_buffer_t *hb;
 588
 589       s0 = cur_slot & mask;
 590       bi0 = mq->buffers[s0];
 591       ptd->buffers[n_rx_packets++] = bi0;
 592
 593       CLIB_PREFETCH (&ring->desc[(cur_slot + 8) & mask],
 594                      CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 595       d0 = &ring->desc[s0];
 596       hb = b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 597       b0->current_data = start_offset;
 598       b0->current_length = start_offset + d0->length;
 599       n_rx_bytes += d0->length;
 600
 601       if (0 && memif_desc_is_invalid (mif, d0, buffer_length))
 602         return 0;
 603
 604       cur_slot++;
 605       n_slots--;
 606       if (PREDICT_FALSE ((d0->flags & MEMIF_DESC_FLAG_NEXT) && n_slots))
 607         {
 608           hb->flags |= VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID;
 609         next_slot:
 610           s0 = cur_slot & mask;
 611           d0 = &ring->desc[s0];
 612           bi0 = mq->buffers[s0];
 613
 614           /* previous buffer */
 615           b0->next_buffer = bi0;
 616           b0->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
 617
 618           /* current buffer */
 619           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 620           b0->current_data = start_offset;
 621           b0->current_length = start_offset + d0->length;
 622           hb->total_length_not_including_first_buffer += d0->length;
 623           n_rx_bytes += d0->length;
 624
 625           cur_slot++;
 626           n_slots--;
 627           if ((d0->flags & MEMIF_DESC_FLAG_NEXT) && n_slots)
 628             goto next_slot;
 629         }
 630     }
 631
 632   /* release slots from the ring */
 633   mq->last_tail = cur_slot;
 634
 635   n_from = n_rx_packets;
 636   buffers = ptd->buffers;
 637
 638   while (n_from)
 639     {
 640       u32 n_left_to_next;
 641       u32 next0, next1, next2, next3;
 642
 643       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
 644       while (n_from >= 8 && n_left_to_next >= 4)
 645         {
 646           b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[4]);
 647           b1 = vlib_get_buffer (vm, buffers[5]);
 648           b2 = vlib_get_buffer (vm, buffers[6]);
 649           b3 = vlib_get_buffer (vm, buffers[7]);
 650           vlib_prefetch_buffer_header (b0, STORE);
 651           vlib_prefetch_buffer_header (b1, STORE);
 652           vlib_prefetch_buffer_header (b2, STORE);
 653           vlib_prefetch_buffer_header (b3, STORE);
 654
 655           /* enqueue buffer */
 656           to_next[0] = bi0 = buffers[0];
 657           to_next[1] = bi1 = buffers[1];
 658           to_next[2] = bi2 = buffers[2];
 659           to_next[3] = bi3 = buffers[3];
 660           to_next += 4;
 661           n_left_to_next -= 4;
 662           buffers += 4;
 663
 664           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 665           b1 = vlib_get_buffer (vm, bi1);
 666           b2 = vlib_get_buffer (vm, bi2);
 667           b3 = vlib_get_buffer (vm, bi3);
 668
 669           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 670           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
 671           vnet_buffer (b1)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 672           vnet_buffer (b1)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
 673           vnet_buffer (b2)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 674           vnet_buffer (b2)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
 675           vnet_buffer (b3)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 676           vnet_buffer (b3)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
 677
 678           if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
 679             {
 680               next0 = memif_next_from_ip_hdr (node, b0);
 681               next1 = memif_next_from_ip_hdr (node, b1);
 682               next2 = memif_next_from_ip_hdr (node, b2);
 683               next3 = memif_next_from_ip_hdr (node, b3);
 684             }
 685           else if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET)
 686             {
 687               if (PREDICT_FALSE (mif->per_interface_next_index != ~0))
 688                 {
 689                   next0 = mif->per_interface_next_index;
 690                   next1 = mif->per_interface_next_index;
 691                   next2 = mif->per_interface_next_index;
 692                   next3 = mif->per_interface_next_index;
 693                 }
 694               else
 695                 {
 696                   next0 = next1 = next2 = next3 = next_index;
 697                   /* redirect if feature path enabled */
 698                   vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index,
 699                                                       &next0, b0);
 700                   vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index,
 701                                                       &next1, b1);
 702                   vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index,
 703                                                       &next2, b2);
 704                   vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index,
 705                                                       &next3, b3);
 706                 }
 707             }
 708
 709           /* trace */
 710           if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 711             {
 712               memif_trace_buffer (vm, node, mif, b0, next0, qid, &n_trace);
 713               if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 714                 memif_trace_buffer (vm, node, mif, b1, next1, qid, &n_trace);
 715               if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 716                 memif_trace_buffer (vm, node, mif, b2, next2, qid, &n_trace);
 717               if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 718                 memif_trace_buffer (vm, node, mif, b3, next3, qid, &n_trace);
 719             }
 720
 721           /* enqueue */
 722           vlib_validate_buffer_enqueue_x4 (vm, node, next_index, to_next,
 723                                            n_left_to_next, bi0, bi1, bi2, bi3,
 724                                            next0, next1, next2, next3);
 725
 726           /* next */
 727           n_from -= 4;
 728         }
 729       while (n_from && n_left_to_next)
 730         {
 731           /* enqueue buffer */
 732           to_next[0] = bi0 = buffers[0];
 733           to_next += 1;
 734           n_left_to_next--;
 735           buffers += 1;
 736
 737           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 738           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 739           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
 740
 741           if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
 742             {
 743               next0 = memif_next_from_ip_hdr (node, b0);
 744             }
 745           else if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET)
 746             {
 747               if (PREDICT_FALSE (mif->per_interface_next_index != ~0))
 748                 next0 = mif->per_interface_next_index;
 749               else
 750                 {
 751                   next0 = next_index;
 752                   /* redirect if feature path enabled */
 753                   vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index,
 754                                                       &next0, b0);
 755                 }
 756             }
 757
 758           /* trace */
 759           if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 760             memif_trace_buffer (vm, node, mif, b0, next0, qid, &n_trace);
 761
 762           /* enqueue */
 763           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
 764                                            n_left_to_next, bi0, next0);
 765
 766           /* next */
 767           n_from--;
 768         }
 769       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
 770     }
 771
 772   vlib_increment_combined_counter (vnm->interface_main.combined_sw_if_counters
 773                                    + VNET_INTERFACE_COUNTER_RX, thread_index,
 774                                    mif->hw_if_index, n_rx_packets,
 775                                    n_rx_bytes);
 776
 777   /* refill ring with empty buffers */
 778 refill:
 779   vec_reset_length (ptd->buffers);
 780
 781   head = ring->head;
 782   n_slots = ring_size - head + mq->last_tail;
 783
 784   if (n_slots < 32)
 785     goto done;
 786
 787   memif_desc_t *dt = &ptd->desc_template;
 788   clib_memset (dt, 0, sizeof (memif_desc_t));
 789   dt->length = buffer_length;
 790
 791   n_alloc = vlib_buffer_alloc_to_ring_from_pool (vm, mq->buffers, head & mask,
 792                                                  ring_size, n_slots,
 793                                                  mq->buffer_pool_index);
 794
 795   if (PREDICT_FALSE (n_alloc != n_slots))
 796     {
 797       vlib_error_count (vm, node->node_index,
 798                         MEMIF_INPUT_ERROR_BUFFER_ALLOC_FAIL, 1);
 799     }
 800
 801   while (n_alloc >= 32)
 802     {
 803       bi0 = mq->buffers[(head + 4) & mask];
 804       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, bi0, LOAD);
 805       bi1 = mq->buffers[(head + 5) & mask];
 806       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, bi1, LOAD);
 807       bi2 = mq->buffers[(head + 6) & mask];
 808       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, bi2, LOAD);
 809       bi3 = mq->buffers[(head + 7) & mask];
 810       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, bi3, LOAD);
 811
 812       s0 = head++ & mask;
 813       s1 = head++ & mask;
 814       s2 = head++ & mask;
 815       s3 = head++ & mask;
 816
 817       d0 = &ring->desc[s0];
 818       d1 = &ring->desc[s1];
 819       d2 = &ring->desc[s2];
 820       d3 = &ring->desc[s3];
 821
 822       clib_memcpy_fast (d0, dt, sizeof (memif_desc_t));
 823       clib_memcpy_fast (d1, dt, sizeof (memif_desc_t));
 824       clib_memcpy_fast (d2, dt, sizeof (memif_desc_t));
 825       clib_memcpy_fast (d3, dt, sizeof (memif_desc_t));
 826
 827       b0 = vlib_get_buffer (vm, mq->buffers[s0]);
 828       b1 = vlib_get_buffer (vm, mq->buffers[s1]);
 829       b2 = vlib_get_buffer (vm, mq->buffers[s2]);
 830       b3 = vlib_get_buffer (vm, mq->buffers[s3]);
 831
 832       d0->region = b0->buffer_pool_index + 1;
 833       d1->region = b1->buffer_pool_index + 1;
 834       d2->region = b2->buffer_pool_index + 1;
 835       d3->region = b3->buffer_pool_index + 1;
 836
 837       d0->offset =
 838         (void *) b0->data - mif->regions[d0->region].shm + start_offset;
 839       d1->offset =
 840         (void *) b1->data - mif->regions[d1->region].shm + start_offset;
 841       d2->offset =
 842         (void *) b2->data - mif->regions[d2->region].shm + start_offset;
 843       d3->offset =
 844         (void *) b3->data - mif->regions[d3->region].shm + start_offset;
 845
 846       n_alloc -= 4;
 847     }
 848   while (n_alloc)
 849     {
 850       s0 = head++ & mask;
 851       d0 = &ring->desc[s0];
 852       clib_memcpy_fast (d0, dt, sizeof (memif_desc_t));
 853       b0 = vlib_get_buffer (vm, mq->buffers[s0]);
 854       d0->region = b0->buffer_pool_index + 1;
 855       d0->offset =
 856         (void *) b0->data - mif->regions[d0->region].shm + start_offset;
 857
 858       n_alloc -= 1;
 859     }
 860
 861   CLIB_MEMORY_STORE_BARRIER ();
 862   ring->head = head;
 863
 864 done:
 865   return n_rx_packets;
 866 }
 867
 868
 869 VLIB_NODE_FN (memif_input_node) (vlib_main_t * vm,
 870                                  vlib_node_runtime_t * node,
 871                                  vlib_frame_t * frame)
 872 {
 873   u32 n_rx = 0;
 874   memif_main_t *mm = &memif_main;
 875   vnet_device_input_runtime_t *rt = (void *) node->runtime_data;
 876   vnet_device_and_queue_t *dq;
 877   memif_interface_mode_t mode_ip = MEMIF_INTERFACE_MODE_IP;
 878   memif_interface_mode_t mode_eth = MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET;
 879
 880   foreach_device_and_queue (dq, rt->devices_and_queues)
 881   {
 882     memif_if_t *mif;
 883     mif = vec_elt_at_index (mm->interfaces, dq->dev_instance);
 884     if ((mif->flags & MEMIF_IF_FLAG_ADMIN_UP) &&
 885         (mif->flags & MEMIF_IF_FLAG_CONNECTED))
 886       {
 887         if (mif->flags & MEMIF_IF_FLAG_ZERO_COPY)
 888           {
 889             if (mif->mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
 890               n_rx += memif_device_input_zc_inline (vm, node, frame, mif,
 891                                                     dq->queue_id, mode_ip);
 892             else
 893               n_rx += memif_device_input_zc_inline (vm, node, frame, mif,
 894                                                     dq->queue_id, mode_eth);
 895           }
 896         else if (mif->flags & MEMIF_IF_FLAG_IS_SLAVE)
 897           {
 898             if (mif->mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
 899               n_rx += memif_device_input_inline (vm, node, frame, mif,
 900                                                  MEMIF_RING_M2S, dq->queue_id,
 901                                                  mode_ip);
 902             else
 903               n_rx += memif_device_input_inline (vm, node, frame, mif,
 904                                                  MEMIF_RING_M2S, dq->queue_id,
 905                                                  mode_eth);
 906           }
 907         else
 908           {
 909             if (mif->mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
 910               n_rx += memif_device_input_inline (vm, node, frame, mif,
 911                                                  MEMIF_RING_S2M, dq->queue_id,
 912                                                  mode_ip);
 913             else
 914               n_rx += memif_device_input_inline (vm, node, frame, mif,
 915                                                  MEMIF_RING_S2M, dq->queue_id,
 916                                                  mode_eth);
 917           }
 918       }
 919   }
 920
 921   return n_rx;
 922 }
 923
 924 /* *INDENT-OFF* */
 925 VLIB_REGISTER_NODE (memif_input_node) = {
 926   .name = "memif-input",
 927   .sibling_of = "device-input",
 928   .format_trace = format_memif_input_trace,
 929   .type = VLIB_NODE_TYPE_INPUT,
 930   .state = VLIB_NODE_STATE_INTERRUPT,
 931   .n_errors = MEMIF_INPUT_N_ERROR,
 932   .error_strings = memif_input_error_strings,
 933 };
 934
 935 /* *INDENT-ON* */
 936
 937
 938 /*
 939  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 940  *
 941  * Local Variables:
 942  * eval: (c-set-style "gnu")
 943  * End:
 944  */