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/interface/rx_queue_funcs.h>
  28 #include <vnet/feature/feature.h>
  29
  30 #include <memif/memif.h>
  31 #include <memif/private.h>
  32
  33 #define MEMIF_IP_OFFSET 14
  34
  35 #define foreach_memif_input_error                                             \
  36   _ (BUFFER_ALLOC_FAIL, buffer_alloc, ERROR, "buffer allocation failed")      \
  37   _ (BAD_DESC, bad_desc, ERROR, "bad descriptor")                             \
  38   _ (NOT_IP, not_ip, INFO, "not ip packet")
  39
  40 typedef enum
  41 {
  42 #define _(f, n, s, d) MEMIF_INPUT_ERROR_##f,
  43   foreach_memif_input_error
  44 #undef _
  45     MEMIF_INPUT_N_ERROR,
  46 } memif_input_error_t;
  47
  48 static vlib_error_desc_t memif_input_error_counters[] = {
  49 #define _(f, n, s, d) { #n, d, VL_COUNTER_SEVERITY_##s },
  50   foreach_memif_input_error
  51 #undef _
  52 };
  53
  54 typedef struct
  55 {
  56   u32 next_index;
  57   u32 hw_if_index;
  58   u16 ring;
  59 } memif_input_trace_t;
  60
  61 static __clib_unused u8 *
  62 format_memif_input_trace (u8 * s, va_list * args)
  63 {
  64   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
  65   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
  66   memif_input_trace_t *t = va_arg (*args, memif_input_trace_t *);
  67   u32 indent = format_get_indent (s);
  68
  69   s = format (s, "memif: hw_if_index %d next-index %d",
  70               t->hw_if_index, t->next_index);
  71   s = format (s, "\n%Uslot: ring %u", format_white_space, indent + 2,
  72               t->ring);
  73   return s;
  74 }
  75
  76 static_always_inline u32
  77 memif_next_from_ip_hdr (vlib_node_runtime_t * node, vlib_buffer_t * b)
  78 {
  79   u8 *ptr = vlib_buffer_get_current (b);
  80   u8 v = *ptr & 0xf0;
  81
  82   if (PREDICT_TRUE (v == 0x40))
  83     return VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_IP4_NCS_INPUT;
  84   else if (PREDICT_TRUE (v == 0x60))
  85     return VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_IP6_INPUT;
  86
  87   b->error = node->errors[MEMIF_INPUT_ERROR_NOT_IP];
  88   return VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_DROP;
  89 }
  90
  91 static_always_inline void
  92 memif_trace_buffer (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
  93                     memif_if_t * mif, vlib_buffer_t * b, u32 next, u16 qid,
  94                     uword * n_tracep)
  95 {
  96   if (PREDICT_TRUE
  97       (b != 0 && vlib_trace_buffer (vm, node, next, b, /* follow_chain */ 0)))
  98     {
  99       memif_input_trace_t *tr;
 100       vlib_set_trace_count (vm, node, --(*n_tracep));
 101       tr = vlib_add_trace (vm, node, b, sizeof (*tr));
 102       tr->next_index = next;
 103       tr->hw_if_index = mif->hw_if_index;
 104       tr->ring = qid;
 105     }
 106 }
 107
 108 static_always_inline void
 109 memif_add_copy_op (memif_per_thread_data_t * ptd, void *data, u32 len,
 110                    u16 buffer_offset, u16 buffer_vec_index)
 111 {
 112   memif_copy_op_t *co;
 113   vec_add2_aligned (ptd->copy_ops, co, 1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 114   co->data = data;
 115   co->data_len = len;
 116   co->buffer_offset = buffer_offset;
 117   co->buffer_vec_index = buffer_vec_index;
 118 }
 119
 120 static_always_inline void
 121 memif_add_to_chain (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b, u32 * buffers,
 122                     u32 buffer_size)
 123 {
 124   vlib_buffer_t *seg = b;
 125   i32 bytes_left = b->current_length - buffer_size + b->current_data;
 126
 127   if (PREDICT_TRUE (bytes_left <= 0))
 128     return;
 129
 130   b->current_length -= bytes_left;
 131   b->total_length_not_including_first_buffer = bytes_left;
 132
 133   while (bytes_left)
 134     {
 135       seg->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
 136       seg->next_buffer = buffers[0];
 137       seg = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 138       buffers++;
 139       seg->current_data = 0;
 140       seg->current_length = clib_min (buffer_size, bytes_left);
 141       bytes_left -= seg->current_length;
 142     }
 143 }
 144
 145 static_always_inline u16
 146 memif_parse_desc (memif_per_thread_data_t *ptd, memif_if_t *mif,
 147                   memif_queue_t *mq, u16 next, u16 n_avail)
 148 {
 149   memif_ring_t *ring = mq->ring;
 150   memif_desc_t *descs = ring->desc;
 151   void **desc_data = ptd->desc_data;
 152   u16 *desc_len = ptd->desc_len;
 153   memif_desc_status_t *desc_status = ptd->desc_status;
 154   u16 n_desc = 0, n_pkts = 0;
 155   u32 i = 0;
 156   u16 mask = pow2_mask (mq->log2_ring_size);
 157   memif_desc_t *d = 0;
 158   u32 slot = next;
 159
 160   while (i < n_avail)
 161     {
 162       u8 flags;
 163       d = descs + (slot++ & mask);
 164       desc_data[i] = (void *) ((u64) d->region << 32 | d->offset);
 165       desc_len[i] = d->length;
 166       desc_status[i].as_u8 = flags = d->flags;
 167       i++;
 168       if (PREDICT_FALSE ((flags & MEMIF_DESC_FLAG_NEXT)) == 0)
 169         {
 170           n_desc = i;
 171           if (++n_pkts == MEMIF_RX_VECTOR_SZ)
 172             goto frame_full;
 173         }
 174     }
 175 frame_full:
 176
 177   /* done */
 178   ptd->n_packets = n_pkts;
 179   return n_desc;
 180 }
 181
 182 static_always_inline void
 183 memif_desc_status_set_err (memif_desc_status_t *p,
 184                            memif_desc_status_err_code_t e)
 185 {
 186   memif_desc_status_t s = { .err = 1, .err_code = e };
 187   p->as_u8 |= s.as_u8;
 188 }
 189
 190 static_always_inline void
 191 memif_validate_desc_data (memif_per_thread_data_t *ptd, memif_if_t *mif,
 192                           u16 n_desc, int is_ethernet)
 193 {
 194   void **desc_data = ptd->desc_data;
 195   u16 *desc_len = ptd->desc_len;
 196   memif_desc_status_t *desc_status = ptd->desc_status;
 197   u16 n_regions = vec_len (mif->regions);
 198   u32 n_rx_bytes = 0;
 199   u16 max_len = 0;
 200   u8 xor_status = 0;
 201
 202   for (u32 i = 0; i < n_desc; i++)
 203     {
 204       u16 region = ((u64) desc_data[i]) >> 32;
 205       u32 offset = (u64) desc_data[i];
 206       u16 len = desc_len[i];
 207       memif_region_t *r = mif->regions + region;
 208
 209       if (region >= n_regions)
 210         memif_desc_status_set_err (desc_status + i,
 211                                    MEMIF_DESC_STATUS_ERR_BAD_REGION);
 212       else if (offset + len > r->region_size)
 213         memif_desc_status_set_err (desc_status + i,
 214                                    MEMIF_DESC_STATUS_ERR_REGION_OVERRUN);
 215       else if (is_ethernet && len > ETHERNET_MAX_PACKET_BYTES)
 216         memif_desc_status_set_err (desc_status + i,
 217                                    MEMIF_DESC_STATUS_ERR_DATA_TOO_BIG);
 218       else if (len == 0)
 219         memif_desc_status_set_err (desc_status + i,
 220                                    MEMIF_DESC_STATUS_ERR_ZERO_LENGTH);
 221       else
 222         {
 223           desc_data[i] = r->shm + offset;
 224           if (len > max_len)
 225             max_len = len;
 226           n_rx_bytes += len;
 227         }
 228       xor_status |= desc_status[i].as_u8;
 229     }
 230
 231   ptd->max_desc_len = max_len;
 232   ptd->xor_status = xor_status;
 233   ptd->n_rx_bytes = n_rx_bytes;
 234 }
 235
 236 static_always_inline u32
 237 memif_process_desc (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node,
 238                     memif_per_thread_data_t *ptd, memif_if_t *mif)
 239 {
 240   u16 buffer_size = vlib_buffer_get_default_data_size (vm);
 241   int is_ip = mif->mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP;
 242   i16 start_offset = (is_ip) ? MEMIF_IP_OFFSET : 0;
 243   memif_packet_op_t *po = ptd->packet_ops;
 244   void **desc_data = ptd->desc_data;
 245   u16 *desc_len = ptd->desc_len;
 246   memif_desc_status_t *desc_status = ptd->desc_status;
 247   u32 n_buffers = 0;
 248   u32 n_left = ptd->n_packets;
 249   u32 packet_len;
 250   int i = -1;
 251   int bad_packets = 0;
 252
 253   /* construct copy and packet vector out of ring slots */
 254   while (n_left)
 255     {
 256       u32 dst_off, src_off, n_bytes_left;
 257       void *mb0;
 258       po->first_buffer_vec_index = n_buffers++;
 259
 260       packet_len = 0;
 261       src_off = 0;
 262       dst_off = start_offset;
 263
 264     next_slot:
 265       i++; /* next descriptor */
 266       n_bytes_left = desc_len[i];
 267
 268       packet_len += n_bytes_left;
 269       mb0 = desc_data[i];
 270
 271       if (PREDICT_FALSE (desc_status[i].err))
 272         {
 273           vlib_error_count (vm, node->node_index, MEMIF_INPUT_ERROR_BAD_DESC,
 274                             1);
 275           bad_packets++;
 276           ASSERT (n_buffers > 0);
 277           n_buffers--;
 278           goto next_packet;
 279         }
 280       else
 281         do
 282           {
 283             u32 dst_free = buffer_size - dst_off;
 284             if (dst_free == 0)
 285               {
 286                 dst_off = 0;
 287                 dst_free = buffer_size;
 288                 n_buffers++;
 289               }
 290             u32 bytes_to_copy = clib_min (dst_free, n_bytes_left);
 291             memif_add_copy_op (ptd, mb0 + src_off, bytes_to_copy, dst_off,
 292                                n_buffers - 1);
 293             n_bytes_left -= bytes_to_copy;
 294             src_off += bytes_to_copy;
 295             dst_off += bytes_to_copy;
 296           }
 297         while (PREDICT_FALSE (n_bytes_left));
 298
 299       if (desc_status[i].next)
 300         {
 301           src_off = 0;
 302           goto next_slot;
 303         }
 304
 305       /* update packet op */
 306       po->packet_len = packet_len;
 307       po++;
 308
 309     next_packet:
 310       /* next packet */
 311       n_left--;
 312     }
 313   ASSERT (ptd->n_packets >= bad_packets);
 314   ptd->n_packets -= bad_packets;
 315   return n_buffers;
 316 }
 317 static_always_inline void
 318 memif_fill_buffer_mdata_simple (vlib_node_runtime_t *node,
 319                                 memif_per_thread_data_t *ptd,
 320                                 vlib_buffer_t **b, u16 *next, int is_ip)
 321 {
 322   vlib_buffer_t bt;
 323   u16 *dl = ptd->desc_len;
 324   /* process buffer metadata */
 325
 326   u32 n_left = ptd->n_packets;
 327
 328   /* copy template into local variable - will save per packet load */
 329   vlib_buffer_copy_template (&bt, &ptd->buffer_template);
 330
 331   while (n_left >= 8)
 332     {
 333       vlib_prefetch_buffer_header (b[4], STORE);
 334       vlib_prefetch_buffer_header (b[5], STORE);
 335       vlib_prefetch_buffer_header (b[6], STORE);
 336       vlib_prefetch_buffer_header (b[7], STORE);
 337
 338       vlib_buffer_copy_template (b[0], &bt);
 339       vlib_buffer_copy_template (b[1], &bt);
 340       vlib_buffer_copy_template (b[2], &bt);
 341       vlib_buffer_copy_template (b[3], &bt);
 342
 343       b[0]->current_length = dl[0];
 344       b[1]->current_length = dl[1];
 345       b[2]->current_length = dl[2];
 346       b[3]->current_length = dl[3];
 347
 348       if (is_ip)
 349         {
 350           next[0] = memif_next_from_ip_hdr (node, b[0]);
 351           next[1] = memif_next_from_ip_hdr (node, b[1]);
 352           next[2] = memif_next_from_ip_hdr (node, b[2]);
 353           next[3] = memif_next_from_ip_hdr (node, b[3]);
 354         }
 355
 356       /* next */
 357       n_left -= 4;
 358       b += 4;
 359       dl += 4;
 360       next += 4;
 361     }
 362
 363   while (n_left)
 364     {
 365       /* enqueue buffer */
 366       vlib_buffer_copy_template (b[0], &bt);
 367       b[0]->current_length = dl[0];
 368       if (is_ip)
 369         next[0] = memif_next_from_ip_hdr (node, b[0]);
 370
 371       /* next */
 372       n_left -= 1;
 373       b += 1;
 374       dl += 1;
 375       next += 1;
 376     }
 377 }
 378
 379 static_always_inline void
 380 memif_fill_buffer_mdata (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node,
 381                          memif_per_thread_data_t *ptd, memif_if_t *mif,
 382                          u32 *bi, u16 *next, int is_ip)
 383 {
 384   u16 buffer_size = vlib_buffer_get_default_data_size (vm);
 385   vlib_buffer_t *b0, *b1, *b2, *b3, bt;
 386   memif_packet_op_t *po;
 387   /* process buffer metadata */
 388
 389   u32 n_from = ptd->n_packets;
 390   po = ptd->packet_ops;
 391
 392   /* copy template into local variable - will save per packet load */
 393   vlib_buffer_copy_template (&bt, &ptd->buffer_template);
 394
 395   while (n_from >= 8)
 396     {
 397       b0 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[po[4].first_buffer_vec_index]);
 398       b1 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[po[5].first_buffer_vec_index]);
 399       b2 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[po[6].first_buffer_vec_index]);
 400       b3 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[po[7].first_buffer_vec_index]);
 401
 402       vlib_prefetch_buffer_header (b0, STORE);
 403       vlib_prefetch_buffer_header (b1, STORE);
 404       vlib_prefetch_buffer_header (b2, STORE);
 405       vlib_prefetch_buffer_header (b3, STORE);
 406
 407       /* enqueue buffer */
 408       u32 fbvi[4];
 409       fbvi[0] = po[0].first_buffer_vec_index;
 410       fbvi[1] = po[1].first_buffer_vec_index;
 411       fbvi[2] = po[2].first_buffer_vec_index;
 412       fbvi[3] = po[3].first_buffer_vec_index;
 413
 414       bi[0] = ptd->buffers[fbvi[0]];
 415       bi[1] = ptd->buffers[fbvi[1]];
 416       bi[2] = ptd->buffers[fbvi[2]];
 417       bi[3] = ptd->buffers[fbvi[3]];
 418
 419       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi[0]);
 420       b1 = vlib_get_buffer (vm, bi[1]);
 421       b2 = vlib_get_buffer (vm, bi[2]);
 422       b3 = vlib_get_buffer (vm, bi[3]);
 423
 424       vlib_buffer_copy_template (b0, &bt);
 425       vlib_buffer_copy_template (b1, &bt);
 426       vlib_buffer_copy_template (b2, &bt);
 427       vlib_buffer_copy_template (b3, &bt);
 428
 429       b0->current_length = po[0].packet_len;
 430       b1->current_length = po[1].packet_len;
 431       b2->current_length = po[2].packet_len;
 432       b3->current_length = po[3].packet_len;
 433
 434       memif_add_to_chain (vm, b0, ptd->buffers + fbvi[0] + 1, buffer_size);
 435       memif_add_to_chain (vm, b1, ptd->buffers + fbvi[1] + 1, buffer_size);
 436       memif_add_to_chain (vm, b2, ptd->buffers + fbvi[2] + 1, buffer_size);
 437       memif_add_to_chain (vm, b3, ptd->buffers + fbvi[3] + 1, buffer_size);
 438
 439       if (is_ip)
 440         {
 441           next[0] = memif_next_from_ip_hdr (node, b0);
 442           next[1] = memif_next_from_ip_hdr (node, b1);
 443           next[2] = memif_next_from_ip_hdr (node, b2);
 444           next[3] = memif_next_from_ip_hdr (node, b3);
 445         }
 446
 447       /* next */
 448       n_from -= 4;
 449       po += 4;
 450       bi += 4;
 451       next += 4;
 452     }
 453   while (n_from)
 454     {
 455       u32 fbvi[1];
 456       /* enqueue buffer */
 457       fbvi[0] = po[0].first_buffer_vec_index;
 458       bi[0] = ptd->buffers[fbvi[0]];
 459       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi[0]);
 460       vlib_buffer_copy_template (b0, &bt);
 461       b0->current_length = po->packet_len;
 462
 463       memif_add_to_chain (vm, b0, ptd->buffers + fbvi[0] + 1, buffer_size);
 464
 465       if (is_ip)
 466         next[0] = memif_next_from_ip_hdr (node, b0);
 467
 468       /* next */
 469       n_from -= 1;
 470       po += 1;
 471       bi += 1;
 472       next += 1;
 473     }
 474 }
 475
 476 static_always_inline void
 477 memif_advance_ring (memif_ring_type_t type, memif_queue_t *mq,
 478                     memif_ring_t *ring, u16 cur_slot)
 479 {
 480   if (type == MEMIF_RING_S2M)
 481     {
 482       __atomic_store_n (&ring->tail, cur_slot, __ATOMIC_RELEASE);
 483       mq->last_head = cur_slot;
 484     }
 485   else
 486     {
 487       mq->last_tail = cur_slot;
 488     }
 489 }
 490
 491 static_always_inline uword
 492 memif_device_input_inline (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node,
 493                            memif_if_t *mif, memif_ring_type_t type, u16 qid,
 494                            memif_interface_mode_t mode)
 495 {
 496   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
 497   memif_main_t *mm = &memif_main;
 498   memif_ring_t *ring;
 499   memif_queue_t *mq;
 500   u16 buffer_size = vlib_buffer_get_default_data_size (vm);
 501   uword n_trace;
 502   u16 nexts[MEMIF_RX_VECTOR_SZ], *next = nexts;
 503   u32 _to_next_bufs[MEMIF_RX_VECTOR_SZ], *to_next_bufs = _to_next_bufs, *bi;
 504   u32 n_left_to_next;
 505   u32 next_index = VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT;
 506   vlib_buffer_t *buffer_ptrs[MEMIF_RX_VECTOR_SZ];
 507   u32 thread_index = vm->thread_index;
 508   memif_per_thread_data_t *ptd =
 509     vec_elt_at_index (mm->per_thread_data, thread_index);
 510   u16 cur_slot, ring_size, n_slots, mask;
 511   u16 n_buffers, n_alloc, n_desc;
 512   i16 start_offset;
 513   memif_copy_op_t *co;
 514   int is_slave = (mif->flags & MEMIF_IF_FLAG_IS_SLAVE) != 0;
 515   int is_simple = 1;
 516   int i;
 517
 518   mq = vec_elt_at_index (mif->rx_queues, qid);
 519   ring = mq->ring;
 520   ring_size = 1 << mq->log2_ring_size;
 521   mask = ring_size - 1;
 522
 523   start_offset = (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP) ? MEMIF_IP_OFFSET : 0;
 524
 525   if (is_slave)
 526     {
 527       cur_slot = mq->last_tail;
 528       n_slots = __atomic_load_n (&ring->tail, __ATOMIC_ACQUIRE) - cur_slot;
 529     }
 530   else
 531     {
 532       cur_slot = mq->last_head;
 533       n_slots = __atomic_load_n (&ring->head, __ATOMIC_ACQUIRE) - cur_slot;
 534     }
 535
 536   if (n_slots == 0)
 537     goto refill;
 538
 539   n_desc = memif_parse_desc (ptd, mif, mq, cur_slot, n_slots);
 540
 541   if (n_desc != ptd->n_packets)
 542     is_simple = 0;
 543
 544   cur_slot += n_desc;
 545
 546   if (mif->mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET)
 547     memif_validate_desc_data (ptd, mif, n_desc, /* is_ethernet */ 1);
 548   else
 549     memif_validate_desc_data (ptd, mif, n_desc, /* is_ethernet */ 0);
 550
 551   if (ptd->max_desc_len > buffer_size - start_offset)
 552     is_simple = 0;
 553
 554   if (ptd->xor_status != 0)
 555     is_simple = 0;
 556
 557   if (is_simple)
 558     n_buffers = ptd->n_packets;
 559   else
 560     n_buffers = memif_process_desc (vm, node, ptd, mif);
 561
 562   if (PREDICT_FALSE (n_buffers == 0))
 563     {
 564       /* All descriptors are bad. Release slots in the ring and bail */
 565       memif_advance_ring (type, mq, ring, cur_slot);
 566       goto refill;
 567     }
 568
 569   /* allocate free buffers */
 570   vec_validate_aligned (ptd->buffers, n_buffers - 1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 571   n_alloc = vlib_buffer_alloc_from_pool (vm, ptd->buffers, n_buffers,
 572                                          mq->buffer_pool_index);
 573   if (PREDICT_FALSE (n_alloc != n_buffers))
 574     {
 575       if (n_alloc)
 576         vlib_buffer_free (vm, ptd->buffers, n_alloc);
 577       vlib_error_count (vm, node->node_index,
 578                         MEMIF_INPUT_ERROR_BUFFER_ALLOC_FAIL, 1);
 579       goto refill;
 580     }
 581
 582   /* copy data */
 583   if (is_simple)
 584     {
 585       int n_pkts = ptd->n_packets;
 586       void **desc_data = ptd->desc_data;
 587       u16 *desc_len = ptd->desc_len;
 588
 589       vlib_get_buffers (vm, ptd->buffers, buffer_ptrs, n_buffers);
 590
 591       for (i = 0; i + 8 < n_pkts; i++)
 592         {
 593           clib_prefetch_load (desc_data[i + 8]);
 594           clib_prefetch_store (buffer_ptrs[i + 8]->data);
 595           clib_memcpy_fast (buffer_ptrs[i]->data + start_offset, desc_data[i],
 596                             desc_len[i]);
 597         }
 598       for (; i < n_pkts; i++)
 599         clib_memcpy_fast (buffer_ptrs[i]->data + start_offset, desc_data[i],
 600                           desc_len[i]);
 601     }
 602   else
 603     {
 604       vlib_buffer_t *b;
 605       u32 n_pkts = vec_len (ptd->copy_ops);
 606       co = ptd->copy_ops;
 607
 608       for (i = 0; i + 8 < n_pkts; i++)
 609         {
 610           clib_prefetch_load (co[i + 8].data);
 611           b = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[co[i].buffer_vec_index]);
 612           clib_memcpy_fast (b->data + co[i].buffer_offset, co[i].data,
 613                             co[i].data_len);
 614         }
 615       for (; i < n_pkts; i++)
 616         {
 617           b = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[co[i].buffer_vec_index]);
 618           clib_memcpy_fast (b->data + co[i].buffer_offset, co[i].data,
 619                             co[i].data_len);
 620         }
 621     }
 622
 623   /* release slots from the ring */
 624   memif_advance_ring (type, mq, ring, cur_slot);
 625
 626   /* prepare buffer template and next indices */
 627   vnet_buffer (&ptd->buffer_template)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 628   vnet_buffer (&ptd->buffer_template)->feature_arc_index = 0;
 629   ptd->buffer_template.current_data = start_offset;
 630   ptd->buffer_template.current_config_index = 0;
 631   ptd->buffer_template.buffer_pool_index = mq->buffer_pool_index;
 632   ptd->buffer_template.ref_count = 1;
 633
 634   if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET)
 635     {
 636       next_index = VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT;
 637       if (mif->per_interface_next_index != ~0)
 638         next_index = mif->per_interface_next_index;
 639       else
 640         vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index, &next_index,
 641                                             &ptd->buffer_template);
 642
 643       vlib_get_new_next_frame (vm, node, next_index, to_next_bufs,
 644                                n_left_to_next);
 645       if (PREDICT_TRUE (next_index == VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT))
 646         {
 647           vlib_next_frame_t *nf;
 648           vlib_frame_t *f;
 649           ethernet_input_frame_t *ef;
 650           nf = vlib_node_runtime_get_next_frame (vm, node, next_index);
 651           f = vlib_get_frame (vm, nf->frame);
 652           f->flags = ETH_INPUT_FRAME_F_SINGLE_SW_IF_IDX;
 653
 654           ef = vlib_frame_scalar_args (f);
 655           ef->sw_if_index = mif->sw_if_index;
 656           ef->hw_if_index = mif->hw_if_index;
 657           vlib_frame_no_append (f);
 658         }
 659     }
 660
 661   if (is_simple)
 662     {
 663       vlib_buffer_copy_indices (to_next_bufs, ptd->buffers, ptd->n_packets);
 664       if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
 665         memif_fill_buffer_mdata_simple (node, ptd, buffer_ptrs, nexts, 1);
 666       else
 667         memif_fill_buffer_mdata_simple (node, ptd, buffer_ptrs, nexts, 0);
 668     }
 669   else
 670     {
 671       if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
 672         memif_fill_buffer_mdata (vm, node, ptd, mif, to_next_bufs, nexts, 1);
 673       else
 674         memif_fill_buffer_mdata (vm, node, ptd, mif, to_next_bufs, nexts, 0);
 675     }
 676
 677   /* packet trace if enabled */
 678   if (PREDICT_FALSE ((n_trace = vlib_get_trace_count (vm, node))))
 679     {
 680       u32 n_left = ptd->n_packets;
 681       bi = to_next_bufs;
 682       next = nexts;
 683       u32 ni = next_index;
 684       while (n_trace && n_left)
 685         {
 686           vlib_buffer_t *b;
 687           memif_input_trace_t *tr;
 688           if (mode != MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET)
 689             ni = next[0];
 690           b = vlib_get_buffer (vm, bi[0]);
 691           if (PREDICT_TRUE
 692               (vlib_trace_buffer (vm, node, ni, b, /* follow_chain */ 0)))
 693             {
 694               tr = vlib_add_trace (vm, node, b, sizeof (*tr));
 695               tr->next_index = ni;
 696               tr->hw_if_index = mif->hw_if_index;
 697               tr->ring = qid;
 698               n_trace--;
 699             }
 700
 701           /* next */
 702           n_left--;
 703           bi++;
 704           next++;
 705         }
 706       vlib_set_trace_count (vm, node, n_trace);
 707     }
 708
 709   if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET)
 710     {
 711       n_left_to_next -= ptd->n_packets;
 712       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
 713     }
 714   else
 715     vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, to_next_bufs, nexts,
 716                                  ptd->n_packets);
 717
 718   vlib_increment_combined_counter (
 719     vnm->interface_main.combined_sw_if_counters + VNET_INTERFACE_COUNTER_RX,
 720     thread_index, mif->sw_if_index, ptd->n_packets, ptd->n_rx_bytes);
 721
 722   /* refill ring with empty buffers */
 723 refill:
 724   vec_reset_length (ptd->buffers);
 725   vec_reset_length (ptd->copy_ops);
 726
 727   if (type == MEMIF_RING_M2S)
 728     {
 729       u16 head = ring->head;
 730       n_slots = ring_size - head + mq->last_tail;
 731
 732       while (n_slots--)
 733         {
 734           u16 s = head++ & mask;
 735           memif_desc_t *d = &ring->desc[s];
 736           d->length = mif->run.buffer_size;
 737         }
 738
 739       __atomic_store_n (&ring->head, head, __ATOMIC_RELEASE);
 740     }
 741
 742   return ptd->n_packets;
 743 }
 744
 745 static_always_inline uword
 746 memif_device_input_zc_inline (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node,
 747                               memif_if_t *mif, u16 qid,
 748                               memif_interface_mode_t mode)
 749 {
 750   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
 751   memif_main_t *mm = &memif_main;
 752   memif_ring_t *ring;
 753   memif_queue_t *mq;
 754   u32 next_index;
 755   uword n_trace = vlib_get_trace_count (vm, node);
 756   u32 n_rx_packets = 0, n_rx_bytes = 0;
 757   u32 *to_next = 0, *buffers;
 758   u32 bi0, bi1, bi2, bi3;
 759   u16 slot, s0;
 760   memif_desc_t *d0;
 761   vlib_buffer_t *b0, *b1, *b2, *b3;
 762   u32 thread_index = vm->thread_index;
 763   memif_per_thread_data_t *ptd = vec_elt_at_index (mm->per_thread_data,
 764                                                    thread_index);
 765   u16 cur_slot, last_slot, ring_size, n_slots, mask, head;
 766   i16 start_offset;
 767   u64 offset;
 768   u32 buffer_length;
 769   u16 n_alloc, n_from;
 770
 771   mq = vec_elt_at_index (mif->rx_queues, qid);
 772   ring = mq->ring;
 773   ring_size = 1 << mq->log2_ring_size;
 774   mask = ring_size - 1;
 775
 776   next_index = (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP) ?
 777     VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_IP6_INPUT : VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT;
 778
 779   /* asume that somebody will want to add ethernet header on the packet
 780      so start with IP header at offset 14 */
 781   start_offset = (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP) ? 14 : 0;
 782   buffer_length = vlib_buffer_get_default_data_size (vm) - start_offset;
 783
 784   cur_slot = mq->last_tail;
 785   last_slot = __atomic_load_n (&ring->tail, __ATOMIC_ACQUIRE);
 786   if (cur_slot == last_slot)
 787     goto refill;
 788   n_slots = last_slot - cur_slot;
 789
 790   /* process ring slots */
 791   vec_validate_aligned (ptd->buffers, MEMIF_RX_VECTOR_SZ,
 792                         CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 793   while (n_slots && n_rx_packets < MEMIF_RX_VECTOR_SZ)
 794     {
 795       vlib_buffer_t *hb;
 796
 797       s0 = cur_slot & mask;
 798       bi0 = mq->buffers[s0];
 799       ptd->buffers[n_rx_packets++] = bi0;
 800
 801       clib_prefetch_load (&ring->desc[(cur_slot + 8) & mask]);
 802       d0 = &ring->desc[s0];
 803       hb = b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 804       b0->current_data = start_offset;
 805       b0->current_length = d0->length;
 806       n_rx_bytes += d0->length;
 807
 808       cur_slot++;
 809       n_slots--;
 810       if (PREDICT_FALSE ((d0->flags & MEMIF_DESC_FLAG_NEXT) && n_slots))
 811         {
 812           hb->flags |= VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID;
 813           hb->total_length_not_including_first_buffer = 0;
 814         next_slot:
 815           s0 = cur_slot & mask;
 816           d0 = &ring->desc[s0];
 817           bi0 = mq->buffers[s0];
 818
 819           /* previous buffer */
 820           b0->next_buffer = bi0;
 821           b0->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
 822
 823           /* current buffer */
 824           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 825           b0->current_data = start_offset;
 826           b0->current_length = d0->length;
 827           hb->total_length_not_including_first_buffer += d0->length;
 828           n_rx_bytes += d0->length;
 829
 830           cur_slot++;
 831           n_slots--;
 832           if ((d0->flags & MEMIF_DESC_FLAG_NEXT) && n_slots)
 833             goto next_slot;
 834         }
 835     }
 836
 837   /* release slots from the ring */
 838   mq->last_tail = cur_slot;
 839
 840   n_from = n_rx_packets;
 841   buffers = ptd->buffers;
 842
 843   while (n_from)
 844     {
 845       u32 n_left_to_next;
 846       u32 next0, next1, next2, next3;
 847
 848       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
 849       while (n_from >= 8 && n_left_to_next >= 4)
 850         {
 851           b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[4]);
 852           b1 = vlib_get_buffer (vm, buffers[5]);
 853           b2 = vlib_get_buffer (vm, buffers[6]);
 854           b3 = vlib_get_buffer (vm, buffers[7]);
 855           vlib_prefetch_buffer_header (b0, STORE);
 856           vlib_prefetch_buffer_header (b1, STORE);
 857           vlib_prefetch_buffer_header (b2, STORE);
 858           vlib_prefetch_buffer_header (b3, STORE);
 859
 860           /* enqueue buffer */
 861           to_next[0] = bi0 = buffers[0];
 862           to_next[1] = bi1 = buffers[1];
 863           to_next[2] = bi2 = buffers[2];
 864           to_next[3] = bi3 = buffers[3];
 865           to_next += 4;
 866           n_left_to_next -= 4;
 867           buffers += 4;
 868
 869           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 870           b1 = vlib_get_buffer (vm, bi1);
 871           b2 = vlib_get_buffer (vm, bi2);
 872           b3 = vlib_get_buffer (vm, bi3);
 873
 874           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 875           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
 876           vnet_buffer (b1)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 877           vnet_buffer (b1)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
 878           vnet_buffer (b2)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 879           vnet_buffer (b2)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
 880           vnet_buffer (b3)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 881           vnet_buffer (b3)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
 882
 883           if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
 884             {
 885               next0 = memif_next_from_ip_hdr (node, b0);
 886               next1 = memif_next_from_ip_hdr (node, b1);
 887               next2 = memif_next_from_ip_hdr (node, b2);
 888               next3 = memif_next_from_ip_hdr (node, b3);
 889             }
 890           else if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET)
 891             {
 892               if (PREDICT_FALSE (mif->per_interface_next_index != ~0))
 893                 {
 894                   next0 = mif->per_interface_next_index;
 895                   next1 = mif->per_interface_next_index;
 896                   next2 = mif->per_interface_next_index;
 897                   next3 = mif->per_interface_next_index;
 898                 }
 899               else
 900                 {
 901                   next0 = next1 = next2 = next3 = next_index;
 902                   /* redirect if feature path enabled */
 903                   vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index,
 904                                                       &next0, b0);
 905                   vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index,
 906                                                       &next1, b1);
 907                   vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index,
 908                                                       &next2, b2);
 909                   vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index,
 910                                                       &next3, b3);
 911                 }
 912             }
 913
 914           /* trace */
 915           if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 916             {
 917               memif_trace_buffer (vm, node, mif, b0, next0, qid, &n_trace);
 918               if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 919                 memif_trace_buffer (vm, node, mif, b1, next1, qid, &n_trace);
 920               if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 921                 memif_trace_buffer (vm, node, mif, b2, next2, qid, &n_trace);
 922               if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 923                 memif_trace_buffer (vm, node, mif, b3, next3, qid, &n_trace);
 924             }
 925
 926           /* enqueue */
 927           vlib_validate_buffer_enqueue_x4 (vm, node, next_index, to_next,
 928                                            n_left_to_next, bi0, bi1, bi2, bi3,
 929                                            next0, next1, next2, next3);
 930
 931           /* next */
 932           n_from -= 4;
 933         }
 934       while (n_from && n_left_to_next)
 935         {
 936           /* enqueue buffer */
 937           to_next[0] = bi0 = buffers[0];
 938           to_next += 1;
 939           n_left_to_next--;
 940           buffers += 1;
 941
 942           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 943           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 944           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
 945
 946           if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
 947             {
 948               next0 = memif_next_from_ip_hdr (node, b0);
 949             }
 950           else if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET)
 951             {
 952               if (PREDICT_FALSE (mif->per_interface_next_index != ~0))
 953                 next0 = mif->per_interface_next_index;
 954               else
 955                 {
 956                   next0 = next_index;
 957                   /* redirect if feature path enabled */
 958                   vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index,
 959                                                       &next0, b0);
 960                 }
 961             }
 962
 963           /* trace */
 964           if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 965             memif_trace_buffer (vm, node, mif, b0, next0, qid, &n_trace);
 966
 967           /* enqueue */
 968           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
 969                                            n_left_to_next, bi0, next0);
 970
 971           /* next */
 972           n_from--;
 973         }
 974       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
 975     }
 976
 977   vlib_increment_combined_counter (vnm->interface_main.combined_sw_if_counters
 978                                    + VNET_INTERFACE_COUNTER_RX, thread_index,
 979                                    mif->sw_if_index, n_rx_packets,
 980                                    n_rx_bytes);
 981
 982   /* refill ring with empty buffers */
 983 refill:
 984   vec_reset_length (ptd->buffers);
 985
 986   head = ring->head;
 987   n_slots = ring_size - head + mq->last_tail;
 988   slot = head & mask;
 989
 990   n_slots &= ~7;
 991
 992   if (n_slots < 32)
 993     goto done;
 994
 995   memif_desc_t desc_template, *dt = &desc_template;
 996   clib_memset (dt, 0, sizeof (memif_desc_t));
 997   dt->length = buffer_length;
 998
 999   n_alloc = vlib_buffer_alloc_to_ring_from_pool (
1000     vm, mq->buffers, slot, ring_size, n_slots, mq->buffer_pool_index);
1001   dt->region = mq->buffer_pool_index + 1;
1002   offset = (u64) mif->regions[dt->region].shm - start_offset;
1003
1004   if (PREDICT_FALSE (n_alloc != n_slots))
1005     vlib_error_count (vm, node->node_index,
1006                       MEMIF_INPUT_ERROR_BUFFER_ALLOC_FAIL, 1);
1007
1008   head += n_alloc;
1009
1010   while (n_alloc)
1011     {
1012       memif_desc_t *d = ring->desc + slot;
1013       u32 *bi = mq->buffers + slot;
1014
1015       if (PREDICT_FALSE (((slot + 7 > mask) || (n_alloc < 8))))
1016         goto one_by_one;
1017
1018       clib_memcpy_fast (d + 0, dt, sizeof (memif_desc_t));
1019       clib_memcpy_fast (d + 1, dt, sizeof (memif_desc_t));
1020       clib_memcpy_fast (d + 2, dt, sizeof (memif_desc_t));
1021       clib_memcpy_fast (d + 3, dt, sizeof (memif_desc_t));
1022       clib_memcpy_fast (d + 4, dt, sizeof (memif_desc_t));
1023       clib_memcpy_fast (d + 5, dt, sizeof (memif_desc_t));
1024       clib_memcpy_fast (d + 6, dt, sizeof (memif_desc_t));
1025       clib_memcpy_fast (d + 7, dt, sizeof (memif_desc_t));
1026
1027       d[0].offset = (u64) vlib_get_buffer (vm, bi[0])->data - offset;
1028       d[1].offset = (u64) vlib_get_buffer (vm, bi[1])->data - offset;
1029       d[2].offset = (u64) vlib_get_buffer (vm, bi[2])->data - offset;
1030       d[3].offset = (u64) vlib_get_buffer (vm, bi[3])->data - offset;
1031       d[4].offset = (u64) vlib_get_buffer (vm, bi[4])->data - offset;
1032       d[5].offset = (u64) vlib_get_buffer (vm, bi[5])->data - offset;
1033       d[6].offset = (u64) vlib_get_buffer (vm, bi[6])->data - offset;
1034       d[7].offset = (u64) vlib_get_buffer (vm, bi[7])->data - offset;
1035
1036       slot = (slot + 8) & mask;
1037       n_alloc -= 8;
1038       continue;
1039
1040     one_by_one:
1041       clib_memcpy_fast (d, dt, sizeof (memif_desc_t));
1042       d[0].offset = (u64) vlib_get_buffer (vm, bi[0])->data - offset;
1043
1044       slot = (slot + 1) & mask;
1045       n_alloc -= 1;
1046     }
1047
1048   __atomic_store_n (&ring->head, head, __ATOMIC_RELEASE);
1049
1050 done:
1051   return n_rx_packets;
1052 }
1053
1054
1055 VLIB_NODE_FN (memif_input_node) (vlib_main_t * vm,
1056                                  vlib_node_runtime_t * node,
1057                                  vlib_frame_t * frame)
1058 {
1059   u32 n_rx = 0;
1060   memif_main_t *mm = &memif_main;
1061   memif_interface_mode_t mode_ip = MEMIF_INTERFACE_MODE_IP;
1062   memif_interface_mode_t mode_eth = MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET;
1063
1064   vnet_hw_if_rxq_poll_vector_t *pv;
1065   pv = vnet_hw_if_get_rxq_poll_vector (vm, node);
1066   for (int i = 0; i < vec_len (pv); i++)
1067     {
1068       memif_if_t *mif;
1069       u32 qid;
1070       mif = vec_elt_at_index (mm->interfaces, pv[i].dev_instance);
1071       qid = pv[i].queue_id;
1072       if ((mif->flags & MEMIF_IF_FLAG_ADMIN_UP) &&
1073           (mif->flags & MEMIF_IF_FLAG_CONNECTED))
1074         {
1075           if (mif->flags & MEMIF_IF_FLAG_ZERO_COPY)
1076             {
1077               if (mif->mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
1078                 n_rx +=
1079                   memif_device_input_zc_inline (vm, node, mif, qid, mode_ip);
1080               else
1081                 n_rx +=
1082                   memif_device_input_zc_inline (vm, node, mif, qid, mode_eth);
1083             }
1084           else if (mif->flags & MEMIF_IF_FLAG_IS_SLAVE)
1085             {
1086               if (mif->mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
1087                 n_rx += memif_device_input_inline (
1088                   vm, node, mif, MEMIF_RING_M2S, qid, mode_ip);
1089               else
1090                 n_rx += memif_device_input_inline (
1091                   vm, node, mif, MEMIF_RING_M2S, qid, mode_eth);
1092             }
1093           else
1094             {
1095               if (mif->mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
1096                 n_rx += memif_device_input_inline (
1097                   vm, node, mif, MEMIF_RING_S2M, qid, mode_ip);
1098               else
1099                 n_rx += memif_device_input_inline (
1100                   vm, node, mif, MEMIF_RING_S2M, qid, mode_eth);
1101             }
1102         }
1103     }
1104
1105   return n_rx;
1106 }
1107
1108 /* *INDENT-OFF* */
1109 VLIB_REGISTER_NODE (memif_input_node) = {
1110   .name = "memif-input",
1111   .flags = VLIB_NODE_FLAG_TRACE_SUPPORTED,
1112   .sibling_of = "device-input",
1113   .format_trace = format_memif_input_trace,
1114   .type = VLIB_NODE_TYPE_INPUT,
1115   .state = VLIB_NODE_STATE_INTERRUPT,
1116   .n_errors = MEMIF_INPUT_N_ERROR,
1117   .error_counters = memif_input_error_counters,
1118 };
1119
1120 /* *INDENT-ON* */
1121
1122
1123 /*
1124  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
1125  *
1126  * Local Variables:
1127  * eval: (c-set-style "gnu")
1128  * End:
1129  */