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 foreach_memif_input_error                                             \
  34   _ (BUFFER_ALLOC_FAIL, buffer_alloc, ERROR, "buffer allocation failed")      \
  35   _ (BAD_DESC, bad_desc, ERROR, "bad descriptor")                             \
  36   _ (NOT_IP, not_ip, INFO, "not ip packet")
  37
  38 typedef enum
  39 {
  40 #define _(f, n, s, d) MEMIF_INPUT_ERROR_##f,
  41   foreach_memif_input_error
  42 #undef _
  43     MEMIF_INPUT_N_ERROR,
  44 } memif_input_error_t;
  45
  46 static vlib_error_desc_t memif_input_error_counters[] = {
  47 #define _(f, n, s, d) { #n, d, VL_COUNTER_SEVERITY_##s },
  48   foreach_memif_input_error
  49 #undef _
  50 };
  51
  52 typedef struct
  53 {
  54   u32 next_index;
  55   u32 hw_if_index;
  56   u16 ring;
  57 } memif_input_trace_t;
  58
  59 static __clib_unused u8 *
  60 format_memif_input_trace (u8 * s, va_list * args)
  61 {
  62   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
  63   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
  64   memif_input_trace_t *t = va_arg (*args, memif_input_trace_t *);
  65   u32 indent = format_get_indent (s);
  66
  67   s = format (s, "memif: hw_if_index %d next-index %d",
  68               t->hw_if_index, t->next_index);
  69   s = format (s, "\n%Uslot: ring %u", format_white_space, indent + 2,
  70               t->ring);
  71   return s;
  72 }
  73
  74 static_always_inline u32
  75 memif_next_from_ip_hdr (vlib_node_runtime_t * node, vlib_buffer_t * b)
  76 {
  77   u8 *ptr = vlib_buffer_get_current (b);
  78   u8 v = *ptr & 0xf0;
  79
  80   if (PREDICT_TRUE (v == 0x40))
  81     return VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_IP4_NCS_INPUT;
  82   else if (PREDICT_TRUE (v == 0x60))
  83     return VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_IP6_INPUT;
  84
  85   b->error = node->errors[MEMIF_INPUT_ERROR_NOT_IP];
  86   return VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_DROP;
  87 }
  88
  89 static_always_inline void
  90 memif_trace_buffer (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
  91                     memif_if_t * mif, vlib_buffer_t * b, u32 next, u16 qid,
  92                     uword * n_tracep)
  93 {
  94   if (PREDICT_TRUE
  95       (b != 0 && vlib_trace_buffer (vm, node, next, b, /* follow_chain */ 0)))
  96     {
  97       memif_input_trace_t *tr;
  98       vlib_set_trace_count (vm, node, --(*n_tracep));
  99       tr = vlib_add_trace (vm, node, b, sizeof (*tr));
 100       tr->next_index = next;
 101       tr->hw_if_index = mif->hw_if_index;
 102       tr->ring = qid;
 103     }
 104 }
 105
 106 static_always_inline void
 107 memif_add_copy_op (memif_per_thread_data_t * ptd, void *data, u32 len,
 108                    u16 buffer_offset, u16 buffer_vec_index)
 109 {
 110   memif_copy_op_t *co;
 111   vec_add2_aligned (ptd->copy_ops, co, 1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 112   co->data = data;
 113   co->data_len = len;
 114   co->buffer_offset = buffer_offset;
 115   co->buffer_vec_index = buffer_vec_index;
 116 }
 117
 118 static_always_inline void
 119 memif_add_to_chain (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b, u32 * buffers,
 120                     u32 buffer_size)
 121 {
 122   vlib_buffer_t *seg = b;
 123   i32 bytes_left = b->current_length - buffer_size + b->current_data;
 124
 125   if (PREDICT_TRUE (bytes_left <= 0))
 126     return;
 127
 128   b->current_length -= bytes_left;
 129   b->total_length_not_including_first_buffer = bytes_left;
 130
 131   while (bytes_left)
 132     {
 133       seg->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
 134       seg->next_buffer = buffers[0];
 135       seg = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 136       buffers++;
 137       seg->current_data = 0;
 138       seg->current_length = clib_min (buffer_size, bytes_left);
 139       bytes_left -= seg->current_length;
 140     }
 141 }
 142
 143 static_always_inline u32
 144 sat_sub (u32 x, u32 y)
 145 {
 146   u32 res = x - y;
 147   res &= -(res <= x);
 148   return res;
 149 }
 150
 151 /* branchless validation of the descriptor - uses saturated subtraction */
 152 static_always_inline u32
 153 memif_desc_is_invalid (memif_if_t * mif, memif_desc_t * d, u32 buffer_length)
 154 {
 155   u32 rv;
 156   u16 valid_flags = MEMIF_DESC_FLAG_NEXT;
 157
 158   rv = d->flags & (~valid_flags);
 159   rv |= sat_sub (d->region + 1, vec_len (mif->regions));
 160   rv |= sat_sub (d->length, buffer_length);
 161   rv |= sat_sub (d->offset + d->length, mif->regions[d->region].region_size);
 162
 163   if (PREDICT_FALSE (rv))
 164     {
 165       mif->flags |= MEMIF_IF_FLAG_ERROR;
 166       return 1;
 167     }
 168
 169   return 0;
 170 }
 171
 172 static_always_inline uword
 173 memif_device_input_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
 174                            vlib_frame_t * frame, memif_if_t * mif,
 175                            memif_ring_type_t type, u16 qid,
 176                            memif_interface_mode_t mode)
 177 {
 178   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
 179   memif_main_t *mm = &memif_main;
 180   memif_ring_t *ring;
 181   memif_queue_t *mq;
 182   u16 buffer_size = vlib_buffer_get_default_data_size (vm);
 183   uword n_trace = vlib_get_trace_count (vm, node);
 184   u16 nexts[MEMIF_RX_VECTOR_SZ], *next = nexts;
 185   u32 _to_next_bufs[MEMIF_RX_VECTOR_SZ], *to_next_bufs = _to_next_bufs, *bi;
 186   u32 n_rx_packets = 0, n_rx_bytes = 0;
 187   u32 n_left, n_left_to_next;
 188   u32 next_index = VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT;
 189   vlib_buffer_t *b0, *b1, *b2, *b3;
 190   u32 thread_index = vm->thread_index;
 191   memif_per_thread_data_t *ptd = vec_elt_at_index (mm->per_thread_data,
 192                                                    thread_index);
 193   vlib_buffer_t bt;
 194   u16 cur_slot, last_slot, ring_size, n_slots, mask;
 195   i16 start_offset;
 196   u16 n_buffers = 0, n_alloc;
 197   memif_copy_op_t *co;
 198   memif_packet_op_t *po;
 199   memif_region_index_t last_region = ~0;
 200   void *last_region_shm = 0;
 201   void *last_region_max = 0;
 202
 203   mq = vec_elt_at_index (mif->rx_queues, qid);
 204   ring = mq->ring;
 205   ring_size = 1 << mq->log2_ring_size;
 206   mask = ring_size - 1;
 207
 208   /* assume that somebody will want to add ethernet header on the packet
 209      so start with IP header at offset 14 */
 210   start_offset = (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP) ? 14 : 0;
 211
 212   /* for S2M rings, we are consumers of packet buffers, and for M2S rings we
 213      are producers of empty buffers */
 214   cur_slot = (type == MEMIF_RING_S2M) ? mq->last_head : mq->last_tail;
 215
 216   if (type == MEMIF_RING_S2M)
 217     last_slot = __atomic_load_n (&ring->head, __ATOMIC_ACQUIRE);
 218   else
 219     last_slot = __atomic_load_n (&ring->tail, __ATOMIC_ACQUIRE);
 220
 221   if (cur_slot == last_slot)
 222     goto refill;
 223   n_slots = last_slot - cur_slot;
 224
 225   /* construct copy and packet vector out of ring slots */
 226   while (n_slots && n_rx_packets < MEMIF_RX_VECTOR_SZ)
 227     {
 228       u32 dst_off, src_off, n_bytes_left;
 229       u16 s0;
 230       memif_desc_t *d0;
 231       void *mb0;
 232       po = ptd->packet_ops + n_rx_packets;
 233       n_rx_packets++;
 234       po->first_buffer_vec_index = n_buffers++;
 235       po->packet_len = 0;
 236       src_off = 0;
 237       dst_off = start_offset;
 238
 239     next_slot:
 240       CLIB_PREFETCH (&ring->desc[(cur_slot + 8) & mask],
 241                      CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 242       s0 = cur_slot & mask;
 243       d0 = &ring->desc[s0];
 244       n_bytes_left = d0->length;
 245
 246       /* slave resets buffer length,
 247        * so it can produce full size buffer for master
 248        */
 249       if (type == MEMIF_RING_M2S)
 250         d0->length = mif->run.buffer_size;
 251
 252       po->packet_len += n_bytes_left;
 253       if (PREDICT_FALSE (last_region != d0->region))
 254         {
 255           last_region_shm = mif->regions[d0->region].shm;
 256           last_region = d0->region;
 257           last_region_max =
 258             last_region_shm + mif->regions[last_region].region_size;
 259         }
 260       mb0 = last_region_shm + d0->offset;
 261
 262       if (PREDICT_FALSE (mb0 + n_bytes_left > last_region_max))
 263         vlib_error_count (vm, node->node_index, MEMIF_INPUT_ERROR_BAD_DESC, 1);
 264       else
 265         do
 266           {
 267             u32 dst_free = buffer_size - dst_off;
 268             if (dst_free == 0)
 269               {
 270                 dst_off = 0;
 271                 dst_free = buffer_size;
 272                 n_buffers++;
 273               }
 274             u32 bytes_to_copy = clib_min (dst_free, n_bytes_left);
 275             memif_add_copy_op (ptd, mb0 + src_off, bytes_to_copy, dst_off,
 276                                n_buffers - 1);
 277             n_bytes_left -= bytes_to_copy;
 278             src_off += bytes_to_copy;
 279             dst_off += bytes_to_copy;
 280           }
 281         while (PREDICT_FALSE (n_bytes_left));
 282
 283       cur_slot++;
 284       n_slots--;
 285       if ((d0->flags & MEMIF_DESC_FLAG_NEXT) && n_slots)
 286         {
 287           src_off = 0;
 288           goto next_slot;
 289         }
 290     }
 291
 292   /* allocate free buffers */
 293   vec_validate_aligned (ptd->buffers, n_buffers - 1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 294   n_alloc = vlib_buffer_alloc_from_pool (vm, ptd->buffers, n_buffers,
 295                                          mq->buffer_pool_index);
 296   if (PREDICT_FALSE (n_alloc != n_buffers))
 297     {
 298       if (n_alloc)
 299         vlib_buffer_free (vm, ptd->buffers, n_alloc);
 300       vlib_error_count (vm, node->node_index,
 301                         MEMIF_INPUT_ERROR_BUFFER_ALLOC_FAIL, 1);
 302       goto refill;
 303     }
 304
 305   /* copy data */
 306   n_left = vec_len (ptd->copy_ops);
 307   co = ptd->copy_ops;
 308   while (n_left >= 8)
 309     {
 310       CLIB_PREFETCH (co[4].data, CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 311       CLIB_PREFETCH (co[5].data, CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 312       CLIB_PREFETCH (co[6].data, CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 313       CLIB_PREFETCH (co[7].data, CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 314
 315       b0 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[co[0].buffer_vec_index]);
 316       b1 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[co[1].buffer_vec_index]);
 317       b2 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[co[2].buffer_vec_index]);
 318       b3 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[co[3].buffer_vec_index]);
 319
 320       clib_memcpy_fast (b0->data + co[0].buffer_offset, co[0].data,
 321                         co[0].data_len);
 322       clib_memcpy_fast (b1->data + co[1].buffer_offset, co[1].data,
 323                         co[1].data_len);
 324       clib_memcpy_fast (b2->data + co[2].buffer_offset, co[2].data,
 325                         co[2].data_len);
 326       clib_memcpy_fast (b3->data + co[3].buffer_offset, co[3].data,
 327                         co[3].data_len);
 328
 329       co += 4;
 330       n_left -= 4;
 331     }
 332   while (n_left)
 333     {
 334       b0 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[co[0].buffer_vec_index]);
 335       clib_memcpy_fast (b0->data + co[0].buffer_offset, co[0].data,
 336                         co[0].data_len);
 337       co += 1;
 338       n_left -= 1;
 339     }
 340
 341   /* release slots from the ring */
 342   if (type == MEMIF_RING_S2M)
 343     {
 344       __atomic_store_n (&ring->tail, cur_slot, __ATOMIC_RELEASE);
 345       mq->last_head = cur_slot;
 346     }
 347   else
 348     {
 349       mq->last_tail = cur_slot;
 350     }
 351
 352   /* prepare buffer template and next indices */
 353   vnet_buffer (&ptd->buffer_template)->sw_if_index[VLIB_RX] =
 354     mif->sw_if_index;
 355   vnet_buffer (&ptd->buffer_template)->feature_arc_index = 0;
 356   ptd->buffer_template.current_data = start_offset;
 357   ptd->buffer_template.current_config_index = 0;
 358   ptd->buffer_template.buffer_pool_index = mq->buffer_pool_index;
 359   ptd->buffer_template.ref_count = 1;
 360
 361   if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET)
 362     {
 363       next_index = VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT;
 364       if (mif->per_interface_next_index != ~0)
 365         next_index = mif->per_interface_next_index;
 366       else
 367         vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index, &next_index,
 368                                             &ptd->buffer_template);
 369
 370       vlib_get_new_next_frame (vm, node, next_index, to_next_bufs,
 371                                n_left_to_next);
 372       if (PREDICT_TRUE (next_index == VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT))
 373         {
 374           vlib_next_frame_t *nf;
 375           vlib_frame_t *f;
 376           ethernet_input_frame_t *ef;
 377           nf = vlib_node_runtime_get_next_frame (vm, node, next_index);
 378           f = vlib_get_frame (vm, nf->frame);
 379           f->flags = ETH_INPUT_FRAME_F_SINGLE_SW_IF_IDX;
 380
 381           ef = vlib_frame_scalar_args (f);
 382           ef->sw_if_index = mif->sw_if_index;
 383           ef->hw_if_index = mif->hw_if_index;
 384           vlib_frame_no_append (f);
 385         }
 386     }
 387
 388   /* process buffer metadata */
 389   u32 n_from = n_rx_packets;
 390   po = ptd->packet_ops;
 391   bi = to_next_bufs;
 392
 393   /* copy template into local variable - will save per packet load */
 394   vlib_buffer_copy_template (&bt, &ptd->buffer_template);
 395
 396   while (n_from >= 8)
 397     {
 398       b0 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[po[0].first_buffer_vec_index]);
 399       b1 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[po[1].first_buffer_vec_index]);
 400       b2 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[po[2].first_buffer_vec_index]);
 401       b3 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[po[3].first_buffer_vec_index]);
 402
 403       vlib_prefetch_buffer_header (b0, STORE);
 404       vlib_prefetch_buffer_header (b1, STORE);
 405       vlib_prefetch_buffer_header (b2, STORE);
 406       vlib_prefetch_buffer_header (b3, STORE);
 407
 408       /* enqueue buffer */
 409       u32 fbvi[4];
 410       fbvi[0] = po[0].first_buffer_vec_index;
 411       fbvi[1] = po[1].first_buffer_vec_index;
 412       fbvi[2] = po[2].first_buffer_vec_index;
 413       fbvi[3] = po[3].first_buffer_vec_index;
 414
 415       bi[0] = ptd->buffers[fbvi[0]];
 416       bi[1] = ptd->buffers[fbvi[1]];
 417       bi[2] = ptd->buffers[fbvi[2]];
 418       bi[3] = ptd->buffers[fbvi[3]];
 419
 420       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi[0]);
 421       b1 = vlib_get_buffer (vm, bi[1]);
 422       b2 = vlib_get_buffer (vm, bi[2]);
 423       b3 = vlib_get_buffer (vm, bi[3]);
 424
 425       vlib_buffer_copy_template (b0, &bt);
 426       vlib_buffer_copy_template (b1, &bt);
 427       vlib_buffer_copy_template (b2, &bt);
 428       vlib_buffer_copy_template (b3, &bt);
 429
 430       b0->current_length = po[0].packet_len;
 431       n_rx_bytes += b0->current_length;
 432       b1->current_length = po[1].packet_len;
 433       n_rx_bytes += b1->current_length;
 434       b2->current_length = po[2].packet_len;
 435       n_rx_bytes += b2->current_length;
 436       b3->current_length = po[3].packet_len;
 437       n_rx_bytes += b3->current_length;
 438
 439       memif_add_to_chain (vm, b0, ptd->buffers + fbvi[0] + 1, buffer_size);
 440       memif_add_to_chain (vm, b1, ptd->buffers + fbvi[1] + 1, buffer_size);
 441       memif_add_to_chain (vm, b2, ptd->buffers + fbvi[2] + 1, buffer_size);
 442       memif_add_to_chain (vm, b3, ptd->buffers + fbvi[3] + 1, buffer_size);
 443
 444       if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
 445         {
 446           next[0] = memif_next_from_ip_hdr (node, b0);
 447           next[1] = memif_next_from_ip_hdr (node, b1);
 448           next[2] = memif_next_from_ip_hdr (node, b2);
 449           next[3] = memif_next_from_ip_hdr (node, b3);
 450         }
 451
 452       /* next */
 453       n_from -= 4;
 454       po += 4;
 455       bi += 4;
 456       next += 4;
 457     }
 458   while (n_from)
 459     {
 460       u32 fbvi[4];
 461       /* enqueue buffer */
 462       fbvi[0] = po[0].first_buffer_vec_index;
 463       bi[0] = ptd->buffers[fbvi[0]];
 464       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi[0]);
 465       vlib_buffer_copy_template (b0, &bt);
 466       b0->current_length = po->packet_len;
 467       n_rx_bytes += b0->current_length;
 468
 469       memif_add_to_chain (vm, b0, ptd->buffers + fbvi[0] + 1, buffer_size);
 470
 471       if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
 472         {
 473           next[0] = memif_next_from_ip_hdr (node, b0);
 474         }
 475
 476       /* next */
 477       n_from -= 1;
 478       po += 1;
 479       bi += 1;
 480       next += 1;
 481     }
 482
 483   /* packet trace if enabled */
 484   if (PREDICT_FALSE ((n_trace = vlib_get_trace_count (vm, node))))
 485     {
 486       u32 n_left = n_rx_packets;
 487       bi = to_next_bufs;
 488       next = nexts;
 489       u32 ni = next_index;
 490       while (n_trace && n_left)
 491         {
 492           vlib_buffer_t *b;
 493           memif_input_trace_t *tr;
 494           if (mode != MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET)
 495             ni = next[0];
 496           b = vlib_get_buffer (vm, bi[0]);
 497           if (PREDICT_TRUE
 498               (vlib_trace_buffer (vm, node, ni, b, /* follow_chain */ 0)))
 499             {
 500               tr = vlib_add_trace (vm, node, b, sizeof (*tr));
 501               tr->next_index = ni;
 502               tr->hw_if_index = mif->hw_if_index;
 503               tr->ring = qid;
 504               n_trace--;
 505             }
 506
 507           /* next */
 508           n_left--;
 509           bi++;
 510           next++;
 511         }
 512       vlib_set_trace_count (vm, node, n_trace);
 513     }
 514
 515   if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET)
 516     {
 517       n_left_to_next -= n_rx_packets;
 518       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
 519     }
 520   else
 521     vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, to_next_bufs, nexts, n_rx_packets);
 522
 523   vlib_increment_combined_counter (vnm->interface_main.combined_sw_if_counters
 524                                    + VNET_INTERFACE_COUNTER_RX, thread_index,
 525                                    mif->sw_if_index, n_rx_packets,
 526                                    n_rx_bytes);
 527
 528   /* refill ring with empty buffers */
 529 refill:
 530   vec_reset_length (ptd->buffers);
 531   vec_reset_length (ptd->copy_ops);
 532
 533   if (type == MEMIF_RING_M2S)
 534     {
 535       u16 head = ring->head;
 536       n_slots = ring_size - head + mq->last_tail;
 537
 538       while (n_slots--)
 539         {
 540           u16 s = head++ & mask;
 541           memif_desc_t *d = &ring->desc[s];
 542           d->length = mif->run.buffer_size;
 543         }
 544
 545       __atomic_store_n (&ring->head, head, __ATOMIC_RELEASE);
 546     }
 547
 548   return n_rx_packets;
 549 }
 550
 551 static_always_inline uword
 552 memif_device_input_zc_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
 553                               vlib_frame_t * frame, memif_if_t * mif,
 554                               u16 qid, memif_interface_mode_t mode)
 555 {
 556   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
 557   memif_main_t *mm = &memif_main;
 558   memif_ring_t *ring;
 559   memif_queue_t *mq;
 560   u32 next_index;
 561   uword n_trace = vlib_get_trace_count (vm, node);
 562   u32 n_rx_packets = 0, n_rx_bytes = 0;
 563   u32 *to_next = 0, *buffers;
 564   u32 bi0, bi1, bi2, bi3;
 565   u16 s0, s1, s2, s3;
 566   memif_desc_t *d0, *d1, *d2, *d3;
 567   vlib_buffer_t *b0, *b1, *b2, *b3;
 568   u32 thread_index = vm->thread_index;
 569   memif_per_thread_data_t *ptd = vec_elt_at_index (mm->per_thread_data,
 570                                                    thread_index);
 571   u16 cur_slot, last_slot, ring_size, n_slots, mask, head;
 572   i16 start_offset;
 573   u32 buffer_length;
 574   u16 n_alloc, n_from;
 575
 576   mq = vec_elt_at_index (mif->rx_queues, qid);
 577   ring = mq->ring;
 578   ring_size = 1 << mq->log2_ring_size;
 579   mask = ring_size - 1;
 580
 581   next_index = (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP) ?
 582     VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_IP6_INPUT : VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT;
 583
 584   /* asume that somebody will want to add ethernet header on the packet
 585      so start with IP header at offset 14 */
 586   start_offset = (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP) ? 14 : 0;
 587   buffer_length = vlib_buffer_get_default_data_size (vm) - start_offset;
 588
 589   cur_slot = mq->last_tail;
 590   last_slot = __atomic_load_n (&ring->tail, __ATOMIC_ACQUIRE);
 591   if (cur_slot == last_slot)
 592     goto refill;
 593   n_slots = last_slot - cur_slot;
 594
 595   /* process ring slots */
 596   vec_validate_aligned (ptd->buffers, MEMIF_RX_VECTOR_SZ,
 597                         CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 598   while (n_slots && n_rx_packets < MEMIF_RX_VECTOR_SZ)
 599     {
 600       vlib_buffer_t *hb;
 601
 602       s0 = cur_slot & mask;
 603       bi0 = mq->buffers[s0];
 604       ptd->buffers[n_rx_packets++] = bi0;
 605
 606       CLIB_PREFETCH (&ring->desc[(cur_slot + 8) & mask],
 607                      CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 608       d0 = &ring->desc[s0];
 609       hb = b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 610       b0->current_data = start_offset;
 611       b0->current_length = d0->length;
 612       n_rx_bytes += d0->length;
 613
 614       if (0 && memif_desc_is_invalid (mif, d0, buffer_length))
 615         return 0;
 616
 617       cur_slot++;
 618       n_slots--;
 619       if (PREDICT_FALSE ((d0->flags & MEMIF_DESC_FLAG_NEXT) && n_slots))
 620         {
 621           hb->flags |= VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID;
 622         next_slot:
 623           s0 = cur_slot & mask;
 624           d0 = &ring->desc[s0];
 625           bi0 = mq->buffers[s0];
 626
 627           /* previous buffer */
 628           b0->next_buffer = bi0;
 629           b0->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
 630
 631           /* current buffer */
 632           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 633           b0->current_data = start_offset;
 634           b0->current_length = d0->length;
 635           hb->total_length_not_including_first_buffer += d0->length;
 636           n_rx_bytes += d0->length;
 637
 638           cur_slot++;
 639           n_slots--;
 640           if ((d0->flags & MEMIF_DESC_FLAG_NEXT) && n_slots)
 641             goto next_slot;
 642         }
 643     }
 644
 645   /* release slots from the ring */
 646   mq->last_tail = cur_slot;
 647
 648   n_from = n_rx_packets;
 649   buffers = ptd->buffers;
 650
 651   while (n_from)
 652     {
 653       u32 n_left_to_next;
 654       u32 next0, next1, next2, next3;
 655
 656       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
 657       while (n_from >= 8 && n_left_to_next >= 4)
 658         {
 659           b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[4]);
 660           b1 = vlib_get_buffer (vm, buffers[5]);
 661           b2 = vlib_get_buffer (vm, buffers[6]);
 662           b3 = vlib_get_buffer (vm, buffers[7]);
 663           vlib_prefetch_buffer_header (b0, STORE);
 664           vlib_prefetch_buffer_header (b1, STORE);
 665           vlib_prefetch_buffer_header (b2, STORE);
 666           vlib_prefetch_buffer_header (b3, STORE);
 667
 668           /* enqueue buffer */
 669           to_next[0] = bi0 = buffers[0];
 670           to_next[1] = bi1 = buffers[1];
 671           to_next[2] = bi2 = buffers[2];
 672           to_next[3] = bi3 = buffers[3];
 673           to_next += 4;
 674           n_left_to_next -= 4;
 675           buffers += 4;
 676
 677           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 678           b1 = vlib_get_buffer (vm, bi1);
 679           b2 = vlib_get_buffer (vm, bi2);
 680           b3 = vlib_get_buffer (vm, bi3);
 681
 682           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 683           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
 684           vnet_buffer (b1)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 685           vnet_buffer (b1)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
 686           vnet_buffer (b2)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 687           vnet_buffer (b2)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
 688           vnet_buffer (b3)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 689           vnet_buffer (b3)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
 690
 691           if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
 692             {
 693               next0 = memif_next_from_ip_hdr (node, b0);
 694               next1 = memif_next_from_ip_hdr (node, b1);
 695               next2 = memif_next_from_ip_hdr (node, b2);
 696               next3 = memif_next_from_ip_hdr (node, b3);
 697             }
 698           else if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET)
 699             {
 700               if (PREDICT_FALSE (mif->per_interface_next_index != ~0))
 701                 {
 702                   next0 = mif->per_interface_next_index;
 703                   next1 = mif->per_interface_next_index;
 704                   next2 = mif->per_interface_next_index;
 705                   next3 = mif->per_interface_next_index;
 706                 }
 707               else
 708                 {
 709                   next0 = next1 = next2 = next3 = next_index;
 710                   /* redirect if feature path enabled */
 711                   vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index,
 712                                                       &next0, b0);
 713                   vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index,
 714                                                       &next1, b1);
 715                   vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index,
 716                                                       &next2, b2);
 717                   vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index,
 718                                                       &next3, b3);
 719                 }
 720             }
 721
 722           /* trace */
 723           if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 724             {
 725               memif_trace_buffer (vm, node, mif, b0, next0, qid, &n_trace);
 726               if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 727                 memif_trace_buffer (vm, node, mif, b1, next1, qid, &n_trace);
 728               if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 729                 memif_trace_buffer (vm, node, mif, b2, next2, qid, &n_trace);
 730               if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 731                 memif_trace_buffer (vm, node, mif, b3, next3, qid, &n_trace);
 732             }
 733
 734           /* enqueue */
 735           vlib_validate_buffer_enqueue_x4 (vm, node, next_index, to_next,
 736                                            n_left_to_next, bi0, bi1, bi2, bi3,
 737                                            next0, next1, next2, next3);
 738
 739           /* next */
 740           n_from -= 4;
 741         }
 742       while (n_from && n_left_to_next)
 743         {
 744           /* enqueue buffer */
 745           to_next[0] = bi0 = buffers[0];
 746           to_next += 1;
 747           n_left_to_next--;
 748           buffers += 1;
 749
 750           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 751           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 752           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
 753
 754           if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
 755             {
 756               next0 = memif_next_from_ip_hdr (node, b0);
 757             }
 758           else if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET)
 759             {
 760               if (PREDICT_FALSE (mif->per_interface_next_index != ~0))
 761                 next0 = mif->per_interface_next_index;
 762               else
 763                 {
 764                   next0 = next_index;
 765                   /* redirect if feature path enabled */
 766                   vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index,
 767                                                       &next0, b0);
 768                 }
 769             }
 770
 771           /* trace */
 772           if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 773             memif_trace_buffer (vm, node, mif, b0, next0, qid, &n_trace);
 774
 775           /* enqueue */
 776           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
 777                                            n_left_to_next, bi0, next0);
 778
 779           /* next */
 780           n_from--;
 781         }
 782       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
 783     }
 784
 785   vlib_increment_combined_counter (vnm->interface_main.combined_sw_if_counters
 786                                    + VNET_INTERFACE_COUNTER_RX, thread_index,
 787                                    mif->sw_if_index, n_rx_packets,
 788                                    n_rx_bytes);
 789
 790   /* refill ring with empty buffers */
 791 refill:
 792   vec_reset_length (ptd->buffers);
 793
 794   head = ring->head;
 795   n_slots = ring_size - head + mq->last_tail;
 796
 797   if (n_slots < 32)
 798     goto done;
 799
 800   memif_desc_t *dt = &ptd->desc_template;
 801   clib_memset (dt, 0, sizeof (memif_desc_t));
 802   dt->length = buffer_length;
 803
 804   n_alloc = vlib_buffer_alloc_to_ring_from_pool (vm, mq->buffers, head & mask,
 805                                                  ring_size, n_slots,
 806                                                  mq->buffer_pool_index);
 807
 808   if (PREDICT_FALSE (n_alloc != n_slots))
 809     {
 810       vlib_error_count (vm, node->node_index,
 811                         MEMIF_INPUT_ERROR_BUFFER_ALLOC_FAIL, 1);
 812     }
 813
 814   while (n_alloc >= 32)
 815     {
 816       bi0 = mq->buffers[(head + 4) & mask];
 817       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, bi0, LOAD);
 818       bi1 = mq->buffers[(head + 5) & mask];
 819       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, bi1, LOAD);
 820       bi2 = mq->buffers[(head + 6) & mask];
 821       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, bi2, LOAD);
 822       bi3 = mq->buffers[(head + 7) & mask];
 823       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, bi3, LOAD);
 824
 825       s0 = head++ & mask;
 826       s1 = head++ & mask;
 827       s2 = head++ & mask;
 828       s3 = head++ & mask;
 829
 830       d0 = &ring->desc[s0];
 831       d1 = &ring->desc[s1];
 832       d2 = &ring->desc[s2];
 833       d3 = &ring->desc[s3];
 834
 835       clib_memcpy_fast (d0, dt, sizeof (memif_desc_t));
 836       clib_memcpy_fast (d1, dt, sizeof (memif_desc_t));
 837       clib_memcpy_fast (d2, dt, sizeof (memif_desc_t));
 838       clib_memcpy_fast (d3, dt, sizeof (memif_desc_t));
 839
 840       b0 = vlib_get_buffer (vm, mq->buffers[s0]);
 841       b1 = vlib_get_buffer (vm, mq->buffers[s1]);
 842       b2 = vlib_get_buffer (vm, mq->buffers[s2]);
 843       b3 = vlib_get_buffer (vm, mq->buffers[s3]);
 844
 845       d0->region = b0->buffer_pool_index + 1;
 846       d1->region = b1->buffer_pool_index + 1;
 847       d2->region = b2->buffer_pool_index + 1;
 848       d3->region = b3->buffer_pool_index + 1;
 849
 850       d0->offset =
 851         (void *) b0->data - mif->regions[d0->region].shm + start_offset;
 852       d1->offset =
 853         (void *) b1->data - mif->regions[d1->region].shm + start_offset;
 854       d2->offset =
 855         (void *) b2->data - mif->regions[d2->region].shm + start_offset;
 856       d3->offset =
 857         (void *) b3->data - mif->regions[d3->region].shm + start_offset;
 858
 859       n_alloc -= 4;
 860     }
 861   while (n_alloc)
 862     {
 863       s0 = head++ & mask;
 864       d0 = &ring->desc[s0];
 865       clib_memcpy_fast (d0, dt, sizeof (memif_desc_t));
 866       b0 = vlib_get_buffer (vm, mq->buffers[s0]);
 867       d0->region = b0->buffer_pool_index + 1;
 868       d0->offset =
 869         (void *) b0->data - mif->regions[d0->region].shm + start_offset;
 870
 871       n_alloc -= 1;
 872     }
 873
 874   __atomic_store_n (&ring->head, head, __ATOMIC_RELEASE);
 875
 876 done:
 877   return n_rx_packets;
 878 }
 879
 880
 881 VLIB_NODE_FN (memif_input_node) (vlib_main_t * vm,
 882                                  vlib_node_runtime_t * node,
 883                                  vlib_frame_t * frame)
 884 {
 885   u32 n_rx = 0;
 886   memif_main_t *mm = &memif_main;
 887   memif_interface_mode_t mode_ip = MEMIF_INTERFACE_MODE_IP;
 888   memif_interface_mode_t mode_eth = MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET;
 889
 890   vnet_hw_if_rxq_poll_vector_t *pv;
 891   pv = vnet_hw_if_get_rxq_poll_vector (vm, node);
 892   for (int i = 0; i < vec_len (pv); i++)
 893     {
 894       memif_if_t *mif;
 895       u32 qid;
 896       mif = vec_elt_at_index (mm->interfaces, pv[i].dev_instance);
 897       qid = pv[i].queue_id;
 898       if ((mif->flags & MEMIF_IF_FLAG_ADMIN_UP) &&
 899           (mif->flags & MEMIF_IF_FLAG_CONNECTED))
 900         {
 901           if (mif->flags & MEMIF_IF_FLAG_ZERO_COPY)
 902             {
 903               if (mif->mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
 904                 n_rx += memif_device_input_zc_inline (vm, node, frame, mif,
 905                                                       qid, mode_ip);
 906               else
 907                 n_rx += memif_device_input_zc_inline (vm, node, frame, mif,
 908                                                       qid, mode_eth);
 909             }
 910           else if (mif->flags & MEMIF_IF_FLAG_IS_SLAVE)
 911             {
 912               if (mif->mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
 913                 n_rx += memif_device_input_inline (
 914                   vm, node, frame, mif, MEMIF_RING_M2S, qid, mode_ip);
 915               else
 916                 n_rx += memif_device_input_inline (
 917                   vm, node, frame, mif, MEMIF_RING_M2S, qid, mode_eth);
 918             }
 919           else
 920             {
 921               if (mif->mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
 922                 n_rx += memif_device_input_inline (
 923                   vm, node, frame, mif, MEMIF_RING_S2M, qid, mode_ip);
 924               else
 925                 n_rx += memif_device_input_inline (
 926                   vm, node, frame, mif, MEMIF_RING_S2M, qid, mode_eth);
 927             }
 928         }
 929     }
 930
 931   return n_rx;
 932 }
 933
 934 /* *INDENT-OFF* */
 935 VLIB_REGISTER_NODE (memif_input_node) = {
 936   .name = "memif-input",
 937   .flags = VLIB_NODE_FLAG_TRACE_SUPPORTED,
 938   .sibling_of = "device-input",
 939   .format_trace = format_memif_input_trace,
 940   .type = VLIB_NODE_TYPE_INPUT,
 941   .state = VLIB_NODE_STATE_INTERRUPT,
 942   .n_errors = MEMIF_INPUT_N_ERROR,
 943   .error_counters = memif_input_error_counters,
 944 };
 945
 946 /* *INDENT-ON* */
 947
 948
 949 /*
 950  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 951  *
 952  * Local Variables:
 953  * eval: (c-set-style "gnu")
 954  * End:
 955  */