Integrate first QUIC protocol implementation
[vpp.git] / src / tests / vnet / session / quic_echo.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2019 Cisco and/or its affiliates.
3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
4  * you may not use this file except in compliance with the License.
5  * You may obtain a copy of the License at:
6  *
7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
8  *
9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
12  * See the License for the specific language governing permissions and
13  * limitations under the License.
14  */
15
16 #include <stdio.h>
17 #include <signal.h>
18
19 #include <vnet/session/application_interface.h>
20 #include <svm/svm_fifo_segment.h>
21 #include <vlibmemory/api.h>
22
23 #include <vpp/api/vpe_msg_enum.h>
24
25 #define vl_typedefs             /* define message structures */
26 #include <vpp/api/vpe_all_api_h.h>
27 #undef vl_typedefs
28
29 /* declare message handlers for each api */
30
31 #define vl_endianfun            /* define message structures */
32 #include <vpp/api/vpe_all_api_h.h>
33 #undef vl_endianfun
34
35 /* instantiate all the print functions we know about */
36 #define vl_print(handle, ...)
37 #define vl_printfun
38 #include <vpp/api/vpe_all_api_h.h>
39 #undef vl_printfun
40
41 #define TCP_ECHO_DBG 0
42 #define DBG(_fmt,_args...)                      \
43     if (TCP_ECHO_DBG)                           \
44       clib_warning (_fmt, _args)
45
46 typedef struct
47 {
48   CLIB_CACHE_LINE_ALIGN_MARK (cacheline0);
49 #define _(type, name) type name;
50   foreach_app_session_field
51 #undef _
52   u64 vpp_session_handle;
53   u64 bytes_sent;
54   u64 bytes_to_send;
55   volatile u64 bytes_received;
56   volatile u64 bytes_to_receive;
57   f64 start;
58 } echo_session_t;
59
60 typedef enum
61 {
62   STATE_START,
63   STATE_ATTACHED,
64   STATE_LISTEN,
65   STATE_READY,
66   STATE_DISCONNECTING,
67   STATE_FAILED,
68   STATE_DETACHED
69 } connection_state_t;
70
71 typedef struct
72 {
73   /* vpe input queue */
74   svm_queue_t *vl_input_queue;
75
76   /* API client handle */
77   u32 my_client_index;
78
79   /* The URI we're playing with */
80   u8 *uri;
81
82   /* Session pool */
83   echo_session_t *sessions;
84
85   /* Hash table for disconnect processing */
86   uword *session_index_by_vpp_handles;
87
88   /* intermediate rx buffer */
89   u8 *rx_buf;
90
91   /* URI for slave's connect */
92   u8 *connect_uri;
93
94   u32 connected_session_index;
95
96   int i_am_master;
97
98   /* drop all packets */
99   int no_return;
100
101   /* Our event queue */
102   svm_msg_q_t *our_event_queue;
103
104   u8 *socket_name;
105
106   pid_t my_pid;
107
108   /* For deadman timers */
109   clib_time_t clib_time;
110
111   /* State of the connection, shared between msg RX thread and main thread */
112   volatile connection_state_t state;
113
114   /* Signal variables */
115   volatile int time_to_stop;
116   volatile int time_to_print_stats;
117
118   u32 configured_segment_size;
119
120   /* VNET_API_ERROR_FOO -> "Foo" hash table */
121   uword *error_string_by_error_number;
122
123   u8 *connect_test_data;
124   pthread_t *client_thread_handles;
125   u32 *thread_args;
126   u32 client_bytes_received;
127   u8 test_return_packets;
128   u64 bytes_to_send;
129   u32 fifo_size;
130
131   u32 n_clients;
132   u64 tx_total;
133   u64 rx_total;
134
135   volatile u32 n_clients_connected;
136   volatile u32 n_active_clients;
137
138
139   /** Flag that decides if socket, instead of svm, api is used to connect to
140    * vpp. If sock api is used, shm binary api is subsequently bootstrapped
141    * and all other messages are exchanged using shm IPC. */
142   u8 use_sock_api;
143
144   svm_fifo_segment_main_t segment_main;
145 } echo_main_t;
146
147 echo_main_t echo_main;
148
149 #if CLIB_DEBUG > 0
150 #define NITER 10000
151 #else
152 #define NITER 4000000
153 #endif
154
155 static u8 *
156 format_api_error (u8 * s, va_list * args)
157 {
158   echo_main_t *em = &echo_main;
159   i32 error = va_arg (*args, u32);
160   uword *p;
161
162   p = hash_get (em->error_string_by_error_number, -error);
163
164   if (p)
165     s = format (s, "%s", p[0]);
166   else
167     s = format (s, "%d", error);
168   return s;
169 }
170
171 static void
172 init_error_string_table (echo_main_t * em)
173 {
174   em->error_string_by_error_number = hash_create (0, sizeof (uword));
175
176 #define _(n,v,s) hash_set (em->error_string_by_error_number, -v, s);
177   foreach_vnet_api_error;
178 #undef _
179
180   hash_set (em->error_string_by_error_number, 99, "Misc");
181 }
182
183 static void handle_mq_event (session_event_t * e);
184
185 static int
186 wait_for_state_change (echo_main_t * em, connection_state_t state)
187 {
188   svm_msg_q_msg_t msg;
189   session_event_t *e;
190   f64 timeout;
191
192 #if CLIB_DEBUG > 0
193 #define TIMEOUT 600.0
194 #else
195 #define TIMEOUT 600.0
196 #endif
197
198   timeout = clib_time_now (&em->clib_time) + TIMEOUT;
199
200   while (clib_time_now (&em->clib_time) < timeout)
201     {
202       if (em->state == state)
203         return 0;
204       if (em->state == STATE_FAILED)
205         return -1;
206       if (em->time_to_stop == 1)
207         return 0;
208       if (!em->our_event_queue || em->state < STATE_ATTACHED)
209         continue;
210
211       if (svm_msg_q_sub (em->our_event_queue, &msg, SVM_Q_NOWAIT, 0))
212         continue;
213       e = svm_msg_q_msg_data (em->our_event_queue, &msg);
214       handle_mq_event (e);
215       svm_msg_q_free_msg (em->our_event_queue, &msg);
216     }
217   clib_warning ("timeout waiting for state %d", state);
218   return -1;
219 }
220
221 void
222 application_send_attach (echo_main_t * em)
223 {
224   vl_api_application_attach_t *bmp;
225   vl_api_application_tls_cert_add_t *cert_mp;
226   vl_api_application_tls_key_add_t *key_mp;
227
228   bmp = vl_msg_api_alloc (sizeof (*bmp));
229   clib_memset (bmp, 0, sizeof (*bmp));
230
231   bmp->_vl_msg_id = ntohs (VL_API_APPLICATION_ATTACH);
232   bmp->client_index = em->my_client_index;
233   bmp->context = ntohl (0xfeedface);
234   bmp->options[APP_OPTIONS_FLAGS] = APP_OPTIONS_FLAGS_ACCEPT_REDIRECT;
235   bmp->options[APP_OPTIONS_FLAGS] |= APP_OPTIONS_FLAGS_ADD_SEGMENT;
236   bmp->options[APP_OPTIONS_PREALLOC_FIFO_PAIRS] = 16;
237   bmp->options[APP_OPTIONS_RX_FIFO_SIZE] = em->fifo_size;
238   bmp->options[APP_OPTIONS_TX_FIFO_SIZE] = em->fifo_size;
239   bmp->options[APP_OPTIONS_ADD_SEGMENT_SIZE] = 128 << 20;
240   bmp->options[APP_OPTIONS_SEGMENT_SIZE] = 256 << 20;
241   bmp->options[APP_OPTIONS_EVT_QUEUE_SIZE] = 256;
242   vl_msg_api_send_shmem (em->vl_input_queue, (u8 *) & bmp);
243
244   cert_mp = vl_msg_api_alloc (sizeof (*cert_mp) + test_srv_crt_rsa_len);
245   clib_memset (cert_mp, 0, sizeof (*cert_mp));
246   cert_mp->_vl_msg_id = ntohs (VL_API_APPLICATION_TLS_CERT_ADD);
247   cert_mp->client_index = em->my_client_index;
248   cert_mp->context = ntohl (0xfeedface);
249   cert_mp->cert_len = clib_host_to_net_u16 (test_srv_crt_rsa_len);
250   clib_memcpy_fast (cert_mp->cert, test_srv_crt_rsa, test_srv_crt_rsa_len);
251   vl_msg_api_send_shmem (em->vl_input_queue, (u8 *) & cert_mp);
252
253   key_mp = vl_msg_api_alloc (sizeof (*key_mp) + test_srv_key_rsa_len);
254   clib_memset (key_mp, 0, sizeof (*key_mp) + test_srv_key_rsa_len);
255   key_mp->_vl_msg_id = ntohs (VL_API_APPLICATION_TLS_KEY_ADD);
256   key_mp->client_index = em->my_client_index;
257   key_mp->context = ntohl (0xfeedface);
258   key_mp->key_len = clib_host_to_net_u16 (test_srv_key_rsa_len);
259   clib_memcpy_fast (key_mp->key, test_srv_key_rsa, test_srv_key_rsa_len);
260   vl_msg_api_send_shmem (em->vl_input_queue, (u8 *) & key_mp);
261 }
262
263 static int
264 application_attach (echo_main_t * em)
265 {
266   application_send_attach (em);
267   if (wait_for_state_change (em, STATE_ATTACHED))
268     {
269       clib_warning ("timeout waiting for STATE_ATTACHED");
270       return -1;
271     }
272   return 0;
273 }
274
275 void
276 application_detach (echo_main_t * em)
277 {
278   vl_api_application_detach_t *bmp;
279   bmp = vl_msg_api_alloc (sizeof (*bmp));
280   clib_memset (bmp, 0, sizeof (*bmp));
281
282   bmp->_vl_msg_id = ntohs (VL_API_APPLICATION_DETACH);
283   bmp->client_index = em->my_client_index;
284   bmp->context = ntohl (0xfeedface);
285   vl_msg_api_send_shmem (em->vl_input_queue, (u8 *) & bmp);
286
287   DBG ("%s", "Sent detach");
288 }
289
290 static int
291 ssvm_segment_attach (char *name, ssvm_segment_type_t type, int fd)
292 {
293   svm_fifo_segment_create_args_t _a, *a = &_a;
294   svm_fifo_segment_main_t *sm = &echo_main.segment_main;
295   int rv;
296
297   clib_memset (a, 0, sizeof (*a));
298   a->segment_name = (char *) name;
299   a->segment_type = type;
300
301   if (type == SSVM_SEGMENT_MEMFD)
302     a->memfd_fd = fd;
303
304   if ((rv = svm_fifo_segment_attach (sm, a)))
305     {
306       clib_warning ("svm_fifo_segment_attach ('%s') failed", name);
307       return rv;
308     }
309
310   vec_reset_length (a->new_segment_indices);
311   return 0;
312 }
313
314 static void
315 vl_api_application_attach_reply_t_handler (vl_api_application_attach_reply_t *
316                                            mp)
317 {
318   echo_main_t *em = &echo_main;
319   int *fds = 0;
320   u32 n_fds = 0;
321
322   if (mp->retval)
323     {
324       clib_warning ("attach failed: %U", format_api_error,
325                     clib_net_to_host_u32 (mp->retval));
326       goto failed;
327     }
328
329   if (mp->segment_name_length == 0)
330     {
331       clib_warning ("segment_name_length zero");
332       goto failed;
333     }
334
335   ASSERT (mp->app_event_queue_address);
336   em->our_event_queue = uword_to_pointer (mp->app_event_queue_address,
337                                           svm_msg_q_t *);
338
339   if (mp->n_fds)
340     {
341       vec_validate (fds, mp->n_fds);
342       vl_socket_client_recv_fd_msg (fds, mp->n_fds, 5);
343
344       if (mp->fd_flags & SESSION_FD_F_VPP_MQ_SEGMENT)
345         if (ssvm_segment_attach (0, SSVM_SEGMENT_MEMFD, fds[n_fds++]))
346           goto failed;
347
348       if (mp->fd_flags & SESSION_FD_F_MEMFD_SEGMENT)
349         if (ssvm_segment_attach ((char *) mp->segment_name,
350                                  SSVM_SEGMENT_MEMFD, fds[n_fds++]))
351           goto failed;
352
353       if (mp->fd_flags & SESSION_FD_F_MQ_EVENTFD)
354         svm_msg_q_set_consumer_eventfd (em->our_event_queue, fds[n_fds++]);
355
356       vec_free (fds);
357     }
358   else
359     {
360       if (ssvm_segment_attach ((char *) mp->segment_name, SSVM_SEGMENT_SHM,
361                                -1))
362         goto failed;
363     }
364
365   em->state = STATE_ATTACHED;
366   return;
367 failed:
368   em->state = STATE_FAILED;
369   return;
370 }
371
372 static void
373 vl_api_application_detach_reply_t_handler (vl_api_application_detach_reply_t *
374                                            mp)
375 {
376   if (mp->retval)
377     clib_warning ("detach returned with err: %d", mp->retval);
378   echo_main.state = STATE_DETACHED;
379 }
380
381 static void
382 stop_signal (int signum)
383 {
384   echo_main_t *um = &echo_main;
385   um->time_to_stop = 1;
386 }
387
388 static void
389 stats_signal (int signum)
390 {
391   echo_main_t *um = &echo_main;
392   um->time_to_print_stats = 1;
393 }
394
395 static clib_error_t *
396 setup_signal_handlers (void)
397 {
398   signal (SIGUSR2, stats_signal);
399   signal (SIGINT, stop_signal);
400   signal (SIGQUIT, stop_signal);
401   signal (SIGTERM, stop_signal);
402   return 0;
403 }
404
405 void
406 vlib_cli_output (struct vlib_main_t *vm, char *fmt, ...)
407 {
408   clib_warning ("BUG");
409 }
410
411 int
412 connect_to_vpp (char *name)
413 {
414   echo_main_t *em = &echo_main;
415   api_main_t *am = &api_main;
416
417   if (em->use_sock_api)
418     {
419       if (vl_socket_client_connect ((char *) em->socket_name, name,
420                                     0 /* default rx, tx buffer */ ))
421         {
422           clib_warning ("socket connect failed");
423           return -1;
424         }
425
426       if (vl_socket_client_init_shm (0, 1 /* want_pthread */ ))
427         {
428           clib_warning ("init shm api failed");
429           return -1;
430         }
431     }
432   else
433     {
434       if (vl_client_connect_to_vlib ("/vpe-api", name, 32) < 0)
435         {
436           clib_warning ("shmem connect failed");
437           return -1;
438         }
439     }
440   em->vl_input_queue = am->shmem_hdr->vl_input_queue;
441   em->my_client_index = am->my_client_index;
442   return 0;
443 }
444
445 void
446 disconnect_from_vpp (echo_main_t * em)
447 {
448   if (em->use_sock_api)
449     vl_socket_client_disconnect ();
450   else
451     vl_client_disconnect_from_vlib ();
452 }
453
454 static void
455 vl_api_map_another_segment_t_handler (vl_api_map_another_segment_t * mp)
456 {
457   svm_fifo_segment_main_t *sm = &echo_main.segment_main;
458   svm_fifo_segment_create_args_t _a, *a = &_a;
459   int rv;
460
461   clib_memset (a, 0, sizeof (*a));
462   a->segment_name = (char *) mp->segment_name;
463   a->segment_size = mp->segment_size;
464   /* Attach to the segment vpp created */
465   rv = svm_fifo_segment_attach (sm, a);
466   if (rv)
467     {
468       clib_warning ("svm_fifo_segment_attach ('%s') failed",
469                     mp->segment_name);
470       return;
471     }
472   clib_warning ("Mapped new segment '%s' size %d", mp->segment_name,
473                 mp->segment_size);
474 }
475
476 static void
477 session_print_stats (echo_main_t * em, echo_session_t * session)
478 {
479   f64 deltat;
480   u64 bytes;
481
482   deltat = clib_time_now (&em->clib_time) - session->start;
483   bytes = em->i_am_master ? session->bytes_received : em->bytes_to_send;
484   fformat (stdout, "Finished in %.6f\n", deltat);
485   fformat (stdout, "%.4f Gbit/second\n", (bytes * 8.0) / deltat / 1e9);
486 }
487
488 static void
489 test_recv_bytes (echo_session_t * s, u8 * rx_buf, u32 n_read)
490 {
491   int i;
492   for (i = 0; i < n_read; i++)
493     {
494       if (rx_buf[i] != ((s->bytes_received + i) & 0xff))
495         {
496           clib_warning ("error at byte %lld, 0x%x not 0x%x",
497                         s->bytes_received + i, rx_buf[i],
498                         ((s->bytes_received + i) & 0xff));
499         }
500     }
501 }
502
503 static void
504 recv_data_chunk (echo_main_t * em, echo_session_t * s, u8 * rx_buf)
505 {
506   int n_to_read, n_read;
507
508   n_to_read = svm_fifo_max_dequeue (s->rx_fifo);
509   if (!n_to_read)
510     return;
511
512   do
513     {
514       n_read = app_recv_stream ((app_session_t *) s, rx_buf,
515                                 vec_len (rx_buf));
516
517       if (n_read > 0)
518         {
519           if (em->test_return_packets)
520             test_recv_bytes (s, rx_buf, n_read);
521
522           n_to_read -= n_read;
523
524           s->bytes_received += n_read;
525           s->bytes_to_receive -= n_read;
526         }
527       else
528         break;
529     }
530   while (n_to_read > 0);
531 }
532
533 static void
534 send_data_chunk (echo_main_t * em, echo_session_t * s)
535 {
536   u64 test_buf_len, bytes_this_chunk, test_buf_offset;
537   u8 *test_data = em->connect_test_data;
538   int n_sent;
539
540   test_buf_len = vec_len (test_data);
541   test_buf_offset = s->bytes_sent % test_buf_len;
542   bytes_this_chunk = clib_min (test_buf_len - test_buf_offset,
543                                s->bytes_to_send);
544
545   n_sent = app_send_stream ((app_session_t *) s, test_data + test_buf_offset,
546                             bytes_this_chunk, 0);
547
548   if (n_sent > 0)
549     {
550       s->bytes_to_send -= n_sent;
551       s->bytes_sent += n_sent;
552     }
553 }
554
555 /*
556  * Rx/Tx polling thread per connection
557  */
558 static void *
559 client_thread_fn (void *arg)
560 {
561   echo_main_t *em = &echo_main;
562   static u8 *rx_buf = 0;
563   u32 session_index = *(u32 *) arg;
564   echo_session_t *s;
565
566   vec_validate (rx_buf, 1 << 20);
567
568   while (!em->time_to_stop && em->state != STATE_READY)
569     ;
570
571   s = pool_elt_at_index (em->sessions, session_index);
572   while (!em->time_to_stop)
573     {
574       send_data_chunk (em, s);
575       recv_data_chunk (em, s, rx_buf);
576       if (!s->bytes_to_send && !s->bytes_to_receive)
577         break;
578     }
579
580   clib_warning ("GOT OUT");
581   DBG ("session %d done", session_index);
582   em->tx_total += s->bytes_sent;
583   em->rx_total += s->bytes_received;
584   em->n_active_clients--;
585
586   pthread_exit (0);
587 }
588
589 void
590 client_send_connect (echo_main_t * em)
591 {
592   vl_api_connect_uri_t *cmp;
593   cmp = vl_msg_api_alloc (sizeof (*cmp));
594   clib_memset (cmp, 0, sizeof (*cmp));
595
596   cmp->_vl_msg_id = ntohs (VL_API_CONNECT_URI);
597   cmp->client_index = em->my_client_index;
598   cmp->context = ntohl (0xfeedface);
599   memcpy (cmp->uri, em->connect_uri, vec_len (em->connect_uri));
600   vl_msg_api_send_shmem (em->vl_input_queue, (u8 *) & cmp);
601 }
602
603 void
604 client_send_disconnect (echo_main_t * em, echo_session_t * s)
605 {
606   vl_api_disconnect_session_t *dmp;
607   dmp = vl_msg_api_alloc (sizeof (*dmp));
608   clib_memset (dmp, 0, sizeof (*dmp));
609   dmp->_vl_msg_id = ntohs (VL_API_DISCONNECT_SESSION);
610   dmp->client_index = em->my_client_index;
611   dmp->handle = s->vpp_session_handle;
612   vl_msg_api_send_shmem (em->vl_input_queue, (u8 *) & dmp);
613 }
614
615 int
616 client_disconnect (echo_main_t * em, echo_session_t * s)
617 {
618   client_send_disconnect (em, s);
619   pool_put (em->sessions, s);
620   clib_memset (s, 0xfe, sizeof (*s));
621   return 0;
622 }
623
624 static void
625 session_bound_handler (session_bound_msg_t * mp)
626 {
627   echo_main_t *em = &echo_main;
628
629   if (mp->retval)
630     {
631       clib_warning ("bind failed: %U", format_api_error,
632                     clib_net_to_host_u32 (mp->retval));
633       em->state = STATE_FAILED;
634       return;
635     }
636
637   clib_warning ("listening on %U:%u", format_ip46_address, mp->lcl_ip,
638                 mp->lcl_is_ip4 ? IP46_TYPE_IP4 : IP46_TYPE_IP6, mp->lcl_port);
639   em->state = STATE_READY;
640 }
641
642 static void
643 session_accepted_handler (session_accepted_msg_t * mp)
644 {
645   app_session_evt_t _app_evt, *app_evt = &_app_evt;
646   session_accepted_reply_msg_t *rmp;
647   svm_fifo_t *rx_fifo, *tx_fifo;
648   echo_main_t *em = &echo_main;
649   echo_session_t *session;
650   static f64 start_time;
651   u32 session_index;
652   u8 *ip_str;
653
654   if (start_time == 0.0)
655     start_time = clib_time_now (&em->clib_time);
656
657   ip_str = format (0, "%U", format_ip46_address, &mp->ip, mp->is_ip4);
658   clib_warning ("Accepted session from: %s:%d", ip_str,
659                 clib_net_to_host_u16 (mp->port));
660
661   /* Allocate local session and set it up */
662   pool_get (em->sessions, session);
663   session_index = session - em->sessions;
664
665   rx_fifo = uword_to_pointer (mp->server_rx_fifo, svm_fifo_t *);
666   rx_fifo->client_session_index = session_index;
667   tx_fifo = uword_to_pointer (mp->server_tx_fifo, svm_fifo_t *);
668   tx_fifo->client_session_index = session_index;
669
670   session->rx_fifo = rx_fifo;
671   session->tx_fifo = tx_fifo;
672   session->vpp_evt_q = uword_to_pointer (mp->vpp_event_queue_address,
673                                          svm_msg_q_t *);
674
675   /* Add it to lookup table */
676   hash_set (em->session_index_by_vpp_handles, mp->handle, session_index);
677
678   em->state = STATE_READY;
679
680   /* Stats printing */
681   if (pool_elts (em->sessions) && (pool_elts (em->sessions) % 20000) == 0)
682     {
683       f64 now = clib_time_now (&em->clib_time);
684       fformat (stdout, "%d active sessions in %.2f seconds, %.2f/sec...\n",
685                pool_elts (em->sessions), now - start_time,
686                (f64) pool_elts (em->sessions) / (now - start_time));
687     }
688
689   /*
690    * Send accept reply to vpp
691    */
692   app_alloc_ctrl_evt_to_vpp (session->vpp_evt_q, app_evt,
693                              SESSION_CTRL_EVT_ACCEPTED_REPLY);
694   rmp = (session_accepted_reply_msg_t *) app_evt->evt->data;
695   rmp->handle = mp->handle;
696   rmp->context = mp->context;
697   app_send_ctrl_evt_to_vpp (session->vpp_evt_q, app_evt);
698
699   session->bytes_received = 0;
700   session->start = clib_time_now (&em->clib_time);
701 }
702
703 static void
704 session_connected_handler (session_connected_msg_t * mp)
705 {
706   echo_main_t *em = &echo_main;
707   echo_session_t *session;
708   u32 session_index;
709   svm_fifo_t *rx_fifo, *tx_fifo;
710   int rv;
711
712   if (mp->retval)
713     {
714       clib_warning ("connection failed with code: %U", format_api_error,
715                     clib_net_to_host_u32 (mp->retval));
716       em->state = STATE_FAILED;
717       return;
718     }
719
720   /*
721    * Setup session
722    */
723
724   pool_get (em->sessions, session);
725   clib_memset (session, 0, sizeof (*session));
726   session_index = session - em->sessions;
727
728   rx_fifo = uword_to_pointer (mp->server_rx_fifo, svm_fifo_t *);
729   rx_fifo->client_session_index = session_index;
730   tx_fifo = uword_to_pointer (mp->server_tx_fifo, svm_fifo_t *);
731   tx_fifo->client_session_index = session_index;
732
733   session->rx_fifo = rx_fifo;
734   session->tx_fifo = tx_fifo;
735   session->vpp_session_handle = mp->handle;
736   session->start = clib_time_now (&em->clib_time);
737   session->vpp_evt_q = uword_to_pointer (mp->vpp_event_queue_address,
738                                          svm_msg_q_t *);
739
740   hash_set (em->session_index_by_vpp_handles, mp->handle, session_index);
741
742   /*
743    * Start RX thread
744    */
745   em->thread_args[em->n_clients_connected] = session_index;
746   rv = pthread_create (&em->client_thread_handles[em->n_clients_connected],
747                        NULL /*attr */ , client_thread_fn,
748                        (void *) &em->thread_args[em->n_clients_connected]);
749   if (rv)
750     {
751       clib_warning ("pthread_create returned %d", rv);
752       return;
753     }
754
755   em->n_clients_connected += 1;
756   clib_warning ("session %u (0x%llx) connected with local ip %U port %d",
757                 session_index, mp->handle, format_ip46_address, mp->lcl_ip,
758                 mp->is_ip4, clib_net_to_host_u16 (mp->lcl_port));
759 }
760
761 static void
762 session_disconnected_handler (session_disconnected_msg_t * mp)
763 {
764   app_session_evt_t _app_evt, *app_evt = &_app_evt;
765   session_disconnected_reply_msg_t *rmp;
766   echo_main_t *em = &echo_main;
767   echo_session_t *session = 0;
768   uword *p;
769   int rv = 0;
770
771   p = hash_get (em->session_index_by_vpp_handles, mp->handle);
772   if (!p)
773     {
774       clib_warning ("couldn't find session key %llx", mp->handle);
775       return;
776     }
777
778   session = pool_elt_at_index (em->sessions, p[0]);
779   hash_unset (em->session_index_by_vpp_handles, mp->handle);
780   pool_put (em->sessions, session);
781
782   app_alloc_ctrl_evt_to_vpp (session->vpp_evt_q, app_evt,
783                              SESSION_CTRL_EVT_DISCONNECTED_REPLY);
784   rmp = (session_disconnected_reply_msg_t *) app_evt->evt->data;
785   rmp->retval = rv;
786   rmp->handle = mp->handle;
787   rmp->context = mp->context;
788   app_send_ctrl_evt_to_vpp (session->vpp_evt_q, app_evt);
789
790   session_print_stats (em, session);
791 }
792
793 static void
794 session_reset_handler (session_reset_msg_t * mp)
795 {
796   app_session_evt_t _app_evt, *app_evt = &_app_evt;
797   echo_main_t *em = &echo_main;
798   session_reset_reply_msg_t *rmp;
799   echo_session_t *session = 0;
800   uword *p;
801   int rv = 0;
802
803   p = hash_get (em->session_index_by_vpp_handles, mp->handle);
804
805   if (p)
806     {
807       session = pool_elt_at_index (em->sessions, p[0]);
808       clib_warning ("got reset");
809       /* Cleanup later */
810       em->time_to_stop = 1;
811     }
812   else
813     {
814       clib_warning ("couldn't find session key %llx", mp->handle);
815       return;
816     }
817
818   app_alloc_ctrl_evt_to_vpp (session->vpp_evt_q, app_evt,
819                              SESSION_CTRL_EVT_RESET_REPLY);
820   rmp = (session_reset_reply_msg_t *) app_evt->evt->data;
821   rmp->retval = rv;
822   rmp->handle = mp->handle;
823   app_send_ctrl_evt_to_vpp (session->vpp_evt_q, app_evt);
824 }
825
826 static void
827 handle_mq_event (session_event_t * e)
828 {
829   switch (e->event_type)
830     {
831     case SESSION_CTRL_EVT_BOUND:
832       session_bound_handler ((session_bound_msg_t *) e->data);
833       break;
834     case SESSION_CTRL_EVT_ACCEPTED:
835       session_accepted_handler ((session_accepted_msg_t *) e->data);
836       break;
837     case SESSION_CTRL_EVT_CONNECTED:
838       session_connected_handler ((session_connected_msg_t *) e->data);
839       break;
840     case SESSION_CTRL_EVT_DISCONNECTED:
841       session_disconnected_handler ((session_disconnected_msg_t *) e->data);
842       break;
843     case SESSION_CTRL_EVT_RESET:
844       session_reset_handler ((session_reset_msg_t *) e->data);
845       break;
846     default:
847       clib_warning ("unhandled %u", e->event_type);
848     }
849 }
850
851 static void
852 clients_run (echo_main_t * em)
853 {
854   f64 start_time, deltat, timeout = 100.0;
855   svm_msg_q_msg_t msg;
856   session_event_t *e;
857   echo_session_t *s;
858   int i;
859
860   /* Init test data */
861   vec_validate (em->connect_test_data, 1024 * 1024 - 1);
862   for (i = 0; i < vec_len (em->connect_test_data); i++)
863     em->connect_test_data[i] = i & 0xff;
864
865   /*
866    * Attach and connect the clients
867    */
868   if (application_attach (em))
869     return;
870
871   for (i = 0; i < em->n_clients; i++)
872     client_send_connect (em);
873
874   start_time = clib_time_now (&em->clib_time);
875   while (em->n_clients_connected < em->n_clients
876          && (clib_time_now (&em->clib_time) - start_time < timeout)
877          && em->state != STATE_FAILED && em->time_to_stop != 1)
878
879     {
880       int rc = svm_msg_q_sub (em->our_event_queue, &msg, SVM_Q_TIMEDWAIT, 1);
881       if (rc == ETIMEDOUT && em->time_to_stop)
882         break;
883       if (rc == ETIMEDOUT)
884         continue;
885       e = svm_msg_q_msg_data (em->our_event_queue, &msg);
886       handle_mq_event (e);
887       svm_msg_q_free_msg (em->our_event_queue, &msg);
888     }
889
890   if (em->n_clients_connected != em->n_clients)
891     {
892       clib_warning ("failed to initialize all connections");
893       return;
894     }
895
896   /*
897    * Initialize connections
898    */
899   for (i = 0; i < em->n_clients; i++)
900     {
901       s = pool_elt_at_index (em->sessions, i);
902       s->bytes_to_send = em->bytes_to_send;
903       if (!em->no_return)
904         s->bytes_to_receive = em->bytes_to_send;
905     }
906   em->n_active_clients = em->n_clients_connected;
907
908   /*
909    * Wait for client threads to send the data
910    */
911   start_time = clib_time_now (&em->clib_time);
912   em->state = STATE_READY;
913   while (em->n_active_clients)
914     if (!svm_msg_q_is_empty (em->our_event_queue))
915       {
916         if (svm_msg_q_sub (em->our_event_queue, &msg, SVM_Q_TIMEDWAIT, 0))
917           {
918             clib_warning ("svm msg q returned");
919             continue;
920           }
921         e = svm_msg_q_msg_data (em->our_event_queue, &msg);
922         if (e->event_type != FIFO_EVENT_APP_RX)
923           handle_mq_event (e);
924         svm_msg_q_free_msg (em->our_event_queue, &msg);
925       }
926
927   for (i = 0; i < em->n_clients; i++)
928     {
929       s = pool_elt_at_index (em->sessions, i);
930       client_disconnect (em, s);
931     }
932
933   /*
934    * Stats and detach
935    */
936   deltat = clib_time_now (&em->clib_time) - start_time;
937   fformat (stdout, "%lld bytes (%lld mbytes, %lld gbytes) in %.2f seconds\n",
938            em->tx_total, em->tx_total / (1ULL << 20),
939            em->tx_total / (1ULL << 30), deltat);
940   fformat (stdout, "%.4f Gbit/second\n", (em->tx_total * 8.0) / deltat / 1e9);
941
942   application_detach (em);
943 }
944
945 static void
946 vl_api_bind_uri_reply_t_handler (vl_api_bind_uri_reply_t * mp)
947 {
948   echo_main_t *em = &echo_main;
949
950   if (mp->retval)
951     {
952       clib_warning ("bind failed: %U", format_api_error,
953                     clib_net_to_host_u32 (mp->retval));
954       em->state = STATE_FAILED;
955       return;
956     }
957
958   em->state = STATE_READY;
959 }
960
961 static void
962 vl_api_unbind_uri_reply_t_handler (vl_api_unbind_uri_reply_t * mp)
963 {
964   echo_main_t *em = &echo_main;
965
966   if (mp->retval != 0)
967     clib_warning ("returned %d", ntohl (mp->retval));
968
969   em->state = STATE_START;
970 }
971
972 u8 *
973 format_ip4_address (u8 * s, va_list * args)
974 {
975   u8 *a = va_arg (*args, u8 *);
976   return format (s, "%d.%d.%d.%d", a[0], a[1], a[2], a[3]);
977 }
978
979 u8 *
980 format_ip6_address (u8 * s, va_list * args)
981 {
982   ip6_address_t *a = va_arg (*args, ip6_address_t *);
983   u32 i, i_max_n_zero, max_n_zeros, i_first_zero, n_zeros, last_double_colon;
984
985   i_max_n_zero = ARRAY_LEN (a->as_u16);
986   max_n_zeros = 0;
987   i_first_zero = i_max_n_zero;
988   n_zeros = 0;
989   for (i = 0; i < ARRAY_LEN (a->as_u16); i++)
990     {
991       u32 is_zero = a->as_u16[i] == 0;
992       if (is_zero && i_first_zero >= ARRAY_LEN (a->as_u16))
993         {
994           i_first_zero = i;
995           n_zeros = 0;
996         }
997       n_zeros += is_zero;
998       if ((!is_zero && n_zeros > max_n_zeros)
999           || (i + 1 >= ARRAY_LEN (a->as_u16) && n_zeros > max_n_zeros))
1000         {
1001           i_max_n_zero = i_first_zero;
1002           max_n_zeros = n_zeros;
1003           i_first_zero = ARRAY_LEN (a->as_u16);
1004           n_zeros = 0;
1005         }
1006     }
1007
1008   last_double_colon = 0;
1009   for (i = 0; i < ARRAY_LEN (a->as_u16); i++)
1010     {
1011       if (i == i_max_n_zero && max_n_zeros > 1)
1012         {
1013           s = format (s, "::");
1014           i += max_n_zeros - 1;
1015           last_double_colon = 1;
1016         }
1017       else
1018         {
1019           s = format (s, "%s%x",
1020                       (last_double_colon || i == 0) ? "" : ":",
1021                       clib_net_to_host_u16 (a->as_u16[i]));
1022           last_double_colon = 0;
1023         }
1024     }
1025
1026   return s;
1027 }
1028
1029 /* Format an IP46 address. */
1030 u8 *
1031 format_ip46_address (u8 * s, va_list * args)
1032 {
1033   ip46_address_t *ip46 = va_arg (*args, ip46_address_t *);
1034   ip46_type_t type = va_arg (*args, ip46_type_t);
1035   int is_ip4 = 1;
1036
1037   switch (type)
1038     {
1039     case IP46_TYPE_ANY:
1040       is_ip4 = ip46_address_is_ip4 (ip46);
1041       break;
1042     case IP46_TYPE_IP4:
1043       is_ip4 = 1;
1044       break;
1045     case IP46_TYPE_IP6:
1046       is_ip4 = 0;
1047       break;
1048     }
1049
1050   return is_ip4 ?
1051     format (s, "%U", format_ip4_address, &ip46->ip4) :
1052     format (s, "%U", format_ip6_address, &ip46->ip6);
1053 }
1054
1055 static void
1056 server_handle_rx (echo_main_t * em, session_event_t * e)
1057 {
1058   int n_read, max_dequeue, n_sent;
1059   u32 offset, to_dequeue;
1060   echo_session_t *s;
1061
1062   s = pool_elt_at_index (em->sessions, e->session_index);
1063
1064   /* Clear event only once. Otherwise, if we do it in the loop by calling
1065    * app_recv_stream, we may end up with a lot of unhandled rx events on the
1066    * message queue */
1067   svm_fifo_unset_event (s->rx_fifo);
1068
1069   max_dequeue = svm_fifo_max_dequeue (s->rx_fifo);
1070   if (PREDICT_FALSE (!max_dequeue))
1071     return;
1072
1073   do
1074     {
1075       /* The options here are to limit ourselves to max_dequeue or read
1076        * even the data that was enqueued while we were dequeueing and which
1077        * now has an rx event in the mq. Either of the two work. */
1078       to_dequeue = clib_min (max_dequeue, vec_len (em->rx_buf));
1079       n_read = app_recv_stream_raw (s->rx_fifo, em->rx_buf, to_dequeue,
1080                                     0 /* clear evt */ , 0 /* peek */ );
1081       if (n_read > 0)
1082         {
1083           max_dequeue -= n_read;
1084           s->bytes_received += n_read;
1085         }
1086       else
1087         break;
1088
1089       /* Reflect if a non-drop session */
1090       if (!em->no_return && n_read > 0)
1091         {
1092           offset = 0;
1093           do
1094             {
1095               n_sent = app_send_stream ((app_session_t *) s,
1096                                         &em->rx_buf[offset],
1097                                         n_read, SVM_Q_WAIT);
1098               if (n_sent > 0)
1099                 {
1100                   n_read -= n_sent;
1101                   offset += n_sent;
1102                 }
1103             }
1104           while ((n_sent <= 0 || n_read > 0) && !em->time_to_stop);
1105         }
1106     }
1107   while (max_dequeue > 0 && !em->time_to_stop);
1108 }
1109
1110 static void
1111 server_handle_mq (echo_main_t * em)
1112 {
1113   svm_msg_q_msg_t msg;
1114   session_event_t *e;
1115
1116   while (1)
1117     {
1118       int rc = svm_msg_q_sub (em->our_event_queue, &msg, SVM_Q_TIMEDWAIT, 1);
1119       if (PREDICT_FALSE (rc == ETIMEDOUT && em->time_to_stop))
1120         break;
1121       if (PREDICT_FALSE (em->time_to_print_stats == 1))
1122         {
1123           em->time_to_print_stats = 0;
1124           fformat (stdout, "%d connections\n", pool_elts (em->sessions));
1125         }
1126       if (rc == ETIMEDOUT)
1127         continue;
1128       e = svm_msg_q_msg_data (em->our_event_queue, &msg);
1129       clib_warning ("Event %d", e->event_type);
1130       switch (e->event_type)
1131         {
1132         case FIFO_EVENT_APP_RX:
1133           server_handle_rx (em, e);
1134           break;
1135         default:
1136           handle_mq_event (e);
1137           break;
1138         }
1139       svm_msg_q_free_msg (em->our_event_queue, &msg);
1140     }
1141 }
1142
1143 void
1144 server_send_listen (echo_main_t * em)
1145 {
1146   vl_api_bind_uri_t *bmp;
1147   bmp = vl_msg_api_alloc (sizeof (*bmp));
1148   clib_memset (bmp, 0, sizeof (*bmp));
1149
1150   bmp->_vl_msg_id = ntohs (VL_API_BIND_URI);
1151   bmp->client_index = em->my_client_index;
1152   bmp->context = ntohl (0xfeedface);
1153   memcpy (bmp->uri, em->uri, vec_len (em->uri));
1154   vl_msg_api_send_shmem (em->vl_input_queue, (u8 *) & bmp);
1155 }
1156
1157 int
1158 server_listen (echo_main_t * em)
1159 {
1160   server_send_listen (em);
1161   if (wait_for_state_change (em, STATE_READY))
1162     {
1163       clib_warning ("timeout waiting for STATE_READY");
1164       return -1;
1165     }
1166   return 0;
1167 }
1168
1169 void
1170 server_send_unbind (echo_main_t * em)
1171 {
1172   vl_api_unbind_uri_t *ump;
1173
1174   ump = vl_msg_api_alloc (sizeof (*ump));
1175   clib_memset (ump, 0, sizeof (*ump));
1176
1177   ump->_vl_msg_id = ntohs (VL_API_UNBIND_URI);
1178   ump->client_index = em->my_client_index;
1179   memcpy (ump->uri, em->uri, vec_len (em->uri));
1180   vl_msg_api_send_shmem (em->vl_input_queue, (u8 *) & ump);
1181 }
1182
1183 void
1184 server_run (echo_main_t * em)
1185 {
1186   echo_session_t *session;
1187   int i;
1188
1189   /* $$$$ hack preallocation */
1190   for (i = 0; i < 200000; i++)
1191     {
1192       pool_get (em->sessions, session);
1193       clib_memset (session, 0, sizeof (*session));
1194     }
1195   for (i = 0; i < 200000; i++)
1196     pool_put_index (em->sessions, i);
1197
1198   if (application_attach (em))
1199     return;
1200
1201   /* Bind to uri */
1202   if (server_listen (em))
1203     return;
1204
1205   /* Enter handle event loop */
1206   server_handle_mq (em);
1207
1208   /* Cleanup */
1209   server_send_unbind (em);
1210
1211   application_detach (em);
1212
1213   fformat (stdout, "Test complete...\n");
1214 }
1215
1216 static void
1217 vl_api_disconnect_session_reply_t_handler (vl_api_disconnect_session_reply_t *
1218                                            mp)
1219 {
1220   echo_main_t *em = &echo_main;
1221   uword *p;
1222
1223   if (mp->retval)
1224     {
1225       clib_warning ("vpp complained about disconnect: %d",
1226                     ntohl (mp->retval));
1227       return;
1228     }
1229
1230   em->state = STATE_START;
1231
1232   p = hash_get (em->session_index_by_vpp_handles, mp->handle);
1233   if (p)
1234     {
1235       hash_unset (em->session_index_by_vpp_handles, mp->handle);
1236     }
1237   else
1238     {
1239       clib_warning ("couldn't find session key %llx", mp->handle);
1240     }
1241 }
1242
1243 static void
1244   vl_api_application_tls_cert_add_reply_t_handler
1245   (vl_api_application_tls_cert_add_reply_t * mp)
1246 {
1247   if (mp->retval)
1248     clib_warning ("failed to add tls cert");
1249 }
1250
1251 static void
1252   vl_api_application_tls_key_add_reply_t_handler
1253   (vl_api_application_tls_key_add_reply_t * mp)
1254 {
1255   if (mp->retval)
1256     clib_warning ("failed to add tls key");
1257 }
1258
1259 #define foreach_quic_echo_msg                                           \
1260 _(BIND_URI_REPLY, bind_uri_reply)                                       \
1261 _(UNBIND_URI_REPLY, unbind_uri_reply)                                   \
1262 _(DISCONNECT_SESSION_REPLY, disconnect_session_reply)                   \
1263 _(APPLICATION_ATTACH_REPLY, application_attach_reply)                   \
1264 _(APPLICATION_DETACH_REPLY, application_detach_reply)                   \
1265 _(MAP_ANOTHER_SEGMENT, map_another_segment)                             \
1266 _(APPLICATION_TLS_CERT_ADD_REPLY, application_tls_cert_add_reply)       \
1267 _(APPLICATION_TLS_KEY_ADD_REPLY, application_tls_key_add_reply)         \
1268
1269 void
1270 quic_echo_api_hookup (echo_main_t * em)
1271 {
1272 #define _(N,n)                                                  \
1273     vl_msg_api_set_handlers(VL_API_##N, #n,                     \
1274                            vl_api_##n##_t_handler,              \
1275                            vl_noop_handler,                     \
1276                            vl_api_##n##_t_endian,               \
1277                            vl_api_##n##_t_print,                \
1278                            sizeof(vl_api_##n##_t), 1);
1279   foreach_quic_echo_msg;
1280 #undef _
1281 }
1282
1283 int
1284 main (int argc, char **argv)
1285 {
1286   int i_am_server = 1, test_return_packets = 0;
1287   echo_main_t *em = &echo_main;
1288   svm_fifo_segment_main_t *sm = &em->segment_main;
1289   unformat_input_t _argv, *a = &_argv;
1290   u8 *chroot_prefix;
1291   u8 *uri = 0;
1292   u8 *bind_uri = (u8 *) "quic://0.0.0.0/1234";
1293   u8 *connect_uri = (u8 *) "quic://6.0.1.1/1234";
1294   u64 bytes_to_send = 64 << 10, mbytes;
1295   char *app_name;
1296   u32 tmp;
1297
1298   clib_mem_init_thread_safe (0, 256 << 20);
1299
1300   clib_memset (em, 0, sizeof (*em));
1301   em->session_index_by_vpp_handles = hash_create (0, sizeof (uword));
1302   em->my_pid = getpid ();
1303   em->configured_segment_size = 1 << 20;
1304   em->socket_name = 0;
1305   em->use_sock_api = 1;
1306   em->fifo_size = 64 << 10;
1307   em->n_clients = 1;
1308
1309   clib_time_init (&em->clib_time);
1310   init_error_string_table (em);
1311   svm_fifo_segment_main_init (sm, HIGH_SEGMENT_BASEVA, 20);
1312   unformat_init_command_line (a, argv);
1313
1314   while (unformat_check_input (a) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
1315     {
1316       if (unformat (a, "chroot prefix %s", &chroot_prefix))
1317         {
1318           vl_set_memory_root_path ((char *) chroot_prefix);
1319         }
1320       else if (unformat (a, "uri %s", &uri))
1321         ;
1322       else if (unformat (a, "segment-size %dM", &tmp))
1323         em->configured_segment_size = tmp << 20;
1324       else if (unformat (a, "segment-size %dG", &tmp))
1325         em->configured_segment_size = tmp << 30;
1326       else if (unformat (a, "server"))
1327         i_am_server = 1;
1328       else if (unformat (a, "client"))
1329         i_am_server = 0;
1330       else if (unformat (a, "no-return"))
1331         em->no_return = 1;
1332       else if (unformat (a, "test"))
1333         test_return_packets = 1;
1334       else if (unformat (a, "bytes %lld", &mbytes))
1335         {
1336           bytes_to_send = mbytes;
1337         }
1338       else if (unformat (a, "mbytes %lld", &mbytes))
1339         {
1340           bytes_to_send = mbytes << 20;
1341         }
1342       else if (unformat (a, "gbytes %lld", &mbytes))
1343         {
1344           bytes_to_send = mbytes << 30;
1345         }
1346       else if (unformat (a, "socket-name %s", &em->socket_name))
1347         ;
1348       else if (unformat (a, "use-svm-api"))
1349         em->use_sock_api = 0;
1350       else if (unformat (a, "fifo-size %d", &tmp))
1351         em->fifo_size = tmp << 10;
1352       else if (unformat (a, "nclients %d", &em->n_clients))
1353         ;
1354       else
1355         {
1356           fformat (stderr, "%s: usage [master|slave]\n", argv[0]);
1357           exit (1);
1358         }
1359     }
1360
1361   if (!em->socket_name)
1362     em->socket_name = format (0, "%s%c", API_SOCKET_FILE, 0);
1363
1364   if (uri)
1365     {
1366       em->uri = format (0, "%s%c", uri, 0);
1367       em->connect_uri = format (0, "%s%c", uri, 0);
1368     }
1369   else
1370     {
1371       em->uri = format (0, "%s%c", bind_uri, 0);
1372       em->connect_uri = format (0, "%s%c", connect_uri, 0);
1373     }
1374
1375   em->i_am_master = i_am_server;
1376   em->test_return_packets = test_return_packets;
1377   em->bytes_to_send = bytes_to_send;
1378   em->time_to_stop = 0;
1379   vec_validate (em->rx_buf, 4 << 20);
1380   vec_validate (em->client_thread_handles, em->n_clients - 1);
1381   vec_validate (em->thread_args, em->n_clients - 1);
1382
1383   setup_signal_handlers ();
1384   quic_echo_api_hookup (em);
1385
1386   app_name = i_am_server ? "quic_echo_server" : "quic_echo_client";
1387   if (connect_to_vpp (app_name) < 0)
1388     {
1389       svm_region_exit ();
1390       fformat (stderr, "Couldn't connect to vpe, exiting...\n");
1391       exit (1);
1392     }
1393
1394   if (i_am_server == 0)
1395     clients_run (em);
1396   else
1397     server_run (em);
1398
1399   /* Make sure detach finishes */
1400   wait_for_state_change (em, STATE_DETACHED);
1401
1402   disconnect_from_vpp (em);
1403   exit (0);
1404 }
1405
1406 /*
1407  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
1408  *
1409  * Local Variables:
1410  * eval: (c-set-style "gnu")
1411  * End:
1412  */