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
 252   /* construct copy and packet vector out of ring slots */
 253   while (n_left)
 254     {
 255       u32 dst_off, src_off, n_bytes_left;
 256       void *mb0;
 257       po->first_buffer_vec_index = n_buffers++;
 258
 259       packet_len = 0;
 260       src_off = 0;
 261       dst_off = start_offset;
 262
 263     next_slot:
 264       i++; /* next descriptor */
 265       n_bytes_left = desc_len[i];
 266
 267       packet_len += n_bytes_left;
 268       mb0 = desc_data[i];
 269
 270       if (PREDICT_FALSE (desc_status[i].err))
 271         vlib_error_count (vm, node->node_index, MEMIF_INPUT_ERROR_BAD_DESC, 1);
 272       else
 273         do
 274           {
 275             u32 dst_free = buffer_size - dst_off;
 276             if (dst_free == 0)
 277               {
 278                 dst_off = 0;
 279                 dst_free = buffer_size;
 280                 n_buffers++;
 281               }
 282             u32 bytes_to_copy = clib_min (dst_free, n_bytes_left);
 283             memif_add_copy_op (ptd, mb0 + src_off, bytes_to_copy, dst_off,
 284                                n_buffers - 1);
 285             n_bytes_left -= bytes_to_copy;
 286             src_off += bytes_to_copy;
 287             dst_off += bytes_to_copy;
 288           }
 289         while (PREDICT_FALSE (n_bytes_left));
 290
 291       if (desc_status[i].next)
 292         {
 293           src_off = 0;
 294           goto next_slot;
 295         }
 296
 297       /* update packet op */
 298       po->packet_len = packet_len;
 299       po++;
 300
 301       /* next packet */
 302       n_left--;
 303     }
 304   return n_buffers;
 305 }
 306 static_always_inline void
 307 memif_fill_buffer_mdata_simple (vlib_node_runtime_t *node,
 308                                 memif_per_thread_data_t *ptd,
 309                                 vlib_buffer_t **b, u16 *next, int is_ip)
 310 {
 311   vlib_buffer_t bt;
 312   u16 *dl = ptd->desc_len;
 313   /* process buffer metadata */
 314
 315   u32 n_left = ptd->n_packets;
 316
 317   /* copy template into local variable - will save per packet load */
 318   vlib_buffer_copy_template (&bt, &ptd->buffer_template);
 319
 320   while (n_left >= 8)
 321     {
 322       vlib_prefetch_buffer_header (b[4], STORE);
 323       vlib_prefetch_buffer_header (b[5], STORE);
 324       vlib_prefetch_buffer_header (b[6], STORE);
 325       vlib_prefetch_buffer_header (b[7], STORE);
 326
 327       vlib_buffer_copy_template (b[0], &bt);
 328       vlib_buffer_copy_template (b[1], &bt);
 329       vlib_buffer_copy_template (b[2], &bt);
 330       vlib_buffer_copy_template (b[3], &bt);
 331
 332       b[0]->current_length = dl[0];
 333       b[1]->current_length = dl[1];
 334       b[2]->current_length = dl[2];
 335       b[3]->current_length = dl[3];
 336
 337       if (is_ip)
 338         {
 339           next[0] = memif_next_from_ip_hdr (node, b[0]);
 340           next[1] = memif_next_from_ip_hdr (node, b[1]);
 341           next[2] = memif_next_from_ip_hdr (node, b[2]);
 342           next[3] = memif_next_from_ip_hdr (node, b[3]);
 343         }
 344
 345       /* next */
 346       n_left -= 4;
 347       b += 4;
 348       dl += 4;
 349       next += 4;
 350     }
 351
 352   while (n_left)
 353     {
 354       /* enqueue buffer */
 355       vlib_buffer_copy_template (b[0], &bt);
 356       b[0]->current_length = dl[0];
 357       if (is_ip)
 358         next[0] = memif_next_from_ip_hdr (node, b[0]);
 359
 360       /* next */
 361       n_left -= 1;
 362       b += 1;
 363       dl += 1;
 364       next += 1;
 365     }
 366 }
 367
 368 static_always_inline void
 369 memif_fill_buffer_mdata (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node,
 370                          memif_per_thread_data_t *ptd, memif_if_t *mif,
 371                          u32 *bi, u16 *next, int is_ip)
 372 {
 373   u16 buffer_size = vlib_buffer_get_default_data_size (vm);
 374   vlib_buffer_t *b0, *b1, *b2, *b3, bt;
 375   memif_packet_op_t *po;
 376   /* process buffer metadata */
 377
 378   u32 n_from = ptd->n_packets;
 379   po = ptd->packet_ops;
 380
 381   /* copy template into local variable - will save per packet load */
 382   vlib_buffer_copy_template (&bt, &ptd->buffer_template);
 383
 384   while (n_from >= 8)
 385     {
 386       b0 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[po[4].first_buffer_vec_index]);
 387       b1 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[po[5].first_buffer_vec_index]);
 388       b2 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[po[6].first_buffer_vec_index]);
 389       b3 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[po[7].first_buffer_vec_index]);
 390
 391       vlib_prefetch_buffer_header (b0, STORE);
 392       vlib_prefetch_buffer_header (b1, STORE);
 393       vlib_prefetch_buffer_header (b2, STORE);
 394       vlib_prefetch_buffer_header (b3, STORE);
 395
 396       /* enqueue buffer */
 397       u32 fbvi[4];
 398       fbvi[0] = po[0].first_buffer_vec_index;
 399       fbvi[1] = po[1].first_buffer_vec_index;
 400       fbvi[2] = po[2].first_buffer_vec_index;
 401       fbvi[3] = po[3].first_buffer_vec_index;
 402
 403       bi[0] = ptd->buffers[fbvi[0]];
 404       bi[1] = ptd->buffers[fbvi[1]];
 405       bi[2] = ptd->buffers[fbvi[2]];
 406       bi[3] = ptd->buffers[fbvi[3]];
 407
 408       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi[0]);
 409       b1 = vlib_get_buffer (vm, bi[1]);
 410       b2 = vlib_get_buffer (vm, bi[2]);
 411       b3 = vlib_get_buffer (vm, bi[3]);
 412
 413       vlib_buffer_copy_template (b0, &bt);
 414       vlib_buffer_copy_template (b1, &bt);
 415       vlib_buffer_copy_template (b2, &bt);
 416       vlib_buffer_copy_template (b3, &bt);
 417
 418       b0->current_length = po[0].packet_len;
 419       b1->current_length = po[1].packet_len;
 420       b2->current_length = po[2].packet_len;
 421       b3->current_length = po[3].packet_len;
 422
 423       memif_add_to_chain (vm, b0, ptd->buffers + fbvi[0] + 1, buffer_size);
 424       memif_add_to_chain (vm, b1, ptd->buffers + fbvi[1] + 1, buffer_size);
 425       memif_add_to_chain (vm, b2, ptd->buffers + fbvi[2] + 1, buffer_size);
 426       memif_add_to_chain (vm, b3, ptd->buffers + fbvi[3] + 1, buffer_size);
 427
 428       if (is_ip)
 429         {
 430           next[0] = memif_next_from_ip_hdr (node, b0);
 431           next[1] = memif_next_from_ip_hdr (node, b1);
 432           next[2] = memif_next_from_ip_hdr (node, b2);
 433           next[3] = memif_next_from_ip_hdr (node, b3);
 434         }
 435
 436       /* next */
 437       n_from -= 4;
 438       po += 4;
 439       bi += 4;
 440       next += 4;
 441     }
 442   while (n_from)
 443     {
 444       u32 fbvi[1];
 445       /* enqueue buffer */
 446       fbvi[0] = po[0].first_buffer_vec_index;
 447       bi[0] = ptd->buffers[fbvi[0]];
 448       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi[0]);
 449       vlib_buffer_copy_template (b0, &bt);
 450       b0->current_length = po->packet_len;
 451
 452       memif_add_to_chain (vm, b0, ptd->buffers + fbvi[0] + 1, buffer_size);
 453
 454       if (is_ip)
 455         next[0] = memif_next_from_ip_hdr (node, b0);
 456
 457       /* next */
 458       n_from -= 1;
 459       po += 1;
 460       bi += 1;
 461       next += 1;
 462     }
 463 }
 464
 465 static_always_inline uword
 466 memif_device_input_inline (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node,
 467                            memif_if_t *mif, memif_ring_type_t type, u16 qid,
 468                            memif_interface_mode_t mode)
 469 {
 470   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
 471   memif_main_t *mm = &memif_main;
 472   memif_ring_t *ring;
 473   memif_queue_t *mq;
 474   u16 buffer_size = vlib_buffer_get_default_data_size (vm);
 475   uword n_trace;
 476   u16 nexts[MEMIF_RX_VECTOR_SZ], *next = nexts;
 477   u32 _to_next_bufs[MEMIF_RX_VECTOR_SZ], *to_next_bufs = _to_next_bufs, *bi;
 478   u32 n_left_to_next;
 479   u32 next_index = VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT;
 480   vlib_buffer_t *buffer_ptrs[MEMIF_RX_VECTOR_SZ];
 481   u32 thread_index = vm->thread_index;
 482   memif_per_thread_data_t *ptd =
 483     vec_elt_at_index (mm->per_thread_data, thread_index);
 484   u16 cur_slot, ring_size, n_slots, mask;
 485   u16 n_buffers, n_alloc, n_desc;
 486   i16 start_offset;
 487   memif_copy_op_t *co;
 488   int is_slave = (mif->flags & MEMIF_IF_FLAG_IS_SLAVE) != 0;
 489   int is_simple = 1;
 490   int i;
 491
 492   mq = vec_elt_at_index (mif->rx_queues, qid);
 493   ring = mq->ring;
 494   ring_size = 1 << mq->log2_ring_size;
 495   mask = ring_size - 1;
 496
 497   start_offset = (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP) ? MEMIF_IP_OFFSET : 0;
 498
 499   if (is_slave)
 500     {
 501       cur_slot = mq->last_tail;
 502       n_slots = __atomic_load_n (&ring->tail, __ATOMIC_ACQUIRE) - cur_slot;
 503     }
 504   else
 505     {
 506       cur_slot = mq->last_head;
 507       n_slots = __atomic_load_n (&ring->head, __ATOMIC_ACQUIRE) - cur_slot;
 508     }
 509
 510   if (n_slots == 0)
 511     goto refill;
 512
 513   n_desc = memif_parse_desc (ptd, mif, mq, cur_slot, n_slots);
 514
 515   if (n_desc != ptd->n_packets)
 516     is_simple = 0;
 517
 518   cur_slot += n_desc;
 519
 520   if (mif->mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET)
 521     memif_validate_desc_data (ptd, mif, n_desc, /* is_ethernet */ 1);
 522   else
 523     memif_validate_desc_data (ptd, mif, n_desc, /* is_ethernet */ 0);
 524
 525   if (ptd->max_desc_len > buffer_size - start_offset)
 526     is_simple = 0;
 527
 528   if (ptd->xor_status != 0)
 529     is_simple = 0;
 530
 531   if (is_simple)
 532     n_buffers = ptd->n_packets;
 533   else
 534     n_buffers = memif_process_desc (vm, node, ptd, mif);
 535
 536   /* allocate free buffers */
 537   vec_validate_aligned (ptd->buffers, n_buffers - 1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 538   n_alloc = vlib_buffer_alloc_from_pool (vm, ptd->buffers, n_buffers,
 539                                          mq->buffer_pool_index);
 540   if (PREDICT_FALSE (n_alloc != n_buffers))
 541     {
 542       if (n_alloc)
 543         vlib_buffer_free (vm, ptd->buffers, n_alloc);
 544       vlib_error_count (vm, node->node_index,
 545                         MEMIF_INPUT_ERROR_BUFFER_ALLOC_FAIL, 1);
 546       goto refill;
 547     }
 548
 549   /* copy data */
 550   if (is_simple)
 551     {
 552       int n_pkts = ptd->n_packets;
 553       void **desc_data = ptd->desc_data;
 554       u16 *desc_len = ptd->desc_len;
 555
 556       vlib_get_buffers (vm, ptd->buffers, buffer_ptrs, n_buffers);
 557
 558       for (i = 0; i + 8 < n_pkts; i++)
 559         {
 560           clib_prefetch_load (desc_data[i + 8]);
 561           clib_prefetch_store (buffer_ptrs[i + 8]->data);
 562           clib_memcpy_fast (buffer_ptrs[i]->data + start_offset, desc_data[i],
 563                             desc_len[i]);
 564         }
 565       for (; i < n_pkts; i++)
 566         clib_memcpy_fast (buffer_ptrs[i]->data + start_offset, desc_data[i],
 567                           desc_len[i]);
 568     }
 569   else
 570     {
 571       vlib_buffer_t *b;
 572       u32 n_pkts = vec_len (ptd->copy_ops);
 573       co = ptd->copy_ops;
 574
 575       for (i = 0; i + 8 < n_pkts; i++)
 576         {
 577           clib_prefetch_load (co[i + 8].data);
 578           b = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[co[i].buffer_vec_index]);
 579           clib_memcpy_fast (b->data + co[i].buffer_offset, co[i].data,
 580                             co[i].data_len);
 581         }
 582       for (; i < n_pkts; i++)
 583         {
 584           b = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[co[i].buffer_vec_index]);
 585           clib_memcpy_fast (b->data + co[i].buffer_offset, co[i].data,
 586                             co[i].data_len);
 587         }
 588     }
 589
 590   /* release slots from the ring */
 591   if (type == MEMIF_RING_S2M)
 592     {
 593       __atomic_store_n (&ring->tail, cur_slot, __ATOMIC_RELEASE);
 594       mq->last_head = cur_slot;
 595     }
 596   else
 597     {
 598       mq->last_tail = cur_slot;
 599     }
 600
 601   /* prepare buffer template and next indices */
 602   vnet_buffer (&ptd->buffer_template)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 603   vnet_buffer (&ptd->buffer_template)->feature_arc_index = 0;
 604   ptd->buffer_template.current_data = start_offset;
 605   ptd->buffer_template.current_config_index = 0;
 606   ptd->buffer_template.buffer_pool_index = mq->buffer_pool_index;
 607   ptd->buffer_template.ref_count = 1;
 608
 609   if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET)
 610     {
 611       next_index = VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT;
 612       if (mif->per_interface_next_index != ~0)
 613         next_index = mif->per_interface_next_index;
 614       else
 615         vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index, &next_index,
 616                                             &ptd->buffer_template);
 617
 618       vlib_get_new_next_frame (vm, node, next_index, to_next_bufs,
 619                                n_left_to_next);
 620       if (PREDICT_TRUE (next_index == VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT))
 621         {
 622           vlib_next_frame_t *nf;
 623           vlib_frame_t *f;
 624           ethernet_input_frame_t *ef;
 625           nf = vlib_node_runtime_get_next_frame (vm, node, next_index);
 626           f = vlib_get_frame (vm, nf->frame);
 627           f->flags = ETH_INPUT_FRAME_F_SINGLE_SW_IF_IDX;
 628
 629           ef = vlib_frame_scalar_args (f);
 630           ef->sw_if_index = mif->sw_if_index;
 631           ef->hw_if_index = mif->hw_if_index;
 632           vlib_frame_no_append (f);
 633         }
 634     }
 635
 636   if (is_simple)
 637     {
 638       vlib_buffer_copy_indices (to_next_bufs, ptd->buffers, ptd->n_packets);
 639       if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
 640         memif_fill_buffer_mdata_simple (node, ptd, buffer_ptrs, nexts, 1);
 641       else
 642         memif_fill_buffer_mdata_simple (node, ptd, buffer_ptrs, nexts, 0);
 643     }
 644   else
 645     {
 646       if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
 647         memif_fill_buffer_mdata (vm, node, ptd, mif, to_next_bufs, nexts, 1);
 648       else
 649         memif_fill_buffer_mdata (vm, node, ptd, mif, to_next_bufs, nexts, 0);
 650     }
 651
 652   /* packet trace if enabled */
 653   if (PREDICT_FALSE ((n_trace = vlib_get_trace_count (vm, node))))
 654     {
 655       u32 n_left = ptd->n_packets;
 656       bi = to_next_bufs;
 657       next = nexts;
 658       u32 ni = next_index;
 659       while (n_trace && n_left)
 660         {
 661           vlib_buffer_t *b;
 662           memif_input_trace_t *tr;
 663           if (mode != MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET)
 664             ni = next[0];
 665           b = vlib_get_buffer (vm, bi[0]);
 666           if (PREDICT_TRUE
 667               (vlib_trace_buffer (vm, node, ni, b, /* follow_chain */ 0)))
 668             {
 669               tr = vlib_add_trace (vm, node, b, sizeof (*tr));
 670               tr->next_index = ni;
 671               tr->hw_if_index = mif->hw_if_index;
 672               tr->ring = qid;
 673               n_trace--;
 674             }
 675
 676           /* next */
 677           n_left--;
 678           bi++;
 679           next++;
 680         }
 681       vlib_set_trace_count (vm, node, n_trace);
 682     }
 683
 684   if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET)
 685     {
 686       n_left_to_next -= ptd->n_packets;
 687       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
 688     }
 689   else
 690     vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, to_next_bufs, nexts,
 691                                  ptd->n_packets);
 692
 693   vlib_increment_combined_counter (
 694     vnm->interface_main.combined_sw_if_counters + VNET_INTERFACE_COUNTER_RX,
 695     thread_index, mif->sw_if_index, ptd->n_packets, ptd->n_rx_bytes);
 696
 697   /* refill ring with empty buffers */
 698 refill:
 699   vec_reset_length (ptd->buffers);
 700   vec_reset_length (ptd->copy_ops);
 701
 702   if (type == MEMIF_RING_M2S)
 703     {
 704       u16 head = ring->head;
 705       n_slots = ring_size - head + mq->last_tail;
 706
 707       while (n_slots--)
 708         {
 709           u16 s = head++ & mask;
 710           memif_desc_t *d = &ring->desc[s];
 711           d->length = mif->run.buffer_size;
 712         }
 713
 714       __atomic_store_n (&ring->head, head, __ATOMIC_RELEASE);
 715     }
 716
 717   return ptd->n_packets;
 718 }
 719
 720 static_always_inline uword
 721 memif_device_input_zc_inline (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node,
 722                               memif_if_t *mif, u16 qid,
 723                               memif_interface_mode_t mode)
 724 {
 725   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
 726   memif_main_t *mm = &memif_main;
 727   memif_ring_t *ring;
 728   memif_queue_t *mq;
 729   u32 next_index;
 730   uword n_trace = vlib_get_trace_count (vm, node);
 731   u32 n_rx_packets = 0, n_rx_bytes = 0;
 732   u32 *to_next = 0, *buffers;
 733   u32 bi0, bi1, bi2, bi3;
 734   u16 slot, s0;
 735   memif_desc_t *d0;
 736   vlib_buffer_t *b0, *b1, *b2, *b3;
 737   u32 thread_index = vm->thread_index;
 738   memif_per_thread_data_t *ptd = vec_elt_at_index (mm->per_thread_data,
 739                                                    thread_index);
 740   u16 cur_slot, last_slot, ring_size, n_slots, mask, head;
 741   i16 start_offset;
 742   u64 offset;
 743   u32 buffer_length;
 744   u16 n_alloc, n_from;
 745
 746   mq = vec_elt_at_index (mif->rx_queues, qid);
 747   ring = mq->ring;
 748   ring_size = 1 << mq->log2_ring_size;
 749   mask = ring_size - 1;
 750
 751   next_index = (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP) ?
 752     VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_IP6_INPUT : VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT;
 753
 754   /* asume that somebody will want to add ethernet header on the packet
 755      so start with IP header at offset 14 */
 756   start_offset = (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP) ? 14 : 0;
 757   buffer_length = vlib_buffer_get_default_data_size (vm) - start_offset;
 758
 759   cur_slot = mq->last_tail;
 760   last_slot = __atomic_load_n (&ring->tail, __ATOMIC_ACQUIRE);
 761   if (cur_slot == last_slot)
 762     goto refill;
 763   n_slots = last_slot - cur_slot;
 764
 765   /* process ring slots */
 766   vec_validate_aligned (ptd->buffers, MEMIF_RX_VECTOR_SZ,
 767                         CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 768   while (n_slots && n_rx_packets < MEMIF_RX_VECTOR_SZ)
 769     {
 770       vlib_buffer_t *hb;
 771
 772       s0 = cur_slot & mask;
 773       bi0 = mq->buffers[s0];
 774       ptd->buffers[n_rx_packets++] = bi0;
 775
 776       clib_prefetch_load (&ring->desc[(cur_slot + 8) & mask]);
 777       d0 = &ring->desc[s0];
 778       hb = b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 779       b0->current_data = start_offset;
 780       b0->current_length = d0->length;
 781       n_rx_bytes += d0->length;
 782
 783       cur_slot++;
 784       n_slots--;
 785       if (PREDICT_FALSE ((d0->flags & MEMIF_DESC_FLAG_NEXT) && n_slots))
 786         {
 787           hb->flags |= VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID;
 788           hb->total_length_not_including_first_buffer = 0;
 789         next_slot:
 790           s0 = cur_slot & mask;
 791           d0 = &ring->desc[s0];
 792           bi0 = mq->buffers[s0];
 793
 794           /* previous buffer */
 795           b0->next_buffer = bi0;
 796           b0->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
 797
 798           /* current buffer */
 799           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 800           b0->current_data = start_offset;
 801           b0->current_length = d0->length;
 802           hb->total_length_not_including_first_buffer += d0->length;
 803           n_rx_bytes += d0->length;
 804
 805           cur_slot++;
 806           n_slots--;
 807           if ((d0->flags & MEMIF_DESC_FLAG_NEXT) && n_slots)
 808             goto next_slot;
 809         }
 810     }
 811
 812   /* release slots from the ring */
 813   mq->last_tail = cur_slot;
 814
 815   n_from = n_rx_packets;
 816   buffers = ptd->buffers;
 817
 818   while (n_from)
 819     {
 820       u32 n_left_to_next;
 821       u32 next0, next1, next2, next3;
 822
 823       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
 824       while (n_from >= 8 && n_left_to_next >= 4)
 825         {
 826           b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[4]);
 827           b1 = vlib_get_buffer (vm, buffers[5]);
 828           b2 = vlib_get_buffer (vm, buffers[6]);
 829           b3 = vlib_get_buffer (vm, buffers[7]);
 830           vlib_prefetch_buffer_header (b0, STORE);
 831           vlib_prefetch_buffer_header (b1, STORE);
 832           vlib_prefetch_buffer_header (b2, STORE);
 833           vlib_prefetch_buffer_header (b3, STORE);
 834
 835           /* enqueue buffer */
 836           to_next[0] = bi0 = buffers[0];
 837           to_next[1] = bi1 = buffers[1];
 838           to_next[2] = bi2 = buffers[2];
 839           to_next[3] = bi3 = buffers[3];
 840           to_next += 4;
 841           n_left_to_next -= 4;
 842           buffers += 4;
 843
 844           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 845           b1 = vlib_get_buffer (vm, bi1);
 846           b2 = vlib_get_buffer (vm, bi2);
 847           b3 = vlib_get_buffer (vm, bi3);
 848
 849           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 850           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
 851           vnet_buffer (b1)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 852           vnet_buffer (b1)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
 853           vnet_buffer (b2)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 854           vnet_buffer (b2)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
 855           vnet_buffer (b3)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 856           vnet_buffer (b3)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
 857
 858           if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
 859             {
 860               next0 = memif_next_from_ip_hdr (node, b0);
 861               next1 = memif_next_from_ip_hdr (node, b1);
 862               next2 = memif_next_from_ip_hdr (node, b2);
 863               next3 = memif_next_from_ip_hdr (node, b3);
 864             }
 865           else if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET)
 866             {
 867               if (PREDICT_FALSE (mif->per_interface_next_index != ~0))
 868                 {
 869                   next0 = mif->per_interface_next_index;
 870                   next1 = mif->per_interface_next_index;
 871                   next2 = mif->per_interface_next_index;
 872                   next3 = mif->per_interface_next_index;
 873                 }
 874               else
 875                 {
 876                   next0 = next1 = next2 = next3 = next_index;
 877                   /* redirect if feature path enabled */
 878                   vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index,
 879                                                       &next0, b0);
 880                   vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index,
 881                                                       &next1, b1);
 882                   vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index,
 883                                                       &next2, b2);
 884                   vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index,
 885                                                       &next3, b3);
 886                 }
 887             }
 888
 889           /* trace */
 890           if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 891             {
 892               memif_trace_buffer (vm, node, mif, b0, next0, qid, &n_trace);
 893               if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 894                 memif_trace_buffer (vm, node, mif, b1, next1, qid, &n_trace);
 895               if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 896                 memif_trace_buffer (vm, node, mif, b2, next2, qid, &n_trace);
 897               if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 898                 memif_trace_buffer (vm, node, mif, b3, next3, qid, &n_trace);
 899             }
 900
 901           /* enqueue */
 902           vlib_validate_buffer_enqueue_x4 (vm, node, next_index, to_next,
 903                                            n_left_to_next, bi0, bi1, bi2, bi3,
 904                                            next0, next1, next2, next3);
 905
 906           /* next */
 907           n_from -= 4;
 908         }
 909       while (n_from && n_left_to_next)
 910         {
 911           /* enqueue buffer */
 912           to_next[0] = bi0 = buffers[0];
 913           to_next += 1;
 914           n_left_to_next--;
 915           buffers += 1;
 916
 917           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 918           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 919           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
 920
 921           if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
 922             {
 923               next0 = memif_next_from_ip_hdr (node, b0);
 924             }
 925           else if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET)
 926             {
 927               if (PREDICT_FALSE (mif->per_interface_next_index != ~0))
 928                 next0 = mif->per_interface_next_index;
 929               else
 930                 {
 931                   next0 = next_index;
 932                   /* redirect if feature path enabled */
 933                   vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index,
 934                                                       &next0, b0);
 935                 }
 936             }
 937
 938           /* trace */
 939           if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 940             memif_trace_buffer (vm, node, mif, b0, next0, qid, &n_trace);
 941
 942           /* enqueue */
 943           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
 944                                            n_left_to_next, bi0, next0);
 945
 946           /* next */
 947           n_from--;
 948         }
 949       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
 950     }
 951
 952   vlib_increment_combined_counter (vnm->interface_main.combined_sw_if_counters
 953                                    + VNET_INTERFACE_COUNTER_RX, thread_index,
 954                                    mif->sw_if_index, n_rx_packets,
 955                                    n_rx_bytes);
 956
 957   /* refill ring with empty buffers */
 958 refill:
 959   vec_reset_length (ptd->buffers);
 960
 961   head = ring->head;
 962   n_slots = ring_size - head + mq->last_tail;
 963   slot = head & mask;
 964
 965   n_slots &= ~7;
 966
 967   if (n_slots < 32)
 968     goto done;
 969
 970   memif_desc_t desc_template, *dt = &desc_template;
 971   clib_memset (dt, 0, sizeof (memif_desc_t));
 972   dt->length = buffer_length;
 973
 974   n_alloc = vlib_buffer_alloc_to_ring_from_pool (
 975     vm, mq->buffers, slot, ring_size, n_slots, mq->buffer_pool_index);
 976   dt->region = mq->buffer_pool_index + 1;
 977   offset = (u64) mif->regions[dt->region].shm - start_offset;
 978
 979   if (PREDICT_FALSE (n_alloc != n_slots))
 980     vlib_error_count (vm, node->node_index,
 981                       MEMIF_INPUT_ERROR_BUFFER_ALLOC_FAIL, 1);
 982
 983   head += n_alloc;
 984
 985   while (n_alloc)
 986     {
 987       memif_desc_t *d = ring->desc + slot;
 988       u32 *bi = mq->buffers + slot;
 989
 990       if (PREDICT_FALSE (((slot + 7 > mask) || (n_alloc < 8))))
 991         goto one_by_one;
 992
 993       clib_memcpy_fast (d + 0, dt, sizeof (memif_desc_t));
 994       clib_memcpy_fast (d + 1, dt, sizeof (memif_desc_t));
 995       clib_memcpy_fast (d + 2, dt, sizeof (memif_desc_t));
 996       clib_memcpy_fast (d + 3, dt, sizeof (memif_desc_t));
 997       clib_memcpy_fast (d + 4, dt, sizeof (memif_desc_t));
 998       clib_memcpy_fast (d + 5, dt, sizeof (memif_desc_t));
 999       clib_memcpy_fast (d + 6, dt, sizeof (memif_desc_t));
1000       clib_memcpy_fast (d + 7, dt, sizeof (memif_desc_t));
1001
1002       d[0].offset = (u64) vlib_get_buffer (vm, bi[0])->data - offset;
1003       d[1].offset = (u64) vlib_get_buffer (vm, bi[1])->data - offset;
1004       d[2].offset = (u64) vlib_get_buffer (vm, bi[2])->data - offset;
1005       d[3].offset = (u64) vlib_get_buffer (vm, bi[3])->data - offset;
1006       d[4].offset = (u64) vlib_get_buffer (vm, bi[4])->data - offset;
1007       d[5].offset = (u64) vlib_get_buffer (vm, bi[5])->data - offset;
1008       d[6].offset = (u64) vlib_get_buffer (vm, bi[6])->data - offset;
1009       d[7].offset = (u64) vlib_get_buffer (vm, bi[7])->data - offset;
1010
1011       slot = (slot + 8) & mask;
1012       n_alloc -= 8;
1013       continue;
1014
1015     one_by_one:
1016       clib_memcpy_fast (d, dt, sizeof (memif_desc_t));
1017       d[0].offset = (u64) vlib_get_buffer (vm, bi[0])->data - offset;
1018
1019       slot = (slot + 1) & mask;
1020       n_alloc -= 1;
1021     }
1022
1023   __atomic_store_n (&ring->head, head, __ATOMIC_RELEASE);
1024
1025 done:
1026   return n_rx_packets;
1027 }
1028
1029
1030 VLIB_NODE_FN (memif_input_node) (vlib_main_t * vm,
1031                                  vlib_node_runtime_t * node,
1032                                  vlib_frame_t * frame)
1033 {
1034   u32 n_rx = 0;
1035   memif_main_t *mm = &memif_main;
1036   memif_interface_mode_t mode_ip = MEMIF_INTERFACE_MODE_IP;
1037   memif_interface_mode_t mode_eth = MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET;
1038
1039   vnet_hw_if_rxq_poll_vector_t *pv;
1040   pv = vnet_hw_if_get_rxq_poll_vector (vm, node);
1041   for (int i = 0; i < vec_len (pv); i++)
1042     {
1043       memif_if_t *mif;
1044       u32 qid;
1045       mif = vec_elt_at_index (mm->interfaces, pv[i].dev_instance);
1046       qid = pv[i].queue_id;
1047       if ((mif->flags & MEMIF_IF_FLAG_ADMIN_UP) &&
1048           (mif->flags & MEMIF_IF_FLAG_CONNECTED))
1049         {
1050           if (mif->flags & MEMIF_IF_FLAG_ZERO_COPY)
1051             {
1052               if (mif->mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
1053                 n_rx +=
1054                   memif_device_input_zc_inline (vm, node, mif, qid, mode_ip);
1055               else
1056                 n_rx +=
1057                   memif_device_input_zc_inline (vm, node, mif, qid, mode_eth);
1058             }
1059           else if (mif->flags & MEMIF_IF_FLAG_IS_SLAVE)
1060             {
1061               if (mif->mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
1062                 n_rx += memif_device_input_inline (
1063                   vm, node, mif, MEMIF_RING_M2S, qid, mode_ip);
1064               else
1065                 n_rx += memif_device_input_inline (
1066                   vm, node, mif, MEMIF_RING_M2S, qid, mode_eth);
1067             }
1068           else
1069             {
1070               if (mif->mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
1071                 n_rx += memif_device_input_inline (
1072                   vm, node, mif, MEMIF_RING_S2M, qid, mode_ip);
1073               else
1074                 n_rx += memif_device_input_inline (
1075                   vm, node, mif, MEMIF_RING_S2M, qid, mode_eth);
1076             }
1077         }
1078     }
1079
1080   return n_rx;
1081 }
1082
1083 /* *INDENT-OFF* */
1084 VLIB_REGISTER_NODE (memif_input_node) = {
1085   .name = "memif-input",
1086   .flags = VLIB_NODE_FLAG_TRACE_SUPPORTED,
1087   .sibling_of = "device-input",
1088   .format_trace = format_memif_input_trace,
1089   .type = VLIB_NODE_TYPE_INPUT,
1090   .state = VLIB_NODE_STATE_INTERRUPT,
1091   .n_errors = MEMIF_INPUT_N_ERROR,
1092   .error_counters = memif_input_error_counters,
1093 };
1094
1095 /* *INDENT-ON* */
1096
1097
1098 /*
1099  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
1100  *
1101  * Local Variables:
1102  * eval: (c-set-style "gnu")
1103  * End:
1104  */