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           xor_status |= desc_status[i].as_u8;
 227           n_rx_bytes += len;
 228         }
 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 = 0;
 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       n_bytes_left = desc_len[i];
 265
 266       packet_len += n_bytes_left;
 267       mb0 = desc_data[i];
 268
 269       if (PREDICT_FALSE (desc_status[i].err))
 270         vlib_error_count (vm, node->node_index, MEMIF_INPUT_ERROR_BAD_DESC, 1);
 271       else
 272         do
 273           {
 274             u32 dst_free = buffer_size - dst_off;
 275             if (dst_free == 0)
 276               {
 277                 dst_off = 0;
 278                 dst_free = buffer_size;
 279                 n_buffers++;
 280               }
 281             u32 bytes_to_copy = clib_min (dst_free, n_bytes_left);
 282             memif_add_copy_op (ptd, mb0 + src_off, bytes_to_copy, dst_off,
 283                                n_buffers - 1);
 284             n_bytes_left -= bytes_to_copy;
 285             src_off += bytes_to_copy;
 286             dst_off += bytes_to_copy;
 287           }
 288         while (PREDICT_FALSE (n_bytes_left));
 289
 290       /* next descriptor */
 291       i++;
 292
 293       if (desc_status[i].next)
 294         {
 295           src_off = 0;
 296           goto next_slot;
 297         }
 298
 299       /* update packet op */
 300       po->packet_len = packet_len;
 301       po++;
 302
 303       /* next packet */
 304       n_left--;
 305     }
 306   return n_buffers;
 307 }
 308 static_always_inline void
 309 memif_fill_buffer_mdata_simple (vlib_node_runtime_t *node,
 310                                 memif_per_thread_data_t *ptd,
 311                                 vlib_buffer_t **b, u16 *next, int is_ip)
 312 {
 313   vlib_buffer_t bt;
 314   u16 *dl = ptd->desc_len;
 315   /* process buffer metadata */
 316
 317   u32 n_left = ptd->n_packets;
 318
 319   /* copy template into local variable - will save per packet load */
 320   vlib_buffer_copy_template (&bt, &ptd->buffer_template);
 321
 322   while (n_left >= 8)
 323     {
 324       vlib_prefetch_buffer_header (b[4], STORE);
 325       vlib_prefetch_buffer_header (b[5], STORE);
 326       vlib_prefetch_buffer_header (b[6], STORE);
 327       vlib_prefetch_buffer_header (b[7], STORE);
 328
 329       vlib_buffer_copy_template (b[0], &bt);
 330       vlib_buffer_copy_template (b[1], &bt);
 331       vlib_buffer_copy_template (b[2], &bt);
 332       vlib_buffer_copy_template (b[3], &bt);
 333
 334       b[0]->current_length = dl[0];
 335       b[1]->current_length = dl[1];
 336       b[2]->current_length = dl[2];
 337       b[3]->current_length = dl[3];
 338
 339       if (is_ip)
 340         {
 341           next[0] = memif_next_from_ip_hdr (node, b[0]);
 342           next[1] = memif_next_from_ip_hdr (node, b[1]);
 343           next[2] = memif_next_from_ip_hdr (node, b[2]);
 344           next[3] = memif_next_from_ip_hdr (node, b[3]);
 345         }
 346
 347       /* next */
 348       n_left -= 4;
 349       b += 4;
 350       dl += 4;
 351       next += 4;
 352     }
 353
 354   while (n_left)
 355     {
 356       /* enqueue buffer */
 357       vlib_buffer_copy_template (b[0], &bt);
 358       b[0]->current_length = dl[0];
 359       if (is_ip)
 360         next[0] = memif_next_from_ip_hdr (node, b[0]);
 361
 362       /* next */
 363       n_left -= 1;
 364       b += 1;
 365       dl += 1;
 366       next += 1;
 367     }
 368 }
 369
 370 static_always_inline void
 371 memif_fill_buffer_mdata (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node,
 372                          memif_per_thread_data_t *ptd, memif_if_t *mif,
 373                          u32 *bi, u16 *next, int is_ip)
 374 {
 375   u16 buffer_size = vlib_buffer_get_default_data_size (vm);
 376   vlib_buffer_t *b0, *b1, *b2, *b3, bt;
 377   memif_packet_op_t *po;
 378   /* process buffer metadata */
 379
 380   u32 n_from = ptd->n_packets;
 381   po = ptd->packet_ops;
 382
 383   /* copy template into local variable - will save per packet load */
 384   vlib_buffer_copy_template (&bt, &ptd->buffer_template);
 385
 386   while (n_from >= 8)
 387     {
 388       b0 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[po[4].first_buffer_vec_index]);
 389       b1 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[po[5].first_buffer_vec_index]);
 390       b2 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[po[6].first_buffer_vec_index]);
 391       b3 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[po[7].first_buffer_vec_index]);
 392
 393       vlib_prefetch_buffer_header (b0, STORE);
 394       vlib_prefetch_buffer_header (b1, STORE);
 395       vlib_prefetch_buffer_header (b2, STORE);
 396       vlib_prefetch_buffer_header (b3, STORE);
 397
 398       /* enqueue buffer */
 399       u32 fbvi[4];
 400       fbvi[0] = po[0].first_buffer_vec_index;
 401       fbvi[1] = po[1].first_buffer_vec_index;
 402       fbvi[2] = po[2].first_buffer_vec_index;
 403       fbvi[3] = po[3].first_buffer_vec_index;
 404
 405       bi[0] = ptd->buffers[fbvi[0]];
 406       bi[1] = ptd->buffers[fbvi[1]];
 407       bi[2] = ptd->buffers[fbvi[2]];
 408       bi[3] = ptd->buffers[fbvi[3]];
 409
 410       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi[0]);
 411       b1 = vlib_get_buffer (vm, bi[1]);
 412       b2 = vlib_get_buffer (vm, bi[2]);
 413       b3 = vlib_get_buffer (vm, bi[3]);
 414
 415       vlib_buffer_copy_template (b0, &bt);
 416       vlib_buffer_copy_template (b1, &bt);
 417       vlib_buffer_copy_template (b2, &bt);
 418       vlib_buffer_copy_template (b3, &bt);
 419
 420       b0->current_length = po[0].packet_len;
 421       b1->current_length = po[1].packet_len;
 422       b2->current_length = po[2].packet_len;
 423       b3->current_length = po[3].packet_len;
 424
 425       memif_add_to_chain (vm, b0, ptd->buffers + fbvi[0] + 1, buffer_size);
 426       memif_add_to_chain (vm, b1, ptd->buffers + fbvi[1] + 1, buffer_size);
 427       memif_add_to_chain (vm, b2, ptd->buffers + fbvi[2] + 1, buffer_size);
 428       memif_add_to_chain (vm, b3, ptd->buffers + fbvi[3] + 1, buffer_size);
 429
 430       if (is_ip)
 431         {
 432           next[0] = memif_next_from_ip_hdr (node, b0);
 433           next[1] = memif_next_from_ip_hdr (node, b1);
 434           next[2] = memif_next_from_ip_hdr (node, b2);
 435           next[3] = memif_next_from_ip_hdr (node, b3);
 436         }
 437
 438       /* next */
 439       n_from -= 4;
 440       po += 4;
 441       bi += 4;
 442       next += 4;
 443     }
 444   while (n_from)
 445     {
 446       u32 fbvi[1];
 447       /* enqueue buffer */
 448       fbvi[0] = po[0].first_buffer_vec_index;
 449       bi[0] = ptd->buffers[fbvi[0]];
 450       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi[0]);
 451       vlib_buffer_copy_template (b0, &bt);
 452       b0->current_length = po->packet_len;
 453
 454       memif_add_to_chain (vm, b0, ptd->buffers + fbvi[0] + 1, buffer_size);
 455
 456       if (is_ip)
 457         next[0] = memif_next_from_ip_hdr (node, b0);
 458
 459       /* next */
 460       n_from -= 1;
 461       po += 1;
 462       bi += 1;
 463       next += 1;
 464     }
 465 }
 466
 467 static_always_inline uword
 468 memif_device_input_inline (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node,
 469                            memif_if_t *mif, memif_ring_type_t type, u16 qid,
 470                            memif_interface_mode_t mode)
 471 {
 472   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
 473   memif_main_t *mm = &memif_main;
 474   memif_ring_t *ring;
 475   memif_queue_t *mq;
 476   u16 buffer_size = vlib_buffer_get_default_data_size (vm);
 477   uword n_trace;
 478   u16 nexts[MEMIF_RX_VECTOR_SZ], *next = nexts;
 479   u32 _to_next_bufs[MEMIF_RX_VECTOR_SZ], *to_next_bufs = _to_next_bufs, *bi;
 480   u32 n_left_to_next;
 481   u32 next_index = VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT;
 482   vlib_buffer_t *buffer_ptrs[MEMIF_RX_VECTOR_SZ];
 483   u32 thread_index = vm->thread_index;
 484   memif_per_thread_data_t *ptd =
 485     vec_elt_at_index (mm->per_thread_data, thread_index);
 486   u16 cur_slot, ring_size, n_slots, mask;
 487   u16 n_buffers, n_alloc, n_desc;
 488   i16 start_offset;
 489   memif_copy_op_t *co;
 490   int is_slave = (mif->flags & MEMIF_IF_FLAG_IS_SLAVE) != 0;
 491   int is_simple = 1;
 492   int i;
 493
 494   mq = vec_elt_at_index (mif->rx_queues, qid);
 495   ring = mq->ring;
 496   ring_size = 1 << mq->log2_ring_size;
 497   mask = ring_size - 1;
 498
 499   start_offset = (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP) ? MEMIF_IP_OFFSET : 0;
 500
 501   if (is_slave)
 502     {
 503       cur_slot = mq->last_tail;
 504       n_slots = __atomic_load_n (&ring->tail, __ATOMIC_ACQUIRE) - cur_slot;
 505     }
 506   else
 507     {
 508       cur_slot = mq->last_head;
 509       n_slots = __atomic_load_n (&ring->head, __ATOMIC_ACQUIRE) - cur_slot;
 510     }
 511
 512   if (n_slots == 0)
 513     goto refill;
 514
 515   n_desc = memif_parse_desc (ptd, mif, mq, cur_slot, n_slots);
 516
 517   if (n_desc != ptd->n_packets)
 518     is_simple = 0;
 519
 520   cur_slot += n_desc;
 521
 522   if (mif->mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET)
 523     memif_validate_desc_data (ptd, mif, n_desc, /* is_ethernet */ 1);
 524   else
 525     memif_validate_desc_data (ptd, mif, n_desc, /* is_ethernet */ 0);
 526
 527   if (ptd->max_desc_len > buffer_size - start_offset)
 528     is_simple = 0;
 529
 530   if (ptd->xor_status != 0)
 531     is_simple = 0;
 532
 533   if (is_simple)
 534     n_buffers = ptd->n_packets;
 535   else
 536     n_buffers = memif_process_desc (vm, node, ptd, mif);
 537
 538   /* allocate free buffers */
 539   vec_validate_aligned (ptd->buffers, n_buffers - 1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 540   n_alloc = vlib_buffer_alloc_from_pool (vm, ptd->buffers, n_buffers,
 541                                          mq->buffer_pool_index);
 542   if (PREDICT_FALSE (n_alloc != n_buffers))
 543     {
 544       if (n_alloc)
 545         vlib_buffer_free (vm, ptd->buffers, n_alloc);
 546       vlib_error_count (vm, node->node_index,
 547                         MEMIF_INPUT_ERROR_BUFFER_ALLOC_FAIL, 1);
 548       goto refill;
 549     }
 550
 551   /* copy data */
 552   if (is_simple)
 553     {
 554       int n_pkts = ptd->n_packets;
 555       void **desc_data = ptd->desc_data;
 556       u16 *desc_len = ptd->desc_len;
 557
 558       vlib_get_buffers (vm, ptd->buffers, buffer_ptrs, n_buffers);
 559
 560       for (i = 0; i + 8 < n_pkts; i++)
 561         {
 562           clib_prefetch_load (desc_data[i + 8]);
 563           clib_prefetch_store (buffer_ptrs[i + 8]->data);
 564           clib_memcpy_fast (buffer_ptrs[i]->data + start_offset, desc_data[i],
 565                             desc_len[i]);
 566         }
 567       for (; i < n_pkts; i++)
 568         clib_memcpy_fast (buffer_ptrs[i]->data + start_offset, desc_data[i],
 569                           desc_len[i]);
 570     }
 571   else
 572     {
 573       vlib_buffer_t *b;
 574       u32 n_pkts = vec_len (ptd->copy_ops);
 575       co = ptd->copy_ops;
 576
 577       for (i = 0; i + 8 < n_pkts; i++)
 578         {
 579           clib_prefetch_load (co[i + 8].data);
 580           b = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[co[i].buffer_vec_index]);
 581           clib_memcpy_fast (b->data + co[i].buffer_offset, co[i].data,
 582                             co[i].data_len);
 583         }
 584       for (; i < n_pkts; i++)
 585         {
 586           b = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[co[i].buffer_vec_index]);
 587           clib_memcpy_fast (b->data + co[i].buffer_offset, co[i].data,
 588                             co[i].data_len);
 589         }
 590     }
 591
 592   /* release slots from the ring */
 593   if (type == MEMIF_RING_S2M)
 594     {
 595       __atomic_store_n (&ring->tail, cur_slot, __ATOMIC_RELEASE);
 596       mq->last_head = cur_slot;
 597     }
 598   else
 599     {
 600       mq->last_tail = cur_slot;
 601     }
 602
 603   /* prepare buffer template and next indices */
 604   vnet_buffer (&ptd->buffer_template)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 605   vnet_buffer (&ptd->buffer_template)->feature_arc_index = 0;
 606   ptd->buffer_template.current_data = start_offset;
 607   ptd->buffer_template.current_config_index = 0;
 608   ptd->buffer_template.buffer_pool_index = mq->buffer_pool_index;
 609   ptd->buffer_template.ref_count = 1;
 610
 611   if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET)
 612     {
 613       next_index = VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT;
 614       if (mif->per_interface_next_index != ~0)
 615         next_index = mif->per_interface_next_index;
 616       else
 617         vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index, &next_index,
 618                                             &ptd->buffer_template);
 619
 620       vlib_get_new_next_frame (vm, node, next_index, to_next_bufs,
 621                                n_left_to_next);
 622       if (PREDICT_TRUE (next_index == VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT))
 623         {
 624           vlib_next_frame_t *nf;
 625           vlib_frame_t *f;
 626           ethernet_input_frame_t *ef;
 627           nf = vlib_node_runtime_get_next_frame (vm, node, next_index);
 628           f = vlib_get_frame (vm, nf->frame);
 629           f->flags = ETH_INPUT_FRAME_F_SINGLE_SW_IF_IDX;
 630
 631           ef = vlib_frame_scalar_args (f);
 632           ef->sw_if_index = mif->sw_if_index;
 633           ef->hw_if_index = mif->hw_if_index;
 634           vlib_frame_no_append (f);
 635         }
 636     }
 637
 638   if (is_simple)
 639     {
 640       vlib_buffer_copy_indices (to_next_bufs, ptd->buffers, ptd->n_packets);
 641       if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
 642         memif_fill_buffer_mdata_simple (node, ptd, buffer_ptrs, nexts, 1);
 643       else
 644         memif_fill_buffer_mdata_simple (node, ptd, buffer_ptrs, nexts, 0);
 645     }
 646   else
 647     {
 648       if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
 649         memif_fill_buffer_mdata (vm, node, ptd, mif, to_next_bufs, nexts, 1);
 650       else
 651         memif_fill_buffer_mdata (vm, node, ptd, mif, to_next_bufs, nexts, 0);
 652     }
 653
 654   /* packet trace if enabled */
 655   if (PREDICT_FALSE ((n_trace = vlib_get_trace_count (vm, node))))
 656     {
 657       u32 n_left = ptd->n_packets;
 658       bi = to_next_bufs;
 659       next = nexts;
 660       u32 ni = next_index;
 661       while (n_trace && n_left)
 662         {
 663           vlib_buffer_t *b;
 664           memif_input_trace_t *tr;
 665           if (mode != MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET)
 666             ni = next[0];
 667           b = vlib_get_buffer (vm, bi[0]);
 668           if (PREDICT_TRUE
 669               (vlib_trace_buffer (vm, node, ni, b, /* follow_chain */ 0)))
 670             {
 671               tr = vlib_add_trace (vm, node, b, sizeof (*tr));
 672               tr->next_index = ni;
 673               tr->hw_if_index = mif->hw_if_index;
 674               tr->ring = qid;
 675               n_trace--;
 676             }
 677
 678           /* next */
 679           n_left--;
 680           bi++;
 681           next++;
 682         }
 683       vlib_set_trace_count (vm, node, n_trace);
 684     }
 685
 686   if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET)
 687     {
 688       n_left_to_next -= ptd->n_packets;
 689       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
 690     }
 691   else
 692     vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, to_next_bufs, nexts,
 693                                  ptd->n_packets);
 694
 695   vlib_increment_combined_counter (
 696     vnm->interface_main.combined_sw_if_counters + VNET_INTERFACE_COUNTER_RX,
 697     thread_index, mif->sw_if_index, ptd->n_packets, ptd->n_rx_bytes);
 698
 699   /* refill ring with empty buffers */
 700 refill:
 701   vec_reset_length (ptd->buffers);
 702   vec_reset_length (ptd->copy_ops);
 703
 704   if (type == MEMIF_RING_M2S)
 705     {
 706       u16 head = ring->head;
 707       n_slots = ring_size - head + mq->last_tail;
 708
 709       while (n_slots--)
 710         {
 711           u16 s = head++ & mask;
 712           memif_desc_t *d = &ring->desc[s];
 713           d->length = mif->run.buffer_size;
 714         }
 715
 716       __atomic_store_n (&ring->head, head, __ATOMIC_RELEASE);
 717     }
 718
 719   return ptd->n_packets;
 720 }
 721
 722 static_always_inline uword
 723 memif_device_input_zc_inline (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node,
 724                               memif_if_t *mif, u16 qid,
 725                               memif_interface_mode_t mode)
 726 {
 727   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
 728   memif_main_t *mm = &memif_main;
 729   memif_ring_t *ring;
 730   memif_queue_t *mq;
 731   u32 next_index;
 732   uword n_trace = vlib_get_trace_count (vm, node);
 733   u32 n_rx_packets = 0, n_rx_bytes = 0;
 734   u32 *to_next = 0, *buffers;
 735   u32 bi0, bi1, bi2, bi3;
 736   u16 slot, s0;
 737   memif_desc_t *d0;
 738   vlib_buffer_t *b0, *b1, *b2, *b3;
 739   u32 thread_index = vm->thread_index;
 740   memif_per_thread_data_t *ptd = vec_elt_at_index (mm->per_thread_data,
 741                                                    thread_index);
 742   u16 cur_slot, last_slot, ring_size, n_slots, mask, head;
 743   i16 start_offset;
 744   u64 offset;
 745   u32 buffer_length;
 746   u16 n_alloc, n_from;
 747
 748   mq = vec_elt_at_index (mif->rx_queues, qid);
 749   ring = mq->ring;
 750   ring_size = 1 << mq->log2_ring_size;
 751   mask = ring_size - 1;
 752
 753   next_index = (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP) ?
 754     VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_IP6_INPUT : VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT;
 755
 756   /* asume that somebody will want to add ethernet header on the packet
 757      so start with IP header at offset 14 */
 758   start_offset = (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP) ? 14 : 0;
 759   buffer_length = vlib_buffer_get_default_data_size (vm) - start_offset;
 760
 761   cur_slot = mq->last_tail;
 762   last_slot = __atomic_load_n (&ring->tail, __ATOMIC_ACQUIRE);
 763   if (cur_slot == last_slot)
 764     goto refill;
 765   n_slots = last_slot - cur_slot;
 766
 767   /* process ring slots */
 768   vec_validate_aligned (ptd->buffers, MEMIF_RX_VECTOR_SZ,
 769                         CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 770   while (n_slots && n_rx_packets < MEMIF_RX_VECTOR_SZ)
 771     {
 772       vlib_buffer_t *hb;
 773
 774       s0 = cur_slot & mask;
 775       bi0 = mq->buffers[s0];
 776       ptd->buffers[n_rx_packets++] = bi0;
 777
 778       clib_prefetch_load (&ring->desc[(cur_slot + 8) & mask]);
 779       d0 = &ring->desc[s0];
 780       hb = b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 781       b0->current_data = start_offset;
 782       b0->current_length = d0->length;
 783       n_rx_bytes += d0->length;
 784
 785       cur_slot++;
 786       n_slots--;
 787       if (PREDICT_FALSE ((d0->flags & MEMIF_DESC_FLAG_NEXT) && n_slots))
 788         {
 789           hb->flags |= VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID;
 790           hb->total_length_not_including_first_buffer = 0;
 791         next_slot:
 792           s0 = cur_slot & mask;
 793           d0 = &ring->desc[s0];
 794           bi0 = mq->buffers[s0];
 795
 796           /* previous buffer */
 797           b0->next_buffer = bi0;
 798           b0->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
 799
 800           /* current buffer */
 801           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 802           b0->current_data = start_offset;
 803           b0->current_length = d0->length;
 804           hb->total_length_not_including_first_buffer += d0->length;
 805           n_rx_bytes += d0->length;
 806
 807           cur_slot++;
 808           n_slots--;
 809           if ((d0->flags & MEMIF_DESC_FLAG_NEXT) && n_slots)
 810             goto next_slot;
 811         }
 812     }
 813
 814   /* release slots from the ring */
 815   mq->last_tail = cur_slot;
 816
 817   n_from = n_rx_packets;
 818   buffers = ptd->buffers;
 819
 820   while (n_from)
 821     {
 822       u32 n_left_to_next;
 823       u32 next0, next1, next2, next3;
 824
 825       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
 826       while (n_from >= 8 && n_left_to_next >= 4)
 827         {
 828           b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[4]);
 829           b1 = vlib_get_buffer (vm, buffers[5]);
 830           b2 = vlib_get_buffer (vm, buffers[6]);
 831           b3 = vlib_get_buffer (vm, buffers[7]);
 832           vlib_prefetch_buffer_header (b0, STORE);
 833           vlib_prefetch_buffer_header (b1, STORE);
 834           vlib_prefetch_buffer_header (b2, STORE);
 835           vlib_prefetch_buffer_header (b3, STORE);
 836
 837           /* enqueue buffer */
 838           to_next[0] = bi0 = buffers[0];
 839           to_next[1] = bi1 = buffers[1];
 840           to_next[2] = bi2 = buffers[2];
 841           to_next[3] = bi3 = buffers[3];
 842           to_next += 4;
 843           n_left_to_next -= 4;
 844           buffers += 4;
 845
 846           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 847           b1 = vlib_get_buffer (vm, bi1);
 848           b2 = vlib_get_buffer (vm, bi2);
 849           b3 = vlib_get_buffer (vm, bi3);
 850
 851           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 852           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
 853           vnet_buffer (b1)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 854           vnet_buffer (b1)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
 855           vnet_buffer (b2)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 856           vnet_buffer (b2)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
 857           vnet_buffer (b3)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 858           vnet_buffer (b3)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
 859
 860           if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
 861             {
 862               next0 = memif_next_from_ip_hdr (node, b0);
 863               next1 = memif_next_from_ip_hdr (node, b1);
 864               next2 = memif_next_from_ip_hdr (node, b2);
 865               next3 = memif_next_from_ip_hdr (node, b3);
 866             }
 867           else if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET)
 868             {
 869               if (PREDICT_FALSE (mif->per_interface_next_index != ~0))
 870                 {
 871                   next0 = mif->per_interface_next_index;
 872                   next1 = mif->per_interface_next_index;
 873                   next2 = mif->per_interface_next_index;
 874                   next3 = mif->per_interface_next_index;
 875                 }
 876               else
 877                 {
 878                   next0 = next1 = next2 = next3 = next_index;
 879                   /* redirect if feature path enabled */
 880                   vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index,
 881                                                       &next0, b0);
 882                   vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index,
 883                                                       &next1, b1);
 884                   vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index,
 885                                                       &next2, b2);
 886                   vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index,
 887                                                       &next3, b3);
 888                 }
 889             }
 890
 891           /* trace */
 892           if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 893             {
 894               memif_trace_buffer (vm, node, mif, b0, next0, qid, &n_trace);
 895               if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 896                 memif_trace_buffer (vm, node, mif, b1, next1, qid, &n_trace);
 897               if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 898                 memif_trace_buffer (vm, node, mif, b2, next2, qid, &n_trace);
 899               if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 900                 memif_trace_buffer (vm, node, mif, b3, next3, qid, &n_trace);
 901             }
 902
 903           /* enqueue */
 904           vlib_validate_buffer_enqueue_x4 (vm, node, next_index, to_next,
 905                                            n_left_to_next, bi0, bi1, bi2, bi3,
 906                                            next0, next1, next2, next3);
 907
 908           /* next */
 909           n_from -= 4;
 910         }
 911       while (n_from && n_left_to_next)
 912         {
 913           /* enqueue buffer */
 914           to_next[0] = bi0 = buffers[0];
 915           to_next += 1;
 916           n_left_to_next--;
 917           buffers += 1;
 918
 919           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 920           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 921           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
 922
 923           if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
 924             {
 925               next0 = memif_next_from_ip_hdr (node, b0);
 926             }
 927           else if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET)
 928             {
 929               if (PREDICT_FALSE (mif->per_interface_next_index != ~0))
 930                 next0 = mif->per_interface_next_index;
 931               else
 932                 {
 933                   next0 = next_index;
 934                   /* redirect if feature path enabled */
 935                   vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index,
 936                                                       &next0, b0);
 937                 }
 938             }
 939
 940           /* trace */
 941           if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 942             memif_trace_buffer (vm, node, mif, b0, next0, qid, &n_trace);
 943
 944           /* enqueue */
 945           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
 946                                            n_left_to_next, bi0, next0);
 947
 948           /* next */
 949           n_from--;
 950         }
 951       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
 952     }
 953
 954   vlib_increment_combined_counter (vnm->interface_main.combined_sw_if_counters
 955                                    + VNET_INTERFACE_COUNTER_RX, thread_index,
 956                                    mif->sw_if_index, n_rx_packets,
 957                                    n_rx_bytes);
 958
 959   /* refill ring with empty buffers */
 960 refill:
 961   vec_reset_length (ptd->buffers);
 962
 963   head = ring->head;
 964   n_slots = ring_size - head + mq->last_tail;
 965   slot = head & mask;
 966
 967   n_slots &= ~7;
 968
 969   if (n_slots < 32)
 970     goto done;
 971
 972   memif_desc_t desc_template, *dt = &desc_template;
 973   clib_memset (dt, 0, sizeof (memif_desc_t));
 974   dt->length = buffer_length;
 975
 976   n_alloc = vlib_buffer_alloc_to_ring_from_pool (
 977     vm, mq->buffers, slot, ring_size, n_slots, mq->buffer_pool_index);
 978   dt->region = mq->buffer_pool_index + 1;
 979   offset = (u64) mif->regions[dt->region].shm - start_offset;
 980
 981   if (PREDICT_FALSE (n_alloc != n_slots))
 982     vlib_error_count (vm, node->node_index,
 983                       MEMIF_INPUT_ERROR_BUFFER_ALLOC_FAIL, 1);
 984
 985   head += n_alloc;
 986
 987   while (n_alloc)
 988     {
 989       memif_desc_t *d = ring->desc + slot;
 990       u32 *bi = mq->buffers + slot;
 991
 992       if (PREDICT_FALSE (((slot + 7 > mask) || (n_alloc < 8))))
 993         goto one_by_one;
 994
 995       clib_memcpy_fast (d + 0, dt, sizeof (memif_desc_t));
 996       clib_memcpy_fast (d + 1, dt, sizeof (memif_desc_t));
 997       clib_memcpy_fast (d + 2, dt, sizeof (memif_desc_t));
 998       clib_memcpy_fast (d + 3, dt, sizeof (memif_desc_t));
 999       clib_memcpy_fast (d + 4, dt, sizeof (memif_desc_t));
1000       clib_memcpy_fast (d + 5, dt, sizeof (memif_desc_t));
1001       clib_memcpy_fast (d + 6, dt, sizeof (memif_desc_t));
1002       clib_memcpy_fast (d + 7, dt, sizeof (memif_desc_t));
1003
1004       d[0].offset = (u64) vlib_get_buffer (vm, bi[0])->data - offset;
1005       d[1].offset = (u64) vlib_get_buffer (vm, bi[1])->data - offset;
1006       d[2].offset = (u64) vlib_get_buffer (vm, bi[2])->data - offset;
1007       d[3].offset = (u64) vlib_get_buffer (vm, bi[3])->data - offset;
1008       d[4].offset = (u64) vlib_get_buffer (vm, bi[4])->data - offset;
1009       d[5].offset = (u64) vlib_get_buffer (vm, bi[5])->data - offset;
1010       d[6].offset = (u64) vlib_get_buffer (vm, bi[6])->data - offset;
1011       d[7].offset = (u64) vlib_get_buffer (vm, bi[7])->data - offset;
1012
1013       slot = (slot + 8) & mask;
1014       n_alloc -= 8;
1015       continue;
1016
1017     one_by_one:
1018       clib_memcpy_fast (d, dt, sizeof (memif_desc_t));
1019       d[0].offset = (u64) vlib_get_buffer (vm, bi[0])->data - offset;
1020
1021       slot = (slot + 1) & mask;
1022       n_alloc -= 1;
1023     }
1024
1025   __atomic_store_n (&ring->head, head, __ATOMIC_RELEASE);
1026
1027 done:
1028   return n_rx_packets;
1029 }
1030
1031
1032 VLIB_NODE_FN (memif_input_node) (vlib_main_t * vm,
1033                                  vlib_node_runtime_t * node,
1034                                  vlib_frame_t * frame)
1035 {
1036   u32 n_rx = 0;
1037   memif_main_t *mm = &memif_main;
1038   memif_interface_mode_t mode_ip = MEMIF_INTERFACE_MODE_IP;
1039   memif_interface_mode_t mode_eth = MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET;
1040
1041   vnet_hw_if_rxq_poll_vector_t *pv;
1042   pv = vnet_hw_if_get_rxq_poll_vector (vm, node);
1043   for (int i = 0; i < vec_len (pv); i++)
1044     {
1045       memif_if_t *mif;
1046       u32 qid;
1047       mif = vec_elt_at_index (mm->interfaces, pv[i].dev_instance);
1048       qid = pv[i].queue_id;
1049       if ((mif->flags & MEMIF_IF_FLAG_ADMIN_UP) &&
1050           (mif->flags & MEMIF_IF_FLAG_CONNECTED))
1051         {
1052           if (mif->flags & MEMIF_IF_FLAG_ZERO_COPY)
1053             {
1054               if (mif->mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
1055                 n_rx +=
1056                   memif_device_input_zc_inline (vm, node, mif, qid, mode_ip);
1057               else
1058                 n_rx +=
1059                   memif_device_input_zc_inline (vm, node, mif, qid, mode_eth);
1060             }
1061           else if (mif->flags & MEMIF_IF_FLAG_IS_SLAVE)
1062             {
1063               if (mif->mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
1064                 n_rx += memif_device_input_inline (
1065                   vm, node, mif, MEMIF_RING_M2S, qid, mode_ip);
1066               else
1067                 n_rx += memif_device_input_inline (
1068                   vm, node, mif, MEMIF_RING_M2S, qid, mode_eth);
1069             }
1070           else
1071             {
1072               if (mif->mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
1073                 n_rx += memif_device_input_inline (
1074                   vm, node, mif, MEMIF_RING_S2M, qid, mode_ip);
1075               else
1076                 n_rx += memif_device_input_inline (
1077                   vm, node, mif, MEMIF_RING_S2M, qid, mode_eth);
1078             }
1079         }
1080     }
1081
1082   return n_rx;
1083 }
1084
1085 /* *INDENT-OFF* */
1086 VLIB_REGISTER_NODE (memif_input_node) = {
1087   .name = "memif-input",
1088   .flags = VLIB_NODE_FLAG_TRACE_SUPPORTED,
1089   .sibling_of = "device-input",
1090   .format_trace = format_memif_input_trace,
1091   .type = VLIB_NODE_TYPE_INPUT,
1092   .state = VLIB_NODE_STATE_INTERRUPT,
1093   .n_errors = MEMIF_INPUT_N_ERROR,
1094   .error_counters = memif_input_error_counters,
1095 };
1096
1097 /* *INDENT-ON* */
1098
1099
1100 /*
1101  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
1102  *
1103  * Local Variables:
1104  * eval: (c-set-style "gnu")
1105  * End:
1106  */