vcl: vls cleanup and more docs
[vpp.git] / src / vcl / vcl_locked.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2021 Cisco and/or its affiliates.
3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
4  * you may not use this
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 /**
17  * VCL Locked Sessions (VLS) is a wrapper that synchronizes access to VCL APIs
18  * which are, by construction, not thread safe. To this end, VLS uses
19  * configuration and heuristics to detect how applications use sessions in
20  * an attempt to optimize the locking strategy. The modes of operation
21  * currently supported are the following:
22  *
23  *                    1) per-process workers
24  *
25  *                  +----------+   +----------+
26  *                  |          |   |          |
27  *                  | process0 |   | process1 |
28  *                  |          |   |          |
29  *                  +-----+----+   +-----+----+
30  *                        |              |
31  *                        |              |
32  *                  +-----+----+   +-----+----+
33  *                  |          |   |          |
34  *                  | vls_wrk0 |   | vls_wrk1 |
35  *                  |          |   |          |
36  *                  +-----+----+   +-----+----+
37  *                        |              |
38  *                        |              |
39  *                  +-----+----+   +-----+----+
40  *                  |          |   |          |
41  *                  | vcl_wrk0 |   | vcl_wrk1 |
42  *                  |          |   |          |
43  *                  +----------+   +----------+
44  *
45  *     2) per-thread workers         3) single-worker multi-thread
46  *
47  *   +---------+   +---------+         +---------+   +---------+
48  *   |         |   |         |         |         |   |         |
49  *   | thread0 |   | thread1 |         | thread0 |   | thread1 |
50  *   |         |   |         |         |         |   |         |
51  *   +--------++   +-+-------+         +--------++   +-+-------+
52  *            |      |                          |      |
53  *            |      |                          |      |
54  *          +-+------+-+                      +-+------+-+
55  *          |          |                      |          |
56  *          | vls_wrk0 |                      | vls_wrk0 |
57  *          |          |                      |          |
58  *          +-+------+-+                      +----+-----+
59  *            |      |                             |
60  *            |      |                             |
61  *   +--------+-+  +-+--------+               +----+-----+
62  *   |          |  |          |               |          |
63  *   | vcl_wrk0 |  | vcl_wrk1 |               | vcl_wrk0 |
64  *   |          |  |          |               |          |
65  *   +----------+  +----------+               +----------+
66  *
67  * 1) per-process workers: intercept fork calls and assume all children
68  *    processes are new workers that must be registered with vcl. VLS
69  *    sessions are cloned and shared between workers. Only shared sessions
70  *    are locked on use and thereby only one process can interact with
71  *    them at a time (explicit sharing).
72  *
73  * 2) per-thread workers: each newly detected pthread is assumed to be a new
74  *    worker and is registered with vcl. Enabled via configuration.
75  *    When a thread tries to access a session it does not own, a clone and
76  *    share rpc request is sent to the owning thread via vcl and vpp.
77  *    Consequently, a vls session can map to multiple vcl sessions, one per
78  *    vcl worker. VLS sessions are locked on use (implicit sharing).
79  *
80  * 3) single-worker multi-thread: vls does not make any assumptions about
81  *    application threads and therefore implements an aggressive locking
82  *    strategy that limits access to underlying vcl resources based on type
83  *    of interaction and locks vls session on use (implicit sharing).
84  */
85
86 #include <vcl/vcl_locked.h>
87 #include <vcl/vcl_private.h>
88
89 typedef struct vls_shared_data_
90 {
91   clib_spinlock_t lock;     /**< shared data lock */
92   u32 owner_wrk_index;      /**< vcl wrk that owns session */
93   u32 *workers_subscribed;  /**< vec of wrks subscribed to session */
94   clib_bitmap_t *listeners; /**< bitmap of wrks actively listening */
95 } vls_shared_data_t;
96
97 typedef struct vcl_locked_session_
98 {
99   clib_spinlock_t lock;    /**< vls lock when in use */
100   u32 session_index;       /**< vcl session index */
101   u32 vcl_wrk_index;       /**< vcl worker index */
102   u32 vls_index;           /**< index in vls pool */
103   u32 shared_data_index;   /**< shared data index if any */
104   u32 owner_vcl_wrk_index; /**< vcl wrk of the vls wrk at alloc */
105   uword *vcl_wrk_index_to_session_index; /**< map vcl wrk to session */
106 } vcl_locked_session_t;
107
108 typedef struct vls_worker_
109 {
110   clib_rwlock_t sh_to_vlsh_table_lock; /**< ht rwlock with mt workers */
111   vcl_locked_session_t *vls_pool;      /**< pool of vls session */
112   uword *sh_to_vlsh_table;             /**< map from vcl sh to vls sh */
113   u32 *pending_vcl_wrk_cleanup;        /**< child vcl wrks to cleanup */
114   u32 vcl_wrk_index;                   /**< if 1:1 map vls to vcl wrk */
115 } vls_worker_t;
116
117 typedef struct vls_local_
118 {
119   int vls_wrk_index;                  /**< vls wrk index, 1 per process */
120   volatile int vls_mt_n_threads;      /**< number of threads detected */
121   pthread_mutex_t vls_mt_mq_mlock;    /**< vcl mq lock */
122   pthread_mutex_t vls_mt_spool_mlock; /**< vcl select or pool lock */
123   volatile u8 select_mp_check;        /**< flag set if select checks done */
124 } vls_process_local_t;
125
126 static vls_process_local_t vls_local;
127 static vls_process_local_t *vlsl = &vls_local;
128
129 typedef struct vls_main_
130 {
131   vls_worker_t *workers;               /**< pool of vls workers */
132   clib_rwlock_t vls_pool_lock;         /**< per process/wrk vls pool locks */
133   vls_shared_data_t *shared_data_pool; /**< inter proc pool of shared data */
134   clib_rwlock_t shared_data_lock;      /**< shared data pool lock */
135   clib_spinlock_t worker_rpc_lock;     /**< lock for inter-worker rpcs */
136 } vls_main_t;
137
138 vls_main_t *vlsm;
139
140 typedef enum
141 {
142   VLS_RPC_STATE_INIT,
143   VLS_RPC_STATE_SUCCESS,
144   VLS_RPC_STATE_SESSION_NOT_EXIST,
145 } vls_rpc_state_e;
146
147 typedef enum vls_rpc_msg_type_
148 {
149   VLS_RPC_CLONE_AND_SHARE,
150   VLS_RPC_SESS_CLEANUP,
151 } vls_rpc_msg_type_e;
152
153 typedef struct vls_rpc_msg_
154 {
155   u8 type;
156   u8 data[0];
157 } vls_rpc_msg_t;
158
159 typedef struct vls_clone_and_share_msg_
160 {
161   u32 vls_index;                /**< vls to be shared */
162   u32 session_index;            /**< vcl session to be shared */
163   u32 origin_vls_wrk;           /**< vls worker that initiated the rpc */
164   u32 origin_vls_index;         /**< vls session of the originator */
165   u32 origin_vcl_wrk;           /**< vcl worker that initiated the rpc */
166   u32 origin_session_index;     /**< vcl session of the originator */
167 } vls_clone_and_share_msg_t;
168
169 typedef struct vls_sess_cleanup_msg_
170 {
171   u32 session_index;            /**< vcl session to be cleaned */
172   u32 origin_vcl_wrk;           /**< worker that initiated the rpc */
173 } vls_sess_cleanup_msg_t;
174
175 void vls_send_session_cleanup_rpc (vcl_worker_t * wrk,
176                                    u32 dst_wrk_index, u32 dst_session_index);
177 void vls_send_clone_and_share_rpc (vcl_worker_t *wrk, u32 origin_vls_index,
178                                    u32 session_index, u32 vls_wrk_index,
179                                    u32 dst_wrk_index, u32 dst_vls_index,
180                                    u32 dst_session_index);
181 static void vls_cleanup_forked_child (vcl_worker_t *wrk,
182                                       vcl_worker_t *child_wrk);
183 static void vls_handle_pending_wrk_cleanup (void);
184
185 static inline u32
186 vls_get_worker_index (void)
187 {
188   return vlsl->vls_wrk_index;
189 }
190
191 static u32
192 vls_shared_data_alloc (void)
193 {
194   vls_shared_data_t *vls_shd;
195   u32 shd_index;
196
197   clib_rwlock_writer_lock (&vlsm->shared_data_lock);
198   pool_get_zero (vlsm->shared_data_pool, vls_shd);
199   clib_spinlock_init (&vls_shd->lock);
200   shd_index = vls_shd - vlsm->shared_data_pool;
201   clib_rwlock_writer_unlock (&vlsm->shared_data_lock);
202
203   return shd_index;
204 }
205
206 static u32
207 vls_shared_data_index (vls_shared_data_t * vls_shd)
208 {
209   return vls_shd - vlsm->shared_data_pool;
210 }
211
212 vls_shared_data_t *
213 vls_shared_data_get (u32 shd_index)
214 {
215   if (pool_is_free_index (vlsm->shared_data_pool, shd_index))
216     return 0;
217   return pool_elt_at_index (vlsm->shared_data_pool, shd_index);
218 }
219
220 static void
221 vls_shared_data_free (u32 shd_index)
222 {
223   vls_shared_data_t *vls_shd;
224
225   clib_rwlock_writer_lock (&vlsm->shared_data_lock);
226   vls_shd = vls_shared_data_get (shd_index);
227   clib_spinlock_free (&vls_shd->lock);
228   clib_bitmap_free (vls_shd->listeners);
229   vec_free (vls_shd->workers_subscribed);
230   pool_put (vlsm->shared_data_pool, vls_shd);
231   clib_rwlock_writer_unlock (&vlsm->shared_data_lock);
232 }
233
234 static inline void
235 vls_shared_data_pool_rlock (void)
236 {
237   clib_rwlock_reader_lock (&vlsm->shared_data_lock);
238 }
239
240 static inline void
241 vls_shared_data_pool_runlock (void)
242 {
243   clib_rwlock_reader_unlock (&vlsm->shared_data_lock);
244 }
245
246 static inline void
247 vls_mt_pool_rlock (void)
248 {
249   if (vlsl->vls_mt_n_threads > 1)
250     clib_rwlock_reader_lock (&vlsm->vls_pool_lock);
251 }
252
253 static inline void
254 vls_mt_pool_runlock (void)
255 {
256   if (vlsl->vls_mt_n_threads > 1)
257     clib_rwlock_reader_unlock (&vlsm->vls_pool_lock);
258 }
259
260 static inline void
261 vls_mt_pool_wlock (void)
262 {
263   if (vlsl->vls_mt_n_threads > 1)
264     clib_rwlock_writer_lock (&vlsm->vls_pool_lock);
265 }
266
267 static inline void
268 vls_mt_pool_wunlock (void)
269 {
270   if (vlsl->vls_mt_n_threads > 1)
271     clib_rwlock_writer_unlock (&vlsm->vls_pool_lock);
272 }
273
274 typedef enum
275 {
276   VLS_MT_OP_READ,
277   VLS_MT_OP_WRITE,
278   VLS_MT_OP_SPOOL,
279   VLS_MT_OP_XPOLL,
280 } vls_mt_ops_t;
281
282 typedef enum
283 {
284   VLS_MT_LOCK_MQ = 1 << 0,
285   VLS_MT_LOCK_SPOOL = 1 << 1
286 } vls_mt_lock_type_t;
287
288 static void
289 vls_mt_add (void)
290 {
291   vlsl->vls_mt_n_threads += 1;
292
293   /* If multi-thread workers are supported, for each new thread register a new
294    * vcl worker with vpp. Otherwise, all threads use the same vcl worker, so
295    * update the vcl worker's thread local worker index variable */
296   if (vls_mt_wrk_supported ())
297     {
298       if (vppcom_worker_register () != VPPCOM_OK)
299         VERR ("failed to register worker");
300     }
301   else
302     vcl_set_worker_index (vlsl->vls_wrk_index);
303 }
304
305 static inline void
306 vls_mt_mq_lock (void)
307 {
308   pthread_mutex_lock (&vlsl->vls_mt_mq_mlock);
309 }
310
311 static inline void
312 vls_mt_mq_unlock (void)
313 {
314   pthread_mutex_unlock (&vlsl->vls_mt_mq_mlock);
315 }
316
317 static inline void
318 vls_mt_spool_lock (void)
319 {
320   pthread_mutex_lock (&vlsl->vls_mt_spool_mlock);
321 }
322
323 static inline void
324 vls_mt_create_unlock (void)
325 {
326   pthread_mutex_unlock (&vlsl->vls_mt_spool_mlock);
327 }
328
329 static void
330 vls_mt_locks_init (void)
331 {
332   pthread_mutex_init (&vlsl->vls_mt_mq_mlock, NULL);
333   pthread_mutex_init (&vlsl->vls_mt_spool_mlock, NULL);
334 }
335
336 u8
337 vls_is_shared (vcl_locked_session_t * vls)
338 {
339   return (vls->shared_data_index != ~0);
340 }
341
342 static inline void
343 vls_lock (vcl_locked_session_t * vls)
344 {
345   if ((vlsl->vls_mt_n_threads > 1) || vls_is_shared (vls))
346     clib_spinlock_lock (&vls->lock);
347 }
348
349 static inline void
350 vls_unlock (vcl_locked_session_t * vls)
351 {
352   if ((vlsl->vls_mt_n_threads > 1) || vls_is_shared (vls))
353     clib_spinlock_unlock (&vls->lock);
354 }
355
356 static inline vcl_session_handle_t
357 vls_to_sh (vcl_locked_session_t * vls)
358 {
359   return vcl_session_handle_from_index (vls->session_index);
360 }
361
362 static inline vcl_session_handle_t
363 vls_to_sh_tu (vcl_locked_session_t * vls)
364 {
365   vcl_session_handle_t sh;
366   sh = vls_to_sh (vls);
367   vls_mt_pool_runlock ();
368   return sh;
369 }
370
371 static vls_worker_t *
372 vls_worker_get_current (void)
373 {
374   return pool_elt_at_index (vlsm->workers, vls_get_worker_index ());
375 }
376
377 static void
378 vls_worker_alloc (void)
379 {
380   vls_worker_t *wrk;
381
382   pool_get_zero (vlsm->workers, wrk);
383   if (vls_mt_wrk_supported ())
384     clib_rwlock_init (&wrk->sh_to_vlsh_table_lock);
385   wrk->vcl_wrk_index = vcl_get_worker_index ();
386   vec_validate (wrk->pending_vcl_wrk_cleanup, 16);
387   vec_reset_length (wrk->pending_vcl_wrk_cleanup);
388 }
389
390 static void
391 vls_worker_free (vls_worker_t * wrk)
392 {
393   hash_free (wrk->sh_to_vlsh_table);
394   if (vls_mt_wrk_supported ())
395     clib_rwlock_free (&wrk->sh_to_vlsh_table_lock);
396   pool_free (wrk->vls_pool);
397   pool_put (vlsm->workers, wrk);
398 }
399
400 static vls_worker_t *
401 vls_worker_get (u32 wrk_index)
402 {
403   if (pool_is_free_index (vlsm->workers, wrk_index))
404     return 0;
405   return pool_elt_at_index (vlsm->workers, wrk_index);
406 }
407
408 static void
409 vls_sh_to_vlsh_table_add (vls_worker_t *wrk, vcl_session_handle_t sh, u32 vlsh)
410 {
411   if (vls_mt_wrk_supported ())
412     clib_rwlock_writer_lock (&wrk->sh_to_vlsh_table_lock);
413   hash_set (wrk->sh_to_vlsh_table, sh, vlsh);
414   if (vls_mt_wrk_supported ())
415     clib_rwlock_writer_unlock (&wrk->sh_to_vlsh_table_lock);
416 }
417
418 static void
419 vls_sh_to_vlsh_table_del (vls_worker_t *wrk, vcl_session_handle_t sh)
420 {
421   if (vls_mt_wrk_supported ())
422     clib_rwlock_writer_lock (&wrk->sh_to_vlsh_table_lock);
423   hash_unset (wrk->sh_to_vlsh_table, sh);
424   if (vls_mt_wrk_supported ())
425     clib_rwlock_writer_unlock (&wrk->sh_to_vlsh_table_lock);
426 }
427
428 static uword *
429 vls_sh_to_vlsh_table_get (vls_worker_t *wrk, vcl_session_handle_t sh)
430 {
431   if (vls_mt_wrk_supported ())
432     clib_rwlock_reader_lock (&wrk->sh_to_vlsh_table_lock);
433   uword *vlshp = hash_get (wrk->sh_to_vlsh_table, sh);
434   if (vls_mt_wrk_supported ())
435     clib_rwlock_reader_unlock (&wrk->sh_to_vlsh_table_lock);
436   return vlshp;
437 }
438
439 static vls_handle_t
440 vls_alloc (vcl_session_handle_t sh)
441 {
442   vls_worker_t *wrk = vls_worker_get_current ();
443   vcl_locked_session_t *vls;
444
445   vls_mt_pool_wlock ();
446
447   pool_get_zero (wrk->vls_pool, vls);
448   vls->session_index = vppcom_session_index (sh);
449   vls->vcl_wrk_index = vppcom_session_worker (sh);
450   vls->vls_index = vls - wrk->vls_pool;
451   vls->shared_data_index = ~0;
452   vls_sh_to_vlsh_table_add (wrk, sh, vls->vls_index);
453   if (vls_mt_wrk_supported ())
454     {
455       hash_set (vls->vcl_wrk_index_to_session_index, vls->vcl_wrk_index,
456                 vls->session_index);
457       vls->owner_vcl_wrk_index = vls->vcl_wrk_index;
458     }
459   clib_spinlock_init (&vls->lock);
460
461   vls_mt_pool_wunlock ();
462   return vls->vls_index;
463 }
464
465 static vcl_locked_session_t *
466 vls_get (vls_handle_t vlsh)
467 {
468   vls_worker_t *wrk = vls_worker_get_current ();
469   if (pool_is_free_index (wrk->vls_pool, vlsh))
470     return 0;
471   return pool_elt_at_index (wrk->vls_pool, vlsh);
472 }
473
474 static void
475 vls_free (vcl_locked_session_t * vls)
476 {
477   vls_worker_t *wrk = vls_worker_get_current ();
478
479   ASSERT (vls != 0);
480   vls_sh_to_vlsh_table_del (
481     wrk, vcl_session_handle_from_index (vls->session_index));
482   clib_spinlock_free (&vls->lock);
483   pool_put (wrk->vls_pool, vls);
484 }
485
486 static vcl_locked_session_t *
487 vls_get_and_lock (vls_handle_t vlsh)
488 {
489   vls_worker_t *wrk = vls_worker_get_current ();
490   vcl_locked_session_t *vls;
491   if (pool_is_free_index (wrk->vls_pool, vlsh))
492     return 0;
493   vls = pool_elt_at_index (wrk->vls_pool, vlsh);
494   vls_lock (vls);
495   return vls;
496 }
497
498 static vcl_locked_session_t *
499 vls_get_w_dlock (vls_handle_t vlsh)
500 {
501   vcl_locked_session_t *vls;
502   vls_mt_pool_rlock ();
503   vls = vls_get_and_lock (vlsh);
504   if (!vls)
505     vls_mt_pool_runlock ();
506   return vls;
507 }
508
509 static inline void
510 vls_get_and_unlock (vls_handle_t vlsh)
511 {
512   vcl_locked_session_t *vls;
513   vls_mt_pool_rlock ();
514   vls = vls_get (vlsh);
515   vls_unlock (vls);
516   vls_mt_pool_runlock ();
517 }
518
519 static inline void
520 vls_dunlock (vcl_locked_session_t * vls)
521 {
522   vls_unlock (vls);
523   vls_mt_pool_runlock ();
524 }
525
526 static vcl_locked_session_t *
527 vls_session_get (vls_worker_t * wrk, u32 vls_index)
528 {
529   if (pool_is_free_index (wrk->vls_pool, vls_index))
530     return 0;
531   return pool_elt_at_index (wrk->vls_pool, vls_index);
532 }
533
534 vcl_session_handle_t
535 vlsh_to_sh (vls_handle_t vlsh)
536 {
537   vcl_locked_session_t *vls;
538   int rv;
539
540   vls = vls_get_w_dlock (vlsh);
541   if (!vls)
542     return INVALID_SESSION_ID;
543   rv = vls_to_sh (vls);
544   vls_dunlock (vls);
545   return rv;
546 }
547
548 vcl_session_handle_t
549 vlsh_to_session_index (vls_handle_t vlsh)
550 {
551   vcl_session_handle_t sh;
552   sh = vlsh_to_sh (vlsh);
553   return vppcom_session_index (sh);
554 }
555
556 vls_handle_t
557 vls_si_wi_to_vlsh (u32 session_index, u32 vcl_wrk_index)
558 {
559   vls_worker_t *wrk = vls_worker_get_current ();
560   uword *vlshp = vls_sh_to_vlsh_table_get (
561     wrk,
562     vcl_session_handle_from_wrk_session_index (session_index, vcl_wrk_index));
563
564   return vlshp ? *vlshp : VLS_INVALID_HANDLE;
565 }
566
567 vls_handle_t
568 vls_session_index_to_vlsh (uint32_t session_index)
569 {
570   vls_handle_t vlsh;
571
572   vls_mt_pool_rlock ();
573   vlsh = vls_si_wi_to_vlsh (session_index, vcl_get_worker_index ());
574   vls_mt_pool_runlock ();
575
576   return vlsh;
577 }
578
579 u8
580 vls_is_shared_by_wrk (vcl_locked_session_t * vls, u32 wrk_index)
581 {
582   vls_shared_data_t *vls_shd;
583   int i;
584
585   if (vls->shared_data_index == ~0)
586     return 0;
587
588   vls_shared_data_pool_rlock ();
589
590   vls_shd = vls_shared_data_get (vls->shared_data_index);
591   clib_spinlock_lock (&vls_shd->lock);
592
593   for (i = 0; i < vec_len (vls_shd->workers_subscribed); i++)
594     if (vls_shd->workers_subscribed[i] == wrk_index)
595       {
596         clib_spinlock_unlock (&vls_shd->lock);
597         vls_shared_data_pool_runlock ();
598         return 1;
599       }
600   clib_spinlock_unlock (&vls_shd->lock);
601
602   vls_shared_data_pool_runlock ();
603   return 0;
604 }
605
606 static void
607 vls_listener_wrk_set (vcl_locked_session_t * vls, u32 wrk_index, u8 is_active)
608 {
609   vls_shared_data_t *vls_shd;
610
611   if (vls->shared_data_index == ~0)
612     {
613       clib_warning ("not a shared session");
614       return;
615     }
616
617   vls_shared_data_pool_rlock ();
618
619   vls_shd = vls_shared_data_get (vls->shared_data_index);
620
621   clib_spinlock_lock (&vls_shd->lock);
622   clib_bitmap_set (vls_shd->listeners, wrk_index, is_active);
623   clib_spinlock_unlock (&vls_shd->lock);
624
625   vls_shared_data_pool_runlock ();
626 }
627
628 static u32
629 vls_shared_get_owner (vcl_locked_session_t * vls)
630 {
631   vls_shared_data_t *vls_shd;
632   u32 owner_wrk;
633
634   vls_shared_data_pool_rlock ();
635
636   vls_shd = vls_shared_data_get (vls->shared_data_index);
637   owner_wrk = vls_shd->owner_wrk_index;
638
639   vls_shared_data_pool_runlock ();
640
641   return owner_wrk;
642 }
643
644 static u8
645 vls_listener_wrk_is_active (vcl_locked_session_t * vls, u32 wrk_index)
646 {
647   vls_shared_data_t *vls_shd;
648   u8 is_set;
649
650   if (vls->shared_data_index == ~0)
651     {
652       clib_warning ("not a shared session");
653       return 0;
654     }
655
656   vls_shared_data_pool_rlock ();
657
658   vls_shd = vls_shared_data_get (vls->shared_data_index);
659
660   clib_spinlock_lock (&vls_shd->lock);
661   is_set = clib_bitmap_get (vls_shd->listeners, wrk_index);
662   clib_spinlock_unlock (&vls_shd->lock);
663
664   vls_shared_data_pool_runlock ();
665
666   return (is_set == 1);
667 }
668
669 static void
670 vls_listener_wrk_start_listen (vcl_locked_session_t * vls, u32 wrk_index)
671 {
672   vppcom_session_listen (vls_to_sh (vls), ~0);
673   vls_listener_wrk_set (vls, wrk_index, 1 /* is_active */ );
674 }
675
676 static void
677 vls_listener_wrk_stop_listen (vcl_locked_session_t * vls, u32 wrk_index)
678 {
679   vcl_worker_t *wrk;
680   vcl_session_t *s;
681
682   wrk = vcl_worker_get (wrk_index);
683   s = vcl_session_get (wrk, vls->session_index);
684   if (s->session_state != VCL_STATE_LISTEN)
685     return;
686   vcl_send_session_unlisten (wrk, s);
687   s->session_state = VCL_STATE_LISTEN_NO_MQ;
688   vls_listener_wrk_set (vls, wrk_index, 0 /* is_active */ );
689 }
690
691 static int
692 vls_shared_data_subscriber_position (vls_shared_data_t * vls_shd,
693                                      u32 wrk_index)
694 {
695   int i;
696
697   for (i = 0; i < vec_len (vls_shd->workers_subscribed); i++)
698     {
699       if (vls_shd->workers_subscribed[i] == wrk_index)
700         return i;
701     }
702   return -1;
703 }
704
705 int
706 vls_unshare_session (vcl_locked_session_t * vls, vcl_worker_t * wrk)
707 {
708   vls_shared_data_t *vls_shd;
709   int do_disconnect, pos;
710   u32 n_subscribers;
711   vcl_session_t *s;
712
713   if (vls->shared_data_index == ~0)
714     return 0;
715
716   s = vcl_session_get (wrk, vls->session_index);
717   if (s->session_state == VCL_STATE_LISTEN)
718     vls_listener_wrk_set (vls, wrk->wrk_index, 0 /* is_active */ );
719
720   vls_shared_data_pool_rlock ();
721
722   vls_shd = vls_shared_data_get (vls->shared_data_index);
723   clib_spinlock_lock (&vls_shd->lock);
724
725   pos = vls_shared_data_subscriber_position (vls_shd, wrk->wrk_index);
726   if (pos < 0)
727     {
728       clib_warning ("worker %u not subscribed for vls %u", wrk->wrk_index,
729                     vls->vcl_wrk_index);
730       goto done;
731     }
732
733   /*
734    * Unsubscribe from share data and fifos
735    */
736   if (s->rx_fifo)
737     {
738       svm_fifo_del_subscriber (s->rx_fifo, wrk->vpp_wrk_index);
739       svm_fifo_del_subscriber (s->tx_fifo, wrk->vpp_wrk_index);
740     }
741   vec_del1 (vls_shd->workers_subscribed, pos);
742
743   /*
744    * Cleanup vcl state
745    */
746   n_subscribers = vec_len (vls_shd->workers_subscribed);
747   do_disconnect = s->session_state == VCL_STATE_LISTEN || !n_subscribers;
748   vcl_session_cleanup (wrk, s, vcl_session_handle (s), do_disconnect);
749
750   /*
751    * No subscriber left, cleanup shared data
752    */
753   if (!n_subscribers)
754     {
755       u32 shd_index = vls_shared_data_index (vls_shd);
756
757       clib_spinlock_unlock (&vls_shd->lock);
758       vls_shared_data_pool_runlock ();
759
760       vls_shared_data_free (shd_index);
761
762       /* All locks have been dropped */
763       return 0;
764     }
765
766   /* Return, if this is not the owning worker */
767   if (vls_shd->owner_wrk_index != wrk->wrk_index)
768     goto done;
769
770   ASSERT (vec_len (vls_shd->workers_subscribed));
771
772   /*
773    *  Check if we can change owner or close
774    */
775   vls_shd->owner_wrk_index = vls_shd->workers_subscribed[0];
776   if (s->vpp_evt_q)
777     vcl_send_session_worker_update (wrk, s, vls_shd->owner_wrk_index);
778
779   /* XXX is this still needed? */
780   if (vec_len (vls_shd->workers_subscribed) > 1)
781     clib_warning ("more workers need to be updated");
782
783 done:
784
785   clib_spinlock_unlock (&vls_shd->lock);
786   vls_shared_data_pool_runlock ();
787
788   return 0;
789 }
790
791 void
792 vls_init_share_session (vls_worker_t * vls_wrk, vcl_locked_session_t * vls)
793 {
794   vls_shared_data_t *vls_shd;
795
796   u32 vls_shd_index = vls_shared_data_alloc ();
797
798   vls_shared_data_pool_rlock ();
799
800   vls_shd = vls_shared_data_get (vls_shd_index);
801   vls_shd->owner_wrk_index = vls_wrk->vcl_wrk_index;
802   vls->shared_data_index = vls_shd_index;
803   vec_add1 (vls_shd->workers_subscribed, vls_wrk->vcl_wrk_index);
804
805   vls_shared_data_pool_runlock ();
806 }
807
808 void
809 vls_share_session (vls_worker_t * vls_wrk, vcl_locked_session_t * vls)
810 {
811   vcl_worker_t *vcl_wrk = vcl_worker_get (vls_wrk->vcl_wrk_index);
812   vls_shared_data_t *vls_shd;
813   vcl_session_t *s;
814
815   s = vcl_session_get (vcl_wrk, vls->session_index);
816   if (!s)
817     {
818       clib_warning ("wrk %u session %u vls %u NOT AVAILABLE",
819                     vcl_wrk->wrk_index, vls->session_index, vls->vls_index);
820       return;
821     }
822
823   ASSERT (vls->shared_data_index != ~0);
824
825   /* Reinit session lock */
826   clib_spinlock_init (&vls->lock);
827
828   vls_shared_data_pool_rlock ();
829
830   vls_shd = vls_shared_data_get (vls->shared_data_index);
831
832   clib_spinlock_lock (&vls_shd->lock);
833   vec_add1 (vls_shd->workers_subscribed, vls_wrk->vcl_wrk_index);
834   clib_spinlock_unlock (&vls_shd->lock);
835
836   vls_shared_data_pool_runlock ();
837
838   if (s->rx_fifo)
839     {
840       vcl_session_share_fifos (s, s->rx_fifo, s->tx_fifo);
841     }
842   else if (s->session_state == VCL_STATE_LISTEN)
843     {
844       s->session_state = VCL_STATE_LISTEN_NO_MQ;
845     }
846 }
847
848 static void
849 vls_share_sessions (vls_worker_t * vls_parent_wrk, vls_worker_t * vls_wrk)
850 {
851   vcl_locked_session_t *vls, *parent_vls;
852
853   /* *INDENT-OFF* */
854   pool_foreach (vls, vls_wrk->vls_pool)  {
855     /* Initialize sharing on parent session */
856     if (vls->shared_data_index == ~0)
857       {
858         parent_vls = vls_session_get (vls_parent_wrk, vls->vls_index);
859         vls_init_share_session (vls_parent_wrk, parent_vls);
860         vls->shared_data_index = parent_vls->shared_data_index;
861       }
862     vls_share_session (vls_wrk, vls);
863   }
864   /* *INDENT-ON* */
865 }
866
867 static void
868 vls_validate_veps (vcl_worker_t *wrk)
869 {
870   vcl_session_t *s;
871   u32 session_index, wrk_index;
872
873   pool_foreach (s, wrk->sessions)
874     {
875       if (s->vep.vep_sh != ~0)
876         {
877           vcl_session_handle_parse (s->vep.vep_sh, &wrk_index, &session_index);
878           s->vep.vep_sh = vcl_session_handle_from_index (session_index);
879         }
880       if (s->vep.next_sh != ~0)
881         {
882           vcl_session_handle_parse (s->vep.next_sh, &wrk_index,
883                                     &session_index);
884           s->vep.next_sh = vcl_session_handle_from_index (session_index);
885         }
886       if (s->vep.prev_sh != ~0)
887         {
888           vcl_session_handle_parse (s->vep.prev_sh, &wrk_index,
889                                     &session_index);
890           s->vep.prev_sh = vcl_session_handle_from_index (session_index);
891         }
892     }
893 }
894
895 void
896 vls_worker_copy_on_fork (vcl_worker_t * parent_wrk)
897 {
898   vls_worker_t *vls_wrk = vls_worker_get_current (), *vls_parent_wrk;
899   vcl_worker_t *vcl_wrk = vcl_worker_get_current ();
900   u32 vls_index, session_index, wrk_index;
901   vcl_session_handle_t sh;
902   vcl_locked_session_t *vls;
903
904   /*
905    * init vcl worker
906    */
907   vcl_wrk->sessions = pool_dup (parent_wrk->sessions);
908   vcl_wrk->session_index_by_vpp_handles =
909     hash_dup (parent_wrk->session_index_by_vpp_handles);
910
911   /*
912    * init vls worker
913    */
914   vls_parent_wrk = vls_worker_get (parent_wrk->wrk_index);
915
916   /* clang-format off */
917   hash_foreach (sh, vls_index, vls_parent_wrk->sh_to_vlsh_table, ({
918     vcl_session_handle_parse (sh, &wrk_index, &session_index);
919     hash_set (vls_wrk->sh_to_vlsh_table,
920               vcl_session_handle_from_index (session_index), vls_index);
921   }));
922   /* clang-format on */
923   vls_wrk->vls_pool = pool_dup (vls_parent_wrk->vls_pool);
924
925   /*
926    * Detach vls from parent vcl worker and attach them to child.
927    */
928   pool_foreach (vls, vls_wrk->vls_pool)
929     {
930       vls->vcl_wrk_index = vcl_wrk->wrk_index;
931     }
932
933   /* Validate vep's handle */
934   vls_validate_veps (vcl_wrk);
935
936   vls_share_sessions (vls_parent_wrk, vls_wrk);
937 }
938
939 static void
940 vls_mt_acq_locks (vcl_locked_session_t * vls, vls_mt_ops_t op, int *locks_acq)
941 {
942   vcl_worker_t *wrk = vcl_worker_get_current ();
943   vcl_session_t *s = 0;
944   int is_nonblk = 0;
945
946   if (vls)
947     {
948       s = vcl_session_get (wrk, vls->session_index);
949       if (PREDICT_FALSE (!s))
950         return;
951       is_nonblk = vcl_session_has_attr (s, VCL_SESS_ATTR_NONBLOCK);
952     }
953
954   switch (op)
955     {
956     case VLS_MT_OP_READ:
957       if (!is_nonblk)
958         is_nonblk = vcl_session_read_ready (s) != 0;
959       if (!is_nonblk)
960         {
961           vls_mt_mq_lock ();
962           *locks_acq |= VLS_MT_LOCK_MQ;
963         }
964       break;
965     case VLS_MT_OP_WRITE:
966       ASSERT (s);
967       if (!is_nonblk)
968         is_nonblk = vcl_session_write_ready (s) != 0;
969       if (!is_nonblk)
970         {
971           vls_mt_mq_lock ();
972           *locks_acq |= VLS_MT_LOCK_MQ;
973         }
974       break;
975     case VLS_MT_OP_XPOLL:
976       vls_mt_mq_lock ();
977       *locks_acq |= VLS_MT_LOCK_MQ;
978       break;
979     case VLS_MT_OP_SPOOL:
980       vls_mt_spool_lock ();
981       *locks_acq |= VLS_MT_LOCK_SPOOL;
982       break;
983     default:
984       break;
985     }
986 }
987
988 static void
989 vls_mt_rel_locks (int locks_acq)
990 {
991   if (locks_acq & VLS_MT_LOCK_MQ)
992     vls_mt_mq_unlock ();
993   if (locks_acq & VLS_MT_LOCK_SPOOL)
994     vls_mt_create_unlock ();
995 }
996
997 static inline u8
998 vls_mt_session_should_migrate (vcl_locked_session_t * vls)
999 {
1000   return (vls_mt_wrk_supported () &&
1001           vls->vcl_wrk_index != vcl_get_worker_index ());
1002 }
1003
1004 static vcl_locked_session_t *
1005 vls_mt_session_migrate (vcl_locked_session_t *vls)
1006 {
1007   u32 wrk_index = vcl_get_worker_index ();
1008   vcl_worker_t *wrk;
1009   vls_worker_t *vls_wrk = vls_worker_get_current ();
1010   u32 src_sid, sid, vls_index, own_vcl_wrk_index;
1011   vcl_session_t *session;
1012   uword *p;
1013
1014   ASSERT (vls_mt_wrk_supported () && vls->vcl_wrk_index != wrk_index);
1015
1016   /*
1017    * VCL session on current vcl worker already allocated. Update current
1018    * owner worker and index and return
1019    */
1020   if ((p = hash_get (vls->vcl_wrk_index_to_session_index, wrk_index)))
1021     {
1022       vls->vcl_wrk_index = wrk_index;
1023       vls->session_index = (u32) p[0];
1024       return vls;
1025     }
1026
1027   /*
1028    * Ask vcl worker that owns the original vcl session to clone it into
1029    * current vcl worker session pool
1030    */
1031
1032   if (!(p = hash_get (vls->vcl_wrk_index_to_session_index,
1033                       vls->owner_vcl_wrk_index)))
1034     {
1035       VERR ("session in owner worker(%u) is free", vls->owner_vcl_wrk_index);
1036       ASSERT (0);
1037       vls_unlock (vls);
1038       vls_mt_pool_runlock ();
1039       return 0;
1040     }
1041
1042   src_sid = (u32) p[0];
1043   wrk = vcl_worker_get_current ();
1044   session = vcl_session_alloc (wrk);
1045   sid = session->session_index;
1046   VDBG (1, "migrate session of worker (session): %u (%u) -> %u (%u)",
1047         vls->owner_vcl_wrk_index, src_sid, wrk_index, sid);
1048
1049   /* Drop lock to prevent dead lock when dst wrk trying to get lock. */
1050   vls_index = vls->vls_index;
1051   own_vcl_wrk_index = vls->owner_vcl_wrk_index;
1052   vls_unlock (vls);
1053   vls_mt_pool_runlock ();
1054   vls_send_clone_and_share_rpc (wrk, vls_index, sid, vls_get_worker_index (),
1055                                 own_vcl_wrk_index, vls_index, src_sid);
1056
1057   if (PREDICT_FALSE (wrk->rpc_done == VLS_RPC_STATE_SESSION_NOT_EXIST))
1058     {
1059       VWRN ("session %u not exist", src_sid);
1060       goto err;
1061     }
1062   else if (PREDICT_FALSE (wrk->rpc_done == VLS_RPC_STATE_INIT))
1063     {
1064       VWRN ("failed to wait rpc response");
1065       goto err;
1066     }
1067   else if (PREDICT_FALSE ((session->flags & VCL_SESSION_F_IS_VEP) &&
1068                           session->vep.next_sh != ~0))
1069     {
1070       VERR ("can't migrate nonempty epoll session");
1071       ASSERT (0);
1072       goto err;
1073     }
1074   else if (PREDICT_FALSE (!(session->flags & VCL_SESSION_F_IS_VEP) &&
1075                           session->session_state != VCL_STATE_CLOSED))
1076     {
1077       VERR ("migrate NOT supported, session_status (%u)",
1078             session->session_state);
1079       ASSERT (0);
1080       goto err;
1081     }
1082
1083   vls = vls_get_w_dlock (vls_index);
1084   if (PREDICT_FALSE (!vls))
1085     {
1086       VWRN ("failed to get vls %u", vls_index);
1087       goto err;
1088     }
1089
1090   session->session_index = sid;
1091   vls->vcl_wrk_index = wrk_index;
1092   vls->session_index = sid;
1093   hash_set (vls->vcl_wrk_index_to_session_index, wrk_index, sid);
1094   vls_sh_to_vlsh_table_add (vls_wrk, vcl_session_handle (session),
1095                             vls->vls_index);
1096   return vls;
1097
1098 err:
1099   vcl_session_free (wrk, session);
1100   return 0;
1101 }
1102
1103 static inline void
1104 vls_mt_detect (void)
1105 {
1106   if (PREDICT_FALSE (vcl_get_worker_index () == ~0))
1107     vls_mt_add ();
1108 }
1109
1110 #define vls_mt_guard(_vls, _op)                                               \
1111   int _locks_acq = 0;                                                         \
1112   if (vls_mt_wrk_supported ())                                                \
1113     {                                                                         \
1114       if (PREDICT_FALSE (_vls &&                                              \
1115                          ((vcl_locked_session_t *) _vls)->vcl_wrk_index !=    \
1116                            vcl_get_worker_index ()))                          \
1117         {                                                                     \
1118           _vls = vls_mt_session_migrate (_vls);                               \
1119           if (PREDICT_FALSE (!_vls))                                          \
1120             return VPPCOM_EBADFD;                                             \
1121         }                                                                     \
1122     }                                                                         \
1123   else                                                                        \
1124     {                                                                         \
1125       if (PREDICT_FALSE (vlsl->vls_mt_n_threads > 1))                         \
1126         vls_mt_acq_locks (_vls, _op, &_locks_acq);                            \
1127     }
1128
1129 #define vls_mt_unguard()                                                \
1130   if (PREDICT_FALSE (_locks_acq))                                       \
1131     vls_mt_rel_locks (_locks_acq)
1132
1133 int
1134 vls_write (vls_handle_t vlsh, void *buf, size_t nbytes)
1135 {
1136   vcl_locked_session_t *vls;
1137   int rv;
1138
1139   vls_mt_detect ();
1140   if (!(vls = vls_get_w_dlock (vlsh)))
1141     return VPPCOM_EBADFD;
1142
1143   vls_mt_guard (vls, VLS_MT_OP_WRITE);
1144   rv = vppcom_session_write (vls_to_sh_tu (vls), buf, nbytes);
1145   vls_mt_unguard ();
1146   vls_get_and_unlock (vlsh);
1147   return rv;
1148 }
1149
1150 int
1151 vls_write_msg (vls_handle_t vlsh, void *buf, size_t nbytes)
1152 {
1153   vcl_locked_session_t *vls;
1154   int rv;
1155
1156   vls_mt_detect ();
1157   if (!(vls = vls_get_w_dlock (vlsh)))
1158     return VPPCOM_EBADFD;
1159   vls_mt_guard (vls, VLS_MT_OP_WRITE);
1160   rv = vppcom_session_write_msg (vls_to_sh_tu (vls), buf, nbytes);
1161   vls_mt_unguard ();
1162   vls_get_and_unlock (vlsh);
1163   return rv;
1164 }
1165
1166 int
1167 vls_sendto (vls_handle_t vlsh, void *buf, int buflen, int flags,
1168             vppcom_endpt_t * ep)
1169 {
1170   vcl_locked_session_t *vls;
1171   int rv;
1172
1173   vls_mt_detect ();
1174   if (!(vls = vls_get_w_dlock (vlsh)))
1175     return VPPCOM_EBADFD;
1176   vls_mt_guard (vls, VLS_MT_OP_WRITE);
1177   rv = vppcom_session_sendto (vls_to_sh_tu (vls), buf, buflen, flags, ep);
1178   vls_mt_unguard ();
1179   vls_get_and_unlock (vlsh);
1180   return rv;
1181 }
1182
1183 ssize_t
1184 vls_read (vls_handle_t vlsh, void *buf, size_t nbytes)
1185 {
1186   vcl_locked_session_t *vls;
1187   int rv;
1188
1189   vls_mt_detect ();
1190   if (!(vls = vls_get_w_dlock (vlsh)))
1191     return VPPCOM_EBADFD;
1192   vls_mt_guard (vls, VLS_MT_OP_READ);
1193   rv = vppcom_session_read (vls_to_sh_tu (vls), buf, nbytes);
1194   vls_mt_unguard ();
1195   vls_get_and_unlock (vlsh);
1196   return rv;
1197 }
1198
1199 ssize_t
1200 vls_recvfrom (vls_handle_t vlsh, void *buffer, uint32_t buflen, int flags,
1201               vppcom_endpt_t * ep)
1202 {
1203   vcl_locked_session_t *vls;
1204   int rv;
1205
1206   vls_mt_detect ();
1207   if (!(vls = vls_get_w_dlock (vlsh)))
1208     return VPPCOM_EBADFD;
1209   vls_mt_guard (vls, VLS_MT_OP_READ);
1210   rv = vppcom_session_recvfrom (vls_to_sh_tu (vls), buffer, buflen, flags,
1211                                 ep);
1212   vls_mt_unguard ();
1213   vls_get_and_unlock (vlsh);
1214   return rv;
1215 }
1216
1217 int
1218 vls_attr (vls_handle_t vlsh, uint32_t op, void *buffer, uint32_t * buflen)
1219 {
1220   vcl_locked_session_t *vls;
1221   int rv;
1222
1223   vls_mt_detect ();
1224   if (!(vls = vls_get_w_dlock (vlsh)))
1225     return VPPCOM_EBADFD;
1226   if (vls_mt_session_should_migrate (vls))
1227     {
1228       vls = vls_mt_session_migrate (vls);
1229       if (PREDICT_FALSE (!vls))
1230         return VPPCOM_EBADFD;
1231     }
1232   rv = vppcom_session_attr (vls_to_sh_tu (vls), op, buffer, buflen);
1233   vls_get_and_unlock (vlsh);
1234   return rv;
1235 }
1236
1237 int
1238 vls_bind (vls_handle_t vlsh, vppcom_endpt_t * ep)
1239 {
1240   vcl_locked_session_t *vls;
1241   int rv;
1242
1243   vls_mt_detect ();
1244   if (!(vls = vls_get_w_dlock (vlsh)))
1245     return VPPCOM_EBADFD;
1246   rv = vppcom_session_bind (vls_to_sh_tu (vls), ep);
1247   vls_get_and_unlock (vlsh);
1248   return rv;
1249 }
1250
1251 int
1252 vls_listen (vls_handle_t vlsh, int q_len)
1253 {
1254   vcl_locked_session_t *vls;
1255   int rv;
1256
1257   vls_mt_detect ();
1258   if (!(vls = vls_get_w_dlock (vlsh)))
1259     return VPPCOM_EBADFD;
1260   vls_mt_guard (vls, VLS_MT_OP_XPOLL);
1261   rv = vppcom_session_listen (vls_to_sh_tu (vls), q_len);
1262   vls_mt_unguard ();
1263   vls_get_and_unlock (vlsh);
1264   return rv;
1265 }
1266
1267 int
1268 vls_connect (vls_handle_t vlsh, vppcom_endpt_t * server_ep)
1269 {
1270   vcl_locked_session_t *vls;
1271   int rv;
1272
1273   vls_mt_detect ();
1274   if (!(vls = vls_get_w_dlock (vlsh)))
1275     return VPPCOM_EBADFD;
1276   vls_mt_guard (vls, VLS_MT_OP_XPOLL);
1277   rv = vppcom_session_connect (vls_to_sh_tu (vls), server_ep);
1278   vls_mt_unguard ();
1279   vls_get_and_unlock (vlsh);
1280   return rv;
1281 }
1282
1283 static inline void
1284 vls_mp_checks (vcl_locked_session_t * vls, int is_add)
1285 {
1286   vcl_worker_t *wrk = vcl_worker_get_current ();
1287   vcl_session_t *s;
1288   u32 owner_wrk;
1289
1290   if (vls_mt_wrk_supported ())
1291     return;
1292
1293   ASSERT (wrk->wrk_index == vls->vcl_wrk_index);
1294   s = vcl_session_get (wrk, vls->session_index);
1295   switch (s->session_state)
1296     {
1297     case VCL_STATE_LISTEN:
1298       if (is_add)
1299         {
1300           vls_listener_wrk_set (vls, vls->vcl_wrk_index, 1 /* is_active */);
1301           break;
1302         }
1303       vls_listener_wrk_stop_listen (vls, vls->vcl_wrk_index);
1304       break;
1305     case VCL_STATE_LISTEN_NO_MQ:
1306       if (!is_add)
1307         break;
1308
1309       /* Register worker as listener */
1310       vls_listener_wrk_start_listen (vls, vls->vcl_wrk_index);
1311
1312       /* If owner worker did not attempt to accept/xpoll on the session,
1313        * force a listen stop for it, since it may not be interested in
1314        * accepting new sessions.
1315        * This is pretty much a hack done to give app workers the illusion
1316        * that it is fine to listen and not accept new sessions for a
1317        * given listener. Without it, we would accumulate unhandled
1318        * accepts on the passive worker message queue. */
1319       owner_wrk = vls_shared_get_owner (vls);
1320       if (!vls_listener_wrk_is_active (vls, owner_wrk))
1321         vls_listener_wrk_stop_listen (vls, owner_wrk);
1322       break;
1323     default:
1324       break;
1325     }
1326 }
1327
1328 vls_handle_t
1329 vls_accept (vls_handle_t listener_vlsh, vppcom_endpt_t * ep, int flags)
1330 {
1331   vls_handle_t accepted_vlsh;
1332   vcl_locked_session_t *vls;
1333   int sh;
1334
1335   vls_mt_detect ();
1336   if (!(vls = vls_get_w_dlock (listener_vlsh)))
1337     return VPPCOM_EBADFD;
1338   if (vcl_n_workers () > 1)
1339     vls_mp_checks (vls, 1 /* is_add */ );
1340   vls_mt_guard (vls, VLS_MT_OP_SPOOL);
1341   sh = vppcom_session_accept (vls_to_sh_tu (vls), ep, flags);
1342   vls_mt_unguard ();
1343   vls_get_and_unlock (listener_vlsh);
1344   if (sh < 0)
1345     return sh;
1346   accepted_vlsh = vls_alloc (sh);
1347   if (PREDICT_FALSE (accepted_vlsh == VLS_INVALID_HANDLE))
1348     vppcom_session_close (sh);
1349   return accepted_vlsh;
1350 }
1351
1352 vls_handle_t
1353 vls_create (uint8_t proto, uint8_t is_nonblocking)
1354 {
1355   vcl_session_handle_t sh;
1356   vls_handle_t vlsh;
1357   vcl_locked_session_t *vls = NULL;
1358
1359   vls_mt_detect ();
1360   vls_mt_guard (vls, VLS_MT_OP_SPOOL);
1361   sh = vppcom_session_create (proto, is_nonblocking);
1362   vls_mt_unguard ();
1363   if (sh == INVALID_SESSION_ID)
1364     return VLS_INVALID_HANDLE;
1365
1366   vlsh = vls_alloc (sh);
1367   if (PREDICT_FALSE (vlsh == VLS_INVALID_HANDLE))
1368     vppcom_session_close (sh);
1369
1370   return vlsh;
1371 }
1372
1373 static void
1374 vls_mt_session_cleanup (vcl_locked_session_t * vls)
1375 {
1376   u32 session_index, wrk_index, current_vcl_wrk;
1377   vcl_worker_t *wrk = vcl_worker_get_current ();
1378
1379   ASSERT (vls_mt_wrk_supported ());
1380
1381   current_vcl_wrk = vcl_get_worker_index ();
1382
1383   /* *INDENT-OFF* */
1384   hash_foreach (wrk_index, session_index, vls->vcl_wrk_index_to_session_index,
1385     ({
1386       if (current_vcl_wrk != wrk_index)
1387         vls_send_session_cleanup_rpc (wrk, wrk_index, session_index);
1388     }));
1389   /* *INDENT-ON* */
1390   hash_free (vls->vcl_wrk_index_to_session_index);
1391 }
1392
1393 int
1394 vls_close (vls_handle_t vlsh)
1395 {
1396   vcl_locked_session_t *vls;
1397   int rv;
1398
1399   vls_mt_detect ();
1400   vls_mt_pool_wlock ();
1401
1402   vls = vls_get_and_lock (vlsh);
1403   if (!vls)
1404     {
1405       vls_mt_pool_wunlock ();
1406       return VPPCOM_EBADFD;
1407     }
1408
1409   vls_mt_guard (vls, VLS_MT_OP_SPOOL);
1410
1411   if (vls_is_shared (vls))
1412     rv = vls_unshare_session (vls, vcl_worker_get_current ());
1413   else
1414     rv = vppcom_session_close (vls_to_sh (vls));
1415
1416   if (vls_mt_wrk_supported ())
1417     vls_mt_session_cleanup (vls);
1418
1419   vls_free (vls);
1420   vls_mt_unguard ();
1421
1422   vls_mt_pool_wunlock ();
1423
1424   return rv;
1425 }
1426
1427 int
1428 vls_shutdown (vls_handle_t vlsh, int how)
1429 {
1430   vcl_locked_session_t *vls;
1431   int rv;
1432
1433   vls_mt_detect ();
1434   if (!(vls = vls_get_w_dlock (vlsh)))
1435     return VPPCOM_EBADFD;
1436
1437   vls_mt_guard (vls, VLS_MT_OP_SPOOL);
1438   rv = vppcom_session_shutdown (vls_to_sh_tu (vls), how);
1439   vls_mt_unguard ();
1440   vls_get_and_unlock (vlsh);
1441
1442   return rv;
1443 }
1444
1445 vls_handle_t
1446 vls_epoll_create (void)
1447 {
1448   vcl_session_handle_t sh;
1449   vls_handle_t vlsh;
1450
1451   vls_mt_detect ();
1452
1453   sh = vppcom_epoll_create ();
1454   if (sh == INVALID_SESSION_ID)
1455     return VLS_INVALID_HANDLE;
1456
1457   vlsh = vls_alloc (sh);
1458   if (vlsh == VLS_INVALID_HANDLE)
1459     vppcom_session_close (sh);
1460
1461   return vlsh;
1462 }
1463
1464 static void
1465 vls_epoll_ctl_mp_checks (vcl_locked_session_t * vls, int op)
1466 {
1467   if (vcl_n_workers () <= 1 || op == EPOLL_CTL_MOD)
1468     return;
1469
1470   vls_mp_checks (vls, op == EPOLL_CTL_ADD);
1471 }
1472
1473 int
1474 vls_epoll_ctl (vls_handle_t ep_vlsh, int op, vls_handle_t vlsh,
1475                struct epoll_event *event)
1476 {
1477   vcl_locked_session_t *ep_vls, *vls;
1478   vcl_session_handle_t ep_sh, sh;
1479   int rv;
1480
1481   vls_mt_detect ();
1482   vls_mt_pool_rlock ();
1483   ep_vls = vls_get_and_lock (ep_vlsh);
1484
1485   if (vls_mt_session_should_migrate (ep_vls))
1486     {
1487       ep_vls = vls_mt_session_migrate (ep_vls);
1488       if (PREDICT_FALSE (!ep_vls))
1489         return VPPCOM_EBADFD;
1490     }
1491
1492   ep_sh = vls_to_sh (ep_vls);
1493   vls = vls_get_and_lock (vlsh);
1494   sh = vls_to_sh (vls);
1495
1496   vls_epoll_ctl_mp_checks (vls, op);
1497   vls_mt_pool_runlock ();
1498   rv = vppcom_epoll_ctl (ep_sh, op, sh, event);
1499
1500   vls_mt_pool_rlock ();
1501   ep_vls = vls_get (ep_vlsh);
1502   vls = vls_get (vlsh);
1503   vls_unlock (vls);
1504   vls_unlock (ep_vls);
1505   vls_mt_pool_runlock ();
1506   return rv;
1507 }
1508
1509 int
1510 vls_epoll_wait (vls_handle_t ep_vlsh, struct epoll_event *events,
1511                 int maxevents, double wait_for_time)
1512 {
1513   vcl_locked_session_t *vls, *vls_tmp = NULL;
1514   int rv;
1515
1516   vls_mt_detect ();
1517   if (!(vls = vls_get_w_dlock (ep_vlsh)))
1518     return VPPCOM_EBADFD;
1519   vls_mt_guard (vls_tmp, VLS_MT_OP_XPOLL);
1520   rv = vppcom_epoll_wait (vls_to_sh_tu (vls), events, maxevents,
1521                           wait_for_time);
1522   vls_mt_unguard ();
1523   vls_get_and_unlock (ep_vlsh);
1524   vls_handle_pending_wrk_cleanup ();
1525   return rv;
1526 }
1527
1528 static void
1529 vls_select_mp_checks (vcl_si_set * read_map)
1530 {
1531   vcl_locked_session_t *vls;
1532   vcl_worker_t *wrk;
1533   vcl_session_t *s;
1534   u32 si;
1535
1536   if (vcl_n_workers () <= 1)
1537     {
1538       vlsl->select_mp_check = 1;
1539       return;
1540     }
1541
1542   if (!read_map)
1543     return;
1544
1545   vlsl->select_mp_check = 1;
1546   wrk = vcl_worker_get_current ();
1547
1548   /* *INDENT-OFF* */
1549   clib_bitmap_foreach (si, read_map)  {
1550     s = vcl_session_get (wrk, si);
1551     if (s->session_state == VCL_STATE_LISTEN)
1552       {
1553         vls = vls_get (vls_session_index_to_vlsh (si));
1554         vls_mp_checks (vls, 1 /* is_add */);
1555       }
1556   }
1557   /* *INDENT-ON* */
1558 }
1559
1560 int
1561 vls_select (int n_bits, vcl_si_set * read_map, vcl_si_set * write_map,
1562             vcl_si_set * except_map, double wait_for_time)
1563 {
1564   int rv;
1565   vcl_locked_session_t *vls = NULL;
1566
1567   vls_mt_detect ();
1568   vls_mt_guard (vls, VLS_MT_OP_XPOLL);
1569   if (PREDICT_FALSE (!vlsl->select_mp_check))
1570     vls_select_mp_checks (read_map);
1571   rv = vppcom_select (n_bits, read_map, write_map, except_map, wait_for_time);
1572   vls_mt_unguard ();
1573   vls_handle_pending_wrk_cleanup ();
1574   return rv;
1575 }
1576
1577 static void
1578 vls_unshare_vcl_worker_sessions (vcl_worker_t * wrk)
1579 {
1580   u32 current_wrk, is_current;
1581   vcl_locked_session_t *vls;
1582   vcl_session_t *s;
1583
1584   if (pool_elts (vcm->workers) <= 1)
1585     return;
1586
1587   current_wrk = vcl_get_worker_index ();
1588   is_current = current_wrk == wrk->wrk_index;
1589
1590   /* *INDENT-OFF* */
1591   pool_foreach (s, wrk->sessions)  {
1592     vls = vls_get (vls_si_wi_to_vlsh (s->session_index, wrk->wrk_index));
1593     if (vls && (is_current || vls_is_shared_by_wrk (vls, current_wrk)))
1594       vls_unshare_session (vls, wrk);
1595   }
1596   /* *INDENT-ON* */
1597 }
1598
1599 static void
1600 vls_cleanup_vcl_worker (vcl_worker_t * wrk)
1601 {
1602   vls_worker_t *vls_wrk = vls_worker_get (wrk->wrk_index);
1603
1604   /* Unshare sessions and also cleanup worker since child may have
1605    * called _exit () and therefore vcl may not catch the event */
1606   vls_unshare_vcl_worker_sessions (wrk);
1607
1608   /* Since child may have exited and thereforce fd of vpp_app_socket_api
1609    * may have been closed, so DONOT notify VPP.
1610    */
1611   vcl_worker_cleanup (wrk, vcm->cfg.vpp_app_socket_api ? 0 : 1);
1612
1613   vls_worker_free (vls_wrk);
1614 }
1615
1616 static void
1617 vls_cleanup_forked_child (vcl_worker_t * wrk, vcl_worker_t * child_wrk)
1618 {
1619   vcl_worker_t *sub_child;
1620   int tries = 0;
1621
1622   if (child_wrk->forked_child != ~0)
1623     {
1624       sub_child = vcl_worker_get_if_valid (child_wrk->forked_child);
1625       if (sub_child)
1626         {
1627           /* Wait a bit, maybe the process is going away */
1628           while (kill (sub_child->current_pid, 0) >= 0 && tries++ < 50)
1629             usleep (1e3);
1630           if (kill (sub_child->current_pid, 0) < 0)
1631             vls_cleanup_forked_child (child_wrk, sub_child);
1632         }
1633     }
1634   vls_cleanup_vcl_worker (child_wrk);
1635   VDBG (0, "Cleaned up forked child wrk %u", child_wrk->wrk_index);
1636   wrk->forked_child = ~0;
1637 }
1638
1639 static void
1640 vls_handle_pending_wrk_cleanup (void)
1641 {
1642   u32 *wip;
1643   vcl_worker_t *child_wrk, *wrk;
1644   vls_worker_t *vls_wrk = vls_worker_get_current ();
1645
1646   if (PREDICT_TRUE (vec_len (vls_wrk->pending_vcl_wrk_cleanup) == 0))
1647     return;
1648
1649   wrk = vcl_worker_get_current ();
1650   vec_foreach (wip, vls_wrk->pending_vcl_wrk_cleanup)
1651     {
1652       child_wrk = vcl_worker_get_if_valid (*wip);
1653       if (!child_wrk)
1654         continue;
1655       vls_cleanup_forked_child (wrk, child_wrk);
1656     }
1657   vec_reset_length (vls_wrk->pending_vcl_wrk_cleanup);
1658 }
1659
1660 static struct sigaction old_sa;
1661
1662 static void
1663 vls_intercept_sigchld_handler (int signum, siginfo_t * si, void *uc)
1664 {
1665   vcl_worker_t *wrk, *child_wrk;
1666   vls_worker_t *vls_wrk;
1667
1668   if (vcl_get_worker_index () == ~0)
1669     return;
1670
1671   if (sigaction (SIGCHLD, &old_sa, 0))
1672     {
1673       VERR ("couldn't restore sigchld");
1674       exit (-1);
1675     }
1676
1677   wrk = vcl_worker_get_current ();
1678   if (wrk->forked_child == ~0)
1679     return;
1680
1681   child_wrk = vcl_worker_get_if_valid (wrk->forked_child);
1682   if (!child_wrk)
1683     goto done;
1684
1685   if (si && si->si_pid != child_wrk->current_pid)
1686     {
1687       VDBG (0, "unexpected child pid %u", si->si_pid);
1688       goto done;
1689     }
1690
1691   /* Parent process may enter sighandler with a lock, such as lock in localtime
1692    * or in mspace_free, and child wrk cleanup may try to get such locks and
1693    * cause deadlock.
1694    * So move child wrk cleanup from sighandler to vls_epoll_wait/vls_select.
1695    */
1696   vls_wrk = vls_worker_get_current ();
1697   vec_add1 (vls_wrk->pending_vcl_wrk_cleanup, child_wrk->wrk_index);
1698
1699 done:
1700   if (old_sa.sa_flags & SA_SIGINFO)
1701     {
1702       void (*fn) (int, siginfo_t *, void *) = old_sa.sa_sigaction;
1703       fn (signum, si, uc);
1704     }
1705   else
1706     {
1707       void (*fn) (int) = old_sa.sa_handler;
1708       if (fn)
1709         fn (signum);
1710     }
1711 }
1712
1713 static void
1714 vls_incercept_sigchld ()
1715 {
1716   struct sigaction sa;
1717   if (old_sa.sa_sigaction)
1718     {
1719       VDBG (0, "have intercepted sigchld");
1720       return;
1721     }
1722   clib_memset (&sa, 0, sizeof (sa));
1723   sa.sa_sigaction = vls_intercept_sigchld_handler;
1724   sa.sa_flags = SA_SIGINFO;
1725   if (sigaction (SIGCHLD, &sa, &old_sa))
1726     {
1727       VERR ("couldn't intercept sigchld");
1728       exit (-1);
1729     }
1730 }
1731
1732 static void
1733 vls_app_pre_fork (void)
1734 {
1735   vls_incercept_sigchld ();
1736   vcl_flush_mq_events ();
1737 }
1738
1739 static void
1740 vls_app_fork_child_handler (void)
1741 {
1742   vcl_worker_t *parent_wrk;
1743   int parent_wrk_index;
1744
1745   parent_wrk_index = vcl_get_worker_index ();
1746   VDBG (0, "initializing forked child %u with parent wrk %u", getpid (),
1747         parent_wrk_index);
1748
1749   /*
1750    * Clear old state
1751    */
1752   vcl_set_worker_index (~0);
1753
1754   /*
1755    * Allocate and register vcl worker with vpp
1756    */
1757   if (vppcom_worker_register ())
1758     {
1759       VERR ("couldn't register new worker!");
1760       return;
1761     }
1762
1763   /*
1764    * Allocate/initialize vls worker and share sessions
1765    */
1766   vls_worker_alloc ();
1767
1768   /* Reset number of threads and set wrk index */
1769   vlsl->vls_mt_n_threads = 0;
1770   vlsl->vls_wrk_index = vcl_get_worker_index ();
1771   vlsl->select_mp_check = 0;
1772   vls_mt_locks_init ();
1773
1774   parent_wrk = vcl_worker_get (parent_wrk_index);
1775   vls_worker_copy_on_fork (parent_wrk);
1776   parent_wrk->forked_child = vcl_get_worker_index ();
1777
1778   VDBG (0, "forked child main worker initialized");
1779   vcm->forking = 0;
1780 }
1781
1782 static void
1783 vls_app_fork_parent_handler (void)
1784 {
1785   vcm->forking = 1;
1786   while (vcm->forking)
1787     ;
1788 }
1789
1790 void
1791 vls_app_exit (void)
1792 {
1793   vls_worker_t *wrk = vls_worker_get_current ();
1794
1795   /* Handle pending wrk cleanup */
1796   vls_handle_pending_wrk_cleanup ();
1797
1798   /* Unshare the sessions. VCL will clean up the worker */
1799   vls_unshare_vcl_worker_sessions (vcl_worker_get_current ());
1800   vls_worker_free (wrk);
1801 }
1802
1803 static void
1804 vls_clone_and_share_rpc_handler (void *args)
1805 {
1806   vls_clone_and_share_msg_t *msg = (vls_clone_and_share_msg_t *) args;
1807   vls_worker_t *wrk = vls_worker_get_current (), *dst_wrk;
1808   vcl_locked_session_t *vls, *dst_vls;
1809   vcl_worker_t *vcl_wrk = vcl_worker_get_current (), *dst_vcl_wrk;
1810   vcl_session_t *s, *dst_s;
1811
1812   VDBG (1, "process session clone of worker (session): %u (%u) -> %u (%u)",
1813         vcl_wrk->wrk_index, msg->session_index, msg->origin_vcl_wrk,
1814         msg->origin_session_index);
1815
1816   /* VCL locked session can't been protected, so DONT touch it.
1817    * VCL session may been free, check it.
1818    */
1819   dst_vcl_wrk = vcl_worker_get (msg->origin_vcl_wrk);
1820   s = vcl_session_get (vcl_wrk, msg->session_index);
1821   if (PREDICT_FALSE (!s))
1822     {
1823       dst_vcl_wrk->rpc_done = VLS_RPC_STATE_SESSION_NOT_EXIST;
1824       return;
1825     }
1826
1827   if (!vls_mt_wrk_supported ())
1828     {
1829       vls = vls_session_get (wrk, msg->vls_index);
1830       vls_init_share_session (wrk, vls);
1831       dst_wrk = vls_worker_get (msg->origin_vls_wrk);
1832       dst_vls = vls_session_get (dst_wrk, msg->origin_vls_index);
1833       dst_vls->shared_data_index = vls->shared_data_index;
1834     }
1835   dst_s = vcl_session_get (dst_vcl_wrk, msg->origin_session_index);
1836   clib_memcpy (dst_s, s, sizeof (*s));
1837
1838   dst_vcl_wrk->rpc_done = VLS_RPC_STATE_SUCCESS;
1839 }
1840
1841 static void
1842 vls_session_cleanup_rpc_handler (void *args)
1843 {
1844   vls_sess_cleanup_msg_t *msg = (vls_sess_cleanup_msg_t *) args;
1845   vcl_worker_t *wrk = vcl_worker_get_current ();
1846   vls_worker_t *vls_wrk = vls_worker_get_current ();
1847   vcl_session_handle_t sh = vcl_session_handle_from_index (msg->session_index);
1848
1849   VDBG (1, "process session cleanup of worker (session): %u (%u) from %u ()",
1850         wrk->wrk_index, msg->session_index, msg->origin_vcl_wrk);
1851
1852   vppcom_session_close (sh);
1853   vls_sh_to_vlsh_table_del (vls_wrk, sh);
1854 }
1855
1856 static void
1857 vls_rpc_handler (void *args)
1858 {
1859   vls_rpc_msg_t *msg = (vls_rpc_msg_t *) args;
1860   switch (msg->type)
1861     {
1862     case VLS_RPC_CLONE_AND_SHARE:
1863       vls_clone_and_share_rpc_handler (msg->data);
1864       break;
1865     case VLS_RPC_SESS_CLEANUP:
1866       vls_session_cleanup_rpc_handler (msg->data);
1867       break;
1868     default:
1869       break;
1870     }
1871 }
1872
1873 void
1874 vls_send_clone_and_share_rpc (vcl_worker_t *wrk, u32 origin_vls_index,
1875                               u32 session_index, u32 vls_wrk_index,
1876                               u32 dst_wrk_index, u32 dst_vls_index,
1877                               u32 dst_session_index)
1878 {
1879   u8 data[sizeof (u8) + sizeof (vls_clone_and_share_msg_t)];
1880   vls_clone_and_share_msg_t *msg;
1881   vls_rpc_msg_t *rpc;
1882   int ret;
1883   f64 timeout = clib_time_now (&wrk->clib_time) + VLS_WORKER_RPC_TIMEOUT;
1884
1885   rpc = (vls_rpc_msg_t *) & data;
1886   rpc->type = VLS_RPC_CLONE_AND_SHARE;
1887   msg = (vls_clone_and_share_msg_t *) & rpc->data;
1888   msg->origin_vls_wrk = vls_wrk_index;
1889   msg->origin_vls_index = origin_vls_index;
1890   msg->origin_vcl_wrk = wrk->wrk_index;
1891   msg->origin_session_index = session_index;
1892   msg->vls_index = dst_vls_index;
1893   msg->session_index = dst_session_index;
1894
1895   /* Try lock and handle rpcs if two threads send each other
1896    * clone requests at the same time.
1897    */
1898   wrk->rpc_done = VLS_RPC_STATE_INIT;
1899   while (!clib_spinlock_trylock (&vlsm->worker_rpc_lock))
1900     vcl_flush_mq_events ();
1901   ret = vcl_send_worker_rpc (dst_wrk_index, rpc, sizeof (data));
1902
1903   VDBG (1, "send session clone to wrk (session): %u (%u) -> %u (%u), ret=%d",
1904         dst_wrk_index, msg->session_index, msg->origin_vcl_wrk,
1905         msg->origin_session_index, ret);
1906   while (!ret && wrk->rpc_done == VLS_RPC_STATE_INIT &&
1907          clib_time_now (&wrk->clib_time) < timeout)
1908     ;
1909   clib_spinlock_unlock (&vlsm->worker_rpc_lock);
1910 }
1911
1912 void
1913 vls_send_session_cleanup_rpc (vcl_worker_t * wrk,
1914                               u32 dst_wrk_index, u32 dst_session_index)
1915 {
1916   u8 data[sizeof (u8) + sizeof (vls_sess_cleanup_msg_t)];
1917   vls_sess_cleanup_msg_t *msg;
1918   vls_rpc_msg_t *rpc;
1919   int ret;
1920
1921   rpc = (vls_rpc_msg_t *) & data;
1922   rpc->type = VLS_RPC_SESS_CLEANUP;
1923   msg = (vls_sess_cleanup_msg_t *) & rpc->data;
1924   msg->origin_vcl_wrk = wrk->wrk_index;
1925   msg->session_index = dst_session_index;
1926
1927   ret = vcl_send_worker_rpc (dst_wrk_index, rpc, sizeof (data));
1928
1929   VDBG (1, "send session cleanup to wrk (session): %u (%u) from %u, ret=%d",
1930         dst_wrk_index, msg->session_index, msg->origin_vcl_wrk, ret);
1931 }
1932
1933 int
1934 vls_app_create (char *app_name)
1935 {
1936   int rv;
1937
1938   if ((rv = vppcom_app_create (app_name)))
1939     return rv;
1940
1941   vlsm = clib_mem_alloc (sizeof (vls_main_t));
1942   clib_memset (vlsm, 0, sizeof (*vlsm));
1943   clib_rwlock_init (&vlsm->vls_pool_lock);
1944   clib_rwlock_init (&vlsm->shared_data_lock);
1945   clib_spinlock_init (&vlsm->worker_rpc_lock);
1946   pool_alloc (vlsm->workers, vcm->cfg.max_workers);
1947
1948   pthread_atfork (vls_app_pre_fork, vls_app_fork_parent_handler,
1949                   vls_app_fork_child_handler);
1950   atexit (vls_app_exit);
1951   vls_worker_alloc ();
1952   vlsl->vls_wrk_index = vcl_get_worker_index ();
1953   vls_mt_locks_init ();
1954   vcm->wrk_rpc_fn = vls_rpc_handler;
1955   return VPPCOM_OK;
1956 }
1957
1958 unsigned char
1959 vls_use_eventfd (void)
1960 {
1961   return vcm->cfg.use_mq_eventfd;
1962 }
1963
1964 unsigned char
1965 vls_mt_wrk_supported (void)
1966 {
1967   return vcm->cfg.mt_wrk_supported;
1968 }
1969
1970 int
1971 vls_use_real_epoll (void)
1972 {
1973   if (vcl_get_worker_index () == ~0)
1974     return 0;
1975
1976   return vcl_worker_get_current ()->vcl_needs_real_epoll;
1977 }
1978
1979 void
1980 vls_register_vcl_worker (void)
1981 {
1982   vls_mt_add ();
1983 }
1984
1985 /*
1986  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
1987  *
1988  * Local Variables:
1989  * eval: (c-set-style "gnu")
1990  * End:
1991  */