vcl: fix ldp shared listener bitmap leak
[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   clib_rwlock_t vls_pool_lock;        /**< per process/wrk vls pool locks */
122   pthread_mutex_t vls_mt_mq_mlock;    /**< vcl mq lock */
123   pthread_mutex_t vls_mt_spool_mlock; /**< vcl select or pool lock */
124   volatile u8 select_mp_check;        /**< flag set if select checks done */
125 } vls_process_local_t;
126
127 static vls_process_local_t vls_local;
128 static vls_process_local_t *vlsl = &vls_local;
129
130 typedef struct vls_main_
131 {
132   vls_worker_t *workers;               /**< pool of vls workers */
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 (&vlsl->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 (&vlsl->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 (&vlsl->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 (&vlsl->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   vls_shd->listeners =
623     clib_bitmap_set (vls_shd->listeners, wrk_index, is_active);
624   clib_spinlock_unlock (&vls_shd->lock);
625
626   vls_shared_data_pool_runlock ();
627 }
628
629 static u32
630 vls_shared_get_owner (vcl_locked_session_t * vls)
631 {
632   vls_shared_data_t *vls_shd;
633   u32 owner_wrk;
634
635   vls_shared_data_pool_rlock ();
636
637   vls_shd = vls_shared_data_get (vls->shared_data_index);
638   owner_wrk = vls_shd->owner_wrk_index;
639
640   vls_shared_data_pool_runlock ();
641
642   return owner_wrk;
643 }
644
645 static u8
646 vls_listener_wrk_is_active (vcl_locked_session_t * vls, u32 wrk_index)
647 {
648   vls_shared_data_t *vls_shd;
649   u8 is_set;
650
651   if (vls->shared_data_index == ~0)
652     {
653       clib_warning ("not a shared session");
654       return 0;
655     }
656
657   vls_shared_data_pool_rlock ();
658
659   vls_shd = vls_shared_data_get (vls->shared_data_index);
660
661   clib_spinlock_lock (&vls_shd->lock);
662   is_set = clib_bitmap_get (vls_shd->listeners, wrk_index);
663   clib_spinlock_unlock (&vls_shd->lock);
664
665   vls_shared_data_pool_runlock ();
666
667   return (is_set == 1);
668 }
669
670 static void
671 vls_listener_wrk_start_listen (vcl_locked_session_t * vls, u32 wrk_index)
672 {
673   vppcom_session_listen (vls_to_sh (vls), ~0);
674   vls_listener_wrk_set (vls, wrk_index, 1 /* is_active */ );
675 }
676
677 static void
678 vls_listener_wrk_stop_listen (vcl_locked_session_t * vls, u32 wrk_index)
679 {
680   vcl_worker_t *wrk;
681   vcl_session_t *s;
682
683   wrk = vcl_worker_get (wrk_index);
684   s = vcl_session_get (wrk, vls->session_index);
685   if (s->session_state != VCL_STATE_LISTEN)
686     return;
687   vcl_send_session_unlisten (wrk, s);
688   s->session_state = VCL_STATE_LISTEN_NO_MQ;
689   vls_listener_wrk_set (vls, wrk_index, 0 /* is_active */ );
690 }
691
692 static int
693 vls_shared_data_subscriber_position (vls_shared_data_t * vls_shd,
694                                      u32 wrk_index)
695 {
696   int i;
697
698   for (i = 0; i < vec_len (vls_shd->workers_subscribed); i++)
699     {
700       if (vls_shd->workers_subscribed[i] == wrk_index)
701         return i;
702     }
703   return -1;
704 }
705
706 int
707 vls_unshare_session (vcl_locked_session_t * vls, vcl_worker_t * wrk)
708 {
709   vls_shared_data_t *vls_shd;
710   int do_disconnect, pos;
711   u32 n_subscribers;
712   vcl_session_t *s;
713
714   if (vls->shared_data_index == ~0)
715     return 0;
716
717   s = vcl_session_get (wrk, vls->session_index);
718   if (s->session_state == VCL_STATE_LISTEN)
719     vls_listener_wrk_set (vls, wrk->wrk_index, 0 /* is_active */ );
720
721   vls_shared_data_pool_rlock ();
722
723   vls_shd = vls_shared_data_get (vls->shared_data_index);
724   clib_spinlock_lock (&vls_shd->lock);
725
726   pos = vls_shared_data_subscriber_position (vls_shd, wrk->wrk_index);
727   if (pos < 0)
728     {
729       clib_warning ("worker %u not subscribed for vls %u", wrk->wrk_index,
730                     vls->vcl_wrk_index);
731       goto done;
732     }
733
734   /*
735    * Unsubscribe from share data and fifos
736    */
737   if (s->rx_fifo)
738     {
739       svm_fifo_del_subscriber (s->rx_fifo, wrk->vpp_wrk_index);
740       svm_fifo_del_subscriber (s->tx_fifo, wrk->vpp_wrk_index);
741     }
742   vec_del1 (vls_shd->workers_subscribed, pos);
743
744   /*
745    * Cleanup vcl state
746    */
747   n_subscribers = vec_len (vls_shd->workers_subscribed);
748   do_disconnect = s->session_state == VCL_STATE_LISTEN || !n_subscribers;
749   vcl_session_cleanup (wrk, s, vcl_session_handle (s), do_disconnect);
750
751   /*
752    * No subscriber left, cleanup shared data
753    */
754   if (!n_subscribers)
755     {
756       u32 shd_index = vls_shared_data_index (vls_shd);
757
758       clib_spinlock_unlock (&vls_shd->lock);
759       vls_shared_data_pool_runlock ();
760
761       vls_shared_data_free (shd_index);
762
763       /* All locks have been dropped */
764       return 0;
765     }
766
767   /* Return, if this is not the owning worker */
768   if (vls_shd->owner_wrk_index != wrk->wrk_index)
769     goto done;
770
771   ASSERT (vec_len (vls_shd->workers_subscribed));
772
773   /*
774    *  Check if we can change owner or close
775    */
776   vls_shd->owner_wrk_index = vls_shd->workers_subscribed[0];
777   if (s->vpp_evt_q)
778     vcl_send_session_worker_update (wrk, s, vls_shd->owner_wrk_index);
779
780   /* XXX is this still needed? */
781   if (vec_len (vls_shd->workers_subscribed) > 1)
782     clib_warning ("more workers need to be updated");
783
784 done:
785
786   clib_spinlock_unlock (&vls_shd->lock);
787   vls_shared_data_pool_runlock ();
788
789   return 0;
790 }
791
792 void
793 vls_init_share_session (vls_worker_t * vls_wrk, vcl_locked_session_t * vls)
794 {
795   vls_shared_data_t *vls_shd;
796
797   u32 vls_shd_index = vls_shared_data_alloc ();
798
799   vls_shared_data_pool_rlock ();
800
801   vls_shd = vls_shared_data_get (vls_shd_index);
802   vls_shd->owner_wrk_index = vls_wrk->vcl_wrk_index;
803   vls->shared_data_index = vls_shd_index;
804   vec_add1 (vls_shd->workers_subscribed, vls_wrk->vcl_wrk_index);
805
806   vls_shared_data_pool_runlock ();
807 }
808
809 void
810 vls_share_session (vls_worker_t * vls_wrk, vcl_locked_session_t * vls)
811 {
812   vcl_worker_t *vcl_wrk = vcl_worker_get (vls_wrk->vcl_wrk_index);
813   vls_shared_data_t *vls_shd;
814   vcl_session_t *s;
815
816   s = vcl_session_get (vcl_wrk, vls->session_index);
817   if (!s)
818     {
819       clib_warning ("wrk %u session %u vls %u NOT AVAILABLE",
820                     vcl_wrk->wrk_index, vls->session_index, vls->vls_index);
821       return;
822     }
823
824   ASSERT (vls->shared_data_index != ~0);
825
826   /* Reinit session lock */
827   clib_spinlock_init (&vls->lock);
828
829   vls_shared_data_pool_rlock ();
830
831   vls_shd = vls_shared_data_get (vls->shared_data_index);
832
833   clib_spinlock_lock (&vls_shd->lock);
834   vec_add1 (vls_shd->workers_subscribed, vls_wrk->vcl_wrk_index);
835   clib_spinlock_unlock (&vls_shd->lock);
836
837   vls_shared_data_pool_runlock ();
838
839   if (s->rx_fifo)
840     {
841       vcl_session_share_fifos (s, s->rx_fifo, s->tx_fifo);
842     }
843   else if (s->session_state == VCL_STATE_LISTEN)
844     {
845       s->session_state = VCL_STATE_LISTEN_NO_MQ;
846     }
847 }
848
849 static void
850 vls_share_sessions (vls_worker_t * vls_parent_wrk, vls_worker_t * vls_wrk)
851 {
852   vcl_locked_session_t *vls, *parent_vls;
853
854   /* *INDENT-OFF* */
855   pool_foreach (vls, vls_wrk->vls_pool)  {
856     /* Initialize sharing on parent session */
857     if (vls->shared_data_index == ~0)
858       {
859         parent_vls = vls_session_get (vls_parent_wrk, vls->vls_index);
860         vls_init_share_session (vls_parent_wrk, parent_vls);
861         vls->shared_data_index = parent_vls->shared_data_index;
862       }
863     vls_share_session (vls_wrk, vls);
864   }
865   /* *INDENT-ON* */
866 }
867
868 static void
869 vls_validate_veps (vcl_worker_t *wrk)
870 {
871   vcl_session_t *s;
872   u32 session_index, wrk_index;
873
874   pool_foreach (s, wrk->sessions)
875     {
876       if (s->vep.vep_sh != ~0)
877         {
878           vcl_session_handle_parse (s->vep.vep_sh, &wrk_index, &session_index);
879           s->vep.vep_sh = vcl_session_handle_from_index (session_index);
880         }
881       if (s->vep.next_sh != ~0)
882         {
883           vcl_session_handle_parse (s->vep.next_sh, &wrk_index,
884                                     &session_index);
885           s->vep.next_sh = vcl_session_handle_from_index (session_index);
886         }
887       if (s->vep.prev_sh != ~0)
888         {
889           vcl_session_handle_parse (s->vep.prev_sh, &wrk_index,
890                                     &session_index);
891           s->vep.prev_sh = vcl_session_handle_from_index (session_index);
892         }
893     }
894 }
895
896 void
897 vls_worker_copy_on_fork (vcl_worker_t * parent_wrk)
898 {
899   vls_worker_t *vls_wrk = vls_worker_get_current (), *vls_parent_wrk;
900   vcl_worker_t *vcl_wrk = vcl_worker_get_current ();
901   u32 vls_index, session_index, wrk_index;
902   vcl_session_handle_t sh;
903   vcl_locked_session_t *vls;
904
905   /*
906    * init vcl worker
907    */
908   vcl_wrk->sessions = pool_dup (parent_wrk->sessions);
909   vcl_wrk->session_index_by_vpp_handles =
910     hash_dup (parent_wrk->session_index_by_vpp_handles);
911
912   /*
913    * init vls worker
914    */
915   vls_parent_wrk = vls_worker_get (parent_wrk->wrk_index);
916
917   /* clang-format off */
918   hash_foreach (sh, vls_index, vls_parent_wrk->sh_to_vlsh_table, ({
919     vcl_session_handle_parse (sh, &wrk_index, &session_index);
920     hash_set (vls_wrk->sh_to_vlsh_table,
921               vcl_session_handle_from_index (session_index), vls_index);
922   }));
923   /* clang-format on */
924   vls_wrk->vls_pool = pool_dup (vls_parent_wrk->vls_pool);
925
926   /*
927    * Detach vls from parent vcl worker and attach them to child.
928    */
929   pool_foreach (vls, vls_wrk->vls_pool)
930     {
931       vls->vcl_wrk_index = vcl_wrk->wrk_index;
932     }
933
934   /* Validate vep's handle */
935   vls_validate_veps (vcl_wrk);
936
937   vls_share_sessions (vls_parent_wrk, vls_wrk);
938 }
939
940 static void
941 vls_mt_acq_locks (vcl_locked_session_t * vls, vls_mt_ops_t op, int *locks_acq)
942 {
943   vcl_worker_t *wrk = vcl_worker_get_current ();
944   vcl_session_t *s = 0;
945   int is_nonblk = 0;
946
947   if (vls)
948     {
949       s = vcl_session_get (wrk, vls->session_index);
950       if (PREDICT_FALSE (!s))
951         return;
952       is_nonblk = vcl_session_has_attr (s, VCL_SESS_ATTR_NONBLOCK);
953     }
954
955   switch (op)
956     {
957     case VLS_MT_OP_READ:
958       if (!is_nonblk)
959         is_nonblk = vcl_session_read_ready (s) != 0;
960       if (!is_nonblk)
961         {
962           vls_mt_mq_lock ();
963           *locks_acq |= VLS_MT_LOCK_MQ;
964         }
965       break;
966     case VLS_MT_OP_WRITE:
967       ASSERT (s);
968       if (!is_nonblk)
969         is_nonblk = vcl_session_write_ready (s) != 0;
970       if (!is_nonblk)
971         {
972           vls_mt_mq_lock ();
973           *locks_acq |= VLS_MT_LOCK_MQ;
974         }
975       break;
976     case VLS_MT_OP_XPOLL:
977       vls_mt_mq_lock ();
978       *locks_acq |= VLS_MT_LOCK_MQ;
979       break;
980     case VLS_MT_OP_SPOOL:
981       vls_mt_spool_lock ();
982       *locks_acq |= VLS_MT_LOCK_SPOOL;
983       break;
984     default:
985       break;
986     }
987 }
988
989 static void
990 vls_mt_rel_locks (int locks_acq)
991 {
992   if (locks_acq & VLS_MT_LOCK_MQ)
993     vls_mt_mq_unlock ();
994   if (locks_acq & VLS_MT_LOCK_SPOOL)
995     vls_mt_create_unlock ();
996 }
997
998 static inline u8
999 vls_mt_session_should_migrate (vcl_locked_session_t * vls)
1000 {
1001   return (vls_mt_wrk_supported () &&
1002           vls->vcl_wrk_index != vcl_get_worker_index ());
1003 }
1004
1005 static vcl_locked_session_t *
1006 vls_mt_session_migrate (vcl_locked_session_t *vls)
1007 {
1008   u32 wrk_index = vcl_get_worker_index ();
1009   vcl_worker_t *wrk;
1010   vls_worker_t *vls_wrk = vls_worker_get_current ();
1011   u32 src_sid, sid, vls_index, own_vcl_wrk_index;
1012   vcl_session_t *session;
1013   uword *p;
1014
1015   ASSERT (vls_mt_wrk_supported () && vls->vcl_wrk_index != wrk_index);
1016
1017   /*
1018    * VCL session on current vcl worker already allocated. Update current
1019    * owner worker and index and return
1020    */
1021   if ((p = hash_get (vls->vcl_wrk_index_to_session_index, wrk_index)))
1022     {
1023       vls->vcl_wrk_index = wrk_index;
1024       vls->session_index = (u32) p[0];
1025       return vls;
1026     }
1027
1028   /*
1029    * Ask vcl worker that owns the original vcl session to clone it into
1030    * current vcl worker session pool
1031    */
1032
1033   if (!(p = hash_get (vls->vcl_wrk_index_to_session_index,
1034                       vls->owner_vcl_wrk_index)))
1035     {
1036       VERR ("session in owner worker(%u) is free", vls->owner_vcl_wrk_index);
1037       ASSERT (0);
1038       vls_unlock (vls);
1039       vls_mt_pool_runlock ();
1040       return 0;
1041     }
1042
1043   src_sid = (u32) p[0];
1044   wrk = vcl_worker_get_current ();
1045   session = vcl_session_alloc (wrk);
1046   sid = session->session_index;
1047   VDBG (1, "migrate session of worker (session): %u (%u) -> %u (%u)",
1048         vls->owner_vcl_wrk_index, src_sid, wrk_index, sid);
1049
1050   /* Drop lock to prevent dead lock when dst wrk trying to get lock. */
1051   vls_index = vls->vls_index;
1052   own_vcl_wrk_index = vls->owner_vcl_wrk_index;
1053   vls_unlock (vls);
1054   vls_mt_pool_runlock ();
1055   vls_send_clone_and_share_rpc (wrk, vls_index, sid, vls_get_worker_index (),
1056                                 own_vcl_wrk_index, vls_index, src_sid);
1057
1058   if (PREDICT_FALSE (wrk->rpc_done == VLS_RPC_STATE_SESSION_NOT_EXIST))
1059     {
1060       VWRN ("session %u not exist", src_sid);
1061       goto err;
1062     }
1063   else if (PREDICT_FALSE (wrk->rpc_done == VLS_RPC_STATE_INIT))
1064     {
1065       VWRN ("failed to wait rpc response");
1066       goto err;
1067     }
1068   else if (PREDICT_FALSE ((session->flags & VCL_SESSION_F_IS_VEP) &&
1069                           session->vep.next_sh != ~0))
1070     {
1071       VERR ("can't migrate nonempty epoll session");
1072       ASSERT (0);
1073       goto err;
1074     }
1075   else if (PREDICT_FALSE (!(session->flags & VCL_SESSION_F_IS_VEP) &&
1076                           session->session_state != VCL_STATE_CLOSED))
1077     {
1078       VERR ("migrate NOT supported, session_status (%u)",
1079             session->session_state);
1080       ASSERT (0);
1081       goto err;
1082     }
1083
1084   vls = vls_get_w_dlock (vls_index);
1085   if (PREDICT_FALSE (!vls))
1086     {
1087       VWRN ("failed to get vls %u", vls_index);
1088       goto err;
1089     }
1090
1091   session->session_index = sid;
1092   vls->vcl_wrk_index = wrk_index;
1093   vls->session_index = sid;
1094   hash_set (vls->vcl_wrk_index_to_session_index, wrk_index, sid);
1095   vls_sh_to_vlsh_table_add (vls_wrk, vcl_session_handle (session),
1096                             vls->vls_index);
1097   return vls;
1098
1099 err:
1100   vcl_session_free (wrk, session);
1101   return 0;
1102 }
1103
1104 static inline void
1105 vls_mt_detect (void)
1106 {
1107   if (PREDICT_FALSE (vcl_get_worker_index () == ~0))
1108     vls_mt_add ();
1109 }
1110
1111 #define vls_mt_guard(_vls, _op)                                               \
1112   int _locks_acq = 0;                                                         \
1113   if (vls_mt_wrk_supported ())                                                \
1114     {                                                                         \
1115       if (PREDICT_FALSE (_vls &&                                              \
1116                          ((vcl_locked_session_t *) _vls)->vcl_wrk_index !=    \
1117                            vcl_get_worker_index ()))                          \
1118         {                                                                     \
1119           _vls = vls_mt_session_migrate (_vls);                               \
1120           if (PREDICT_FALSE (!_vls))                                          \
1121             return VPPCOM_EBADFD;                                             \
1122         }                                                                     \
1123     }                                                                         \
1124   else                                                                        \
1125     {                                                                         \
1126       if (PREDICT_FALSE (vlsl->vls_mt_n_threads > 1))                         \
1127         vls_mt_acq_locks (_vls, _op, &_locks_acq);                            \
1128     }
1129
1130 #define vls_mt_unguard()                                                \
1131   if (PREDICT_FALSE (_locks_acq))                                       \
1132     vls_mt_rel_locks (_locks_acq)
1133
1134 int
1135 vls_write (vls_handle_t vlsh, void *buf, size_t nbytes)
1136 {
1137   vcl_locked_session_t *vls;
1138   int rv;
1139
1140   vls_mt_detect ();
1141   if (!(vls = vls_get_w_dlock (vlsh)))
1142     return VPPCOM_EBADFD;
1143
1144   vls_mt_guard (vls, VLS_MT_OP_WRITE);
1145   rv = vppcom_session_write (vls_to_sh_tu (vls), buf, nbytes);
1146   vls_mt_unguard ();
1147   vls_get_and_unlock (vlsh);
1148   return rv;
1149 }
1150
1151 int
1152 vls_write_msg (vls_handle_t vlsh, void *buf, size_t nbytes)
1153 {
1154   vcl_locked_session_t *vls;
1155   int rv;
1156
1157   vls_mt_detect ();
1158   if (!(vls = vls_get_w_dlock (vlsh)))
1159     return VPPCOM_EBADFD;
1160   vls_mt_guard (vls, VLS_MT_OP_WRITE);
1161   rv = vppcom_session_write_msg (vls_to_sh_tu (vls), buf, nbytes);
1162   vls_mt_unguard ();
1163   vls_get_and_unlock (vlsh);
1164   return rv;
1165 }
1166
1167 int
1168 vls_sendto (vls_handle_t vlsh, void *buf, int buflen, int flags,
1169             vppcom_endpt_t * ep)
1170 {
1171   vcl_locked_session_t *vls;
1172   int rv;
1173
1174   vls_mt_detect ();
1175   if (!(vls = vls_get_w_dlock (vlsh)))
1176     return VPPCOM_EBADFD;
1177   vls_mt_guard (vls, VLS_MT_OP_WRITE);
1178   rv = vppcom_session_sendto (vls_to_sh_tu (vls), buf, buflen, flags, ep);
1179   vls_mt_unguard ();
1180   vls_get_and_unlock (vlsh);
1181   return rv;
1182 }
1183
1184 ssize_t
1185 vls_read (vls_handle_t vlsh, void *buf, size_t nbytes)
1186 {
1187   vcl_locked_session_t *vls;
1188   int rv;
1189
1190   vls_mt_detect ();
1191   if (!(vls = vls_get_w_dlock (vlsh)))
1192     return VPPCOM_EBADFD;
1193   vls_mt_guard (vls, VLS_MT_OP_READ);
1194   rv = vppcom_session_read (vls_to_sh_tu (vls), buf, nbytes);
1195   vls_mt_unguard ();
1196   vls_get_and_unlock (vlsh);
1197   return rv;
1198 }
1199
1200 ssize_t
1201 vls_recvfrom (vls_handle_t vlsh, void *buffer, uint32_t buflen, int flags,
1202               vppcom_endpt_t * ep)
1203 {
1204   vcl_locked_session_t *vls;
1205   int rv;
1206
1207   vls_mt_detect ();
1208   if (!(vls = vls_get_w_dlock (vlsh)))
1209     return VPPCOM_EBADFD;
1210   vls_mt_guard (vls, VLS_MT_OP_READ);
1211   rv = vppcom_session_recvfrom (vls_to_sh_tu (vls), buffer, buflen, flags,
1212                                 ep);
1213   vls_mt_unguard ();
1214   vls_get_and_unlock (vlsh);
1215   return rv;
1216 }
1217
1218 int
1219 vls_attr (vls_handle_t vlsh, uint32_t op, void *buffer, uint32_t * buflen)
1220 {
1221   vcl_locked_session_t *vls;
1222   int rv;
1223
1224   vls_mt_detect ();
1225   if (!(vls = vls_get_w_dlock (vlsh)))
1226     return VPPCOM_EBADFD;
1227   if (vls_mt_session_should_migrate (vls))
1228     {
1229       vls = vls_mt_session_migrate (vls);
1230       if (PREDICT_FALSE (!vls))
1231         return VPPCOM_EBADFD;
1232     }
1233   rv = vppcom_session_attr (vls_to_sh_tu (vls), op, buffer, buflen);
1234   vls_get_and_unlock (vlsh);
1235   return rv;
1236 }
1237
1238 int
1239 vls_bind (vls_handle_t vlsh, vppcom_endpt_t * ep)
1240 {
1241   vcl_locked_session_t *vls;
1242   int rv;
1243
1244   vls_mt_detect ();
1245   if (!(vls = vls_get_w_dlock (vlsh)))
1246     return VPPCOM_EBADFD;
1247   rv = vppcom_session_bind (vls_to_sh_tu (vls), ep);
1248   vls_get_and_unlock (vlsh);
1249   return rv;
1250 }
1251
1252 int
1253 vls_listen (vls_handle_t vlsh, int q_len)
1254 {
1255   vcl_locked_session_t *vls;
1256   int rv;
1257
1258   vls_mt_detect ();
1259   if (!(vls = vls_get_w_dlock (vlsh)))
1260     return VPPCOM_EBADFD;
1261   vls_mt_guard (vls, VLS_MT_OP_XPOLL);
1262   rv = vppcom_session_listen (vls_to_sh_tu (vls), q_len);
1263   vls_mt_unguard ();
1264   vls_get_and_unlock (vlsh);
1265   return rv;
1266 }
1267
1268 int
1269 vls_connect (vls_handle_t vlsh, vppcom_endpt_t * server_ep)
1270 {
1271   vcl_locked_session_t *vls;
1272   int rv;
1273
1274   vls_mt_detect ();
1275   if (!(vls = vls_get_w_dlock (vlsh)))
1276     return VPPCOM_EBADFD;
1277   vls_mt_guard (vls, VLS_MT_OP_XPOLL);
1278   rv = vppcom_session_connect (vls_to_sh_tu (vls), server_ep);
1279   vls_mt_unguard ();
1280   vls_get_and_unlock (vlsh);
1281   return rv;
1282 }
1283
1284 static inline void
1285 vls_mp_checks (vcl_locked_session_t * vls, int is_add)
1286 {
1287   vcl_worker_t *wrk = vcl_worker_get_current ();
1288   vcl_session_t *s;
1289   u32 owner_wrk;
1290
1291   if (vls_mt_wrk_supported ())
1292     return;
1293
1294   ASSERT (wrk->wrk_index == vls->vcl_wrk_index);
1295   s = vcl_session_get (wrk, vls->session_index);
1296   switch (s->session_state)
1297     {
1298     case VCL_STATE_LISTEN:
1299       if (is_add)
1300         {
1301           vls_listener_wrk_set (vls, vls->vcl_wrk_index, 1 /* is_active */);
1302           break;
1303         }
1304       vls_listener_wrk_stop_listen (vls, vls->vcl_wrk_index);
1305       break;
1306     case VCL_STATE_LISTEN_NO_MQ:
1307       if (!is_add)
1308         break;
1309
1310       /* Register worker as listener */
1311       vls_listener_wrk_start_listen (vls, vls->vcl_wrk_index);
1312
1313       /* If owner worker did not attempt to accept/xpoll on the session,
1314        * force a listen stop for it, since it may not be interested in
1315        * accepting new sessions.
1316        * This is pretty much a hack done to give app workers the illusion
1317        * that it is fine to listen and not accept new sessions for a
1318        * given listener. Without it, we would accumulate unhandled
1319        * accepts on the passive worker message queue. */
1320       owner_wrk = vls_shared_get_owner (vls);
1321       if (!vls_listener_wrk_is_active (vls, owner_wrk))
1322         vls_listener_wrk_stop_listen (vls, owner_wrk);
1323       break;
1324     default:
1325       break;
1326     }
1327 }
1328
1329 vls_handle_t
1330 vls_accept (vls_handle_t listener_vlsh, vppcom_endpt_t * ep, int flags)
1331 {
1332   vls_handle_t accepted_vlsh;
1333   vcl_locked_session_t *vls;
1334   int sh;
1335
1336   vls_mt_detect ();
1337   if (!(vls = vls_get_w_dlock (listener_vlsh)))
1338     return VPPCOM_EBADFD;
1339   if (vcl_n_workers () > 1)
1340     vls_mp_checks (vls, 1 /* is_add */ );
1341   vls_mt_guard (vls, VLS_MT_OP_SPOOL);
1342   sh = vppcom_session_accept (vls_to_sh_tu (vls), ep, flags);
1343   vls_mt_unguard ();
1344   vls_get_and_unlock (listener_vlsh);
1345   if (sh < 0)
1346     return sh;
1347   accepted_vlsh = vls_alloc (sh);
1348   if (PREDICT_FALSE (accepted_vlsh == VLS_INVALID_HANDLE))
1349     vppcom_session_close (sh);
1350   return accepted_vlsh;
1351 }
1352
1353 vls_handle_t
1354 vls_create (uint8_t proto, uint8_t is_nonblocking)
1355 {
1356   vcl_session_handle_t sh;
1357   vls_handle_t vlsh;
1358   vcl_locked_session_t *vls = NULL;
1359
1360   vls_mt_detect ();
1361   vls_mt_guard (vls, VLS_MT_OP_SPOOL);
1362   sh = vppcom_session_create (proto, is_nonblocking);
1363   vls_mt_unguard ();
1364   if (sh == INVALID_SESSION_ID)
1365     return VLS_INVALID_HANDLE;
1366
1367   vlsh = vls_alloc (sh);
1368   if (PREDICT_FALSE (vlsh == VLS_INVALID_HANDLE))
1369     vppcom_session_close (sh);
1370
1371   return vlsh;
1372 }
1373
1374 static void
1375 vls_mt_session_cleanup (vcl_locked_session_t * vls)
1376 {
1377   u32 session_index, wrk_index, current_vcl_wrk;
1378   vcl_worker_t *wrk = vcl_worker_get_current ();
1379
1380   ASSERT (vls_mt_wrk_supported ());
1381
1382   current_vcl_wrk = vcl_get_worker_index ();
1383
1384   /* *INDENT-OFF* */
1385   hash_foreach (wrk_index, session_index, vls->vcl_wrk_index_to_session_index,
1386     ({
1387       if (current_vcl_wrk != wrk_index)
1388         vls_send_session_cleanup_rpc (wrk, wrk_index, session_index);
1389     }));
1390   /* *INDENT-ON* */
1391   hash_free (vls->vcl_wrk_index_to_session_index);
1392 }
1393
1394 int
1395 vls_close (vls_handle_t vlsh)
1396 {
1397   vcl_locked_session_t *vls;
1398   int rv;
1399
1400   vls_mt_detect ();
1401   vls_mt_pool_wlock ();
1402
1403   vls = vls_get_and_lock (vlsh);
1404   if (!vls)
1405     {
1406       vls_mt_pool_wunlock ();
1407       return VPPCOM_EBADFD;
1408     }
1409
1410   vls_mt_guard (vls, VLS_MT_OP_SPOOL);
1411
1412   if (vls_is_shared (vls))
1413     rv = vls_unshare_session (vls, vcl_worker_get_current ());
1414   else
1415     rv = vppcom_session_close (vls_to_sh (vls));
1416
1417   if (vls_mt_wrk_supported ())
1418     vls_mt_session_cleanup (vls);
1419
1420   vls_free (vls);
1421   vls_mt_unguard ();
1422
1423   vls_mt_pool_wunlock ();
1424
1425   return rv;
1426 }
1427
1428 int
1429 vls_shutdown (vls_handle_t vlsh, int how)
1430 {
1431   vcl_locked_session_t *vls;
1432   int rv;
1433
1434   vls_mt_detect ();
1435   if (!(vls = vls_get_w_dlock (vlsh)))
1436     return VPPCOM_EBADFD;
1437
1438   vls_mt_guard (vls, VLS_MT_OP_SPOOL);
1439   rv = vppcom_session_shutdown (vls_to_sh_tu (vls), how);
1440   vls_mt_unguard ();
1441   vls_get_and_unlock (vlsh);
1442
1443   return rv;
1444 }
1445
1446 vls_handle_t
1447 vls_epoll_create (void)
1448 {
1449   vcl_session_handle_t sh;
1450   vls_handle_t vlsh;
1451
1452   vls_mt_detect ();
1453
1454   sh = vppcom_epoll_create ();
1455   if (sh == INVALID_SESSION_ID)
1456     return VLS_INVALID_HANDLE;
1457
1458   vlsh = vls_alloc (sh);
1459   if (vlsh == VLS_INVALID_HANDLE)
1460     vppcom_session_close (sh);
1461
1462   return vlsh;
1463 }
1464
1465 static void
1466 vls_epoll_ctl_mp_checks (vcl_locked_session_t * vls, int op)
1467 {
1468   if (vcl_n_workers () <= 1 || op == EPOLL_CTL_MOD)
1469     return;
1470
1471   vls_mp_checks (vls, op == EPOLL_CTL_ADD);
1472 }
1473
1474 int
1475 vls_epoll_ctl (vls_handle_t ep_vlsh, int op, vls_handle_t vlsh,
1476                struct epoll_event *event)
1477 {
1478   vcl_locked_session_t *ep_vls, *vls;
1479   vcl_session_handle_t ep_sh, sh;
1480   int rv;
1481
1482   vls_mt_detect ();
1483   vls_mt_pool_rlock ();
1484   ep_vls = vls_get_and_lock (ep_vlsh);
1485
1486   if (vls_mt_session_should_migrate (ep_vls))
1487     {
1488       ep_vls = vls_mt_session_migrate (ep_vls);
1489       if (PREDICT_FALSE (!ep_vls))
1490         return VPPCOM_EBADFD;
1491     }
1492
1493   ep_sh = vls_to_sh (ep_vls);
1494   vls = vls_get_and_lock (vlsh);
1495   sh = vls_to_sh (vls);
1496
1497   vls_epoll_ctl_mp_checks (vls, op);
1498   vls_mt_pool_runlock ();
1499   rv = vppcom_epoll_ctl (ep_sh, op, sh, event);
1500
1501   vls_mt_pool_rlock ();
1502   ep_vls = vls_get (ep_vlsh);
1503   vls = vls_get (vlsh);
1504   vls_unlock (vls);
1505   vls_unlock (ep_vls);
1506   vls_mt_pool_runlock ();
1507   return rv;
1508 }
1509
1510 int
1511 vls_epoll_wait (vls_handle_t ep_vlsh, struct epoll_event *events,
1512                 int maxevents, double wait_for_time)
1513 {
1514   vcl_locked_session_t *vls, *vls_tmp = NULL;
1515   int rv;
1516
1517   vls_mt_detect ();
1518   if (!(vls = vls_get_w_dlock (ep_vlsh)))
1519     return VPPCOM_EBADFD;
1520   vls_mt_guard (vls_tmp, VLS_MT_OP_XPOLL);
1521   rv = vppcom_epoll_wait (vls_to_sh_tu (vls), events, maxevents,
1522                           wait_for_time);
1523   vls_mt_unguard ();
1524   vls_get_and_unlock (ep_vlsh);
1525   vls_handle_pending_wrk_cleanup ();
1526   return rv;
1527 }
1528
1529 static void
1530 vls_select_mp_checks (vcl_si_set * read_map)
1531 {
1532   vcl_locked_session_t *vls;
1533   vcl_worker_t *wrk;
1534   vcl_session_t *s;
1535   u32 si;
1536
1537   if (vcl_n_workers () <= 1)
1538     {
1539       vlsl->select_mp_check = 1;
1540       return;
1541     }
1542
1543   if (!read_map)
1544     return;
1545
1546   vlsl->select_mp_check = 1;
1547   wrk = vcl_worker_get_current ();
1548
1549   /* *INDENT-OFF* */
1550   clib_bitmap_foreach (si, read_map)  {
1551     s = vcl_session_get (wrk, si);
1552     if (s->session_state == VCL_STATE_LISTEN)
1553       {
1554         vls = vls_get (vls_session_index_to_vlsh (si));
1555         vls_mp_checks (vls, 1 /* is_add */);
1556       }
1557   }
1558   /* *INDENT-ON* */
1559 }
1560
1561 int
1562 vls_select (int n_bits, vcl_si_set * read_map, vcl_si_set * write_map,
1563             vcl_si_set * except_map, double wait_for_time)
1564 {
1565   int rv;
1566   vcl_locked_session_t *vls = NULL;
1567
1568   vls_mt_detect ();
1569   vls_mt_guard (vls, VLS_MT_OP_XPOLL);
1570   if (PREDICT_FALSE (!vlsl->select_mp_check))
1571     vls_select_mp_checks (read_map);
1572   rv = vppcom_select (n_bits, read_map, write_map, except_map, wait_for_time);
1573   vls_mt_unguard ();
1574   vls_handle_pending_wrk_cleanup ();
1575   return rv;
1576 }
1577
1578 static void
1579 vls_unshare_vcl_worker_sessions (vcl_worker_t * wrk)
1580 {
1581   u32 current_wrk, is_current;
1582   vcl_locked_session_t *vls;
1583   vcl_session_t *s;
1584
1585   if (pool_elts (vcm->workers) <= 1)
1586     return;
1587
1588   current_wrk = vcl_get_worker_index ();
1589   is_current = current_wrk == wrk->wrk_index;
1590
1591   /* *INDENT-OFF* */
1592   pool_foreach (s, wrk->sessions)  {
1593     vls = vls_get (vls_si_wi_to_vlsh (s->session_index, wrk->wrk_index));
1594     if (vls && (is_current || vls_is_shared_by_wrk (vls, current_wrk)))
1595       vls_unshare_session (vls, wrk);
1596   }
1597   /* *INDENT-ON* */
1598 }
1599
1600 static void
1601 vls_cleanup_vcl_worker (vcl_worker_t * wrk)
1602 {
1603   vls_worker_t *vls_wrk = vls_worker_get (wrk->wrk_index);
1604
1605   /* Unshare sessions and also cleanup worker since child may have
1606    * called _exit () and therefore vcl may not catch the event */
1607   vls_unshare_vcl_worker_sessions (wrk);
1608
1609   /* Since child may have exited and thereforce fd of vpp_app_socket_api
1610    * may have been closed, so DONOT notify VPP.
1611    */
1612   vcl_worker_cleanup (wrk, vcm->cfg.vpp_app_socket_api ? 0 : 1);
1613
1614   vls_worker_free (vls_wrk);
1615 }
1616
1617 static void
1618 vls_cleanup_forked_child (vcl_worker_t * wrk, vcl_worker_t * child_wrk)
1619 {
1620   vcl_worker_t *sub_child;
1621   int tries = 0;
1622
1623   if (child_wrk->forked_child != ~0)
1624     {
1625       sub_child = vcl_worker_get_if_valid (child_wrk->forked_child);
1626       if (sub_child)
1627         {
1628           /* Wait a bit, maybe the process is going away */
1629           while (kill (sub_child->current_pid, 0) >= 0 && tries++ < 50)
1630             usleep (1e3);
1631           if (kill (sub_child->current_pid, 0) < 0)
1632             vls_cleanup_forked_child (child_wrk, sub_child);
1633         }
1634     }
1635   vls_cleanup_vcl_worker (child_wrk);
1636   VDBG (0, "Cleaned up forked child wrk %u", child_wrk->wrk_index);
1637   wrk->forked_child = ~0;
1638 }
1639
1640 static void
1641 vls_handle_pending_wrk_cleanup (void)
1642 {
1643   u32 *wip;
1644   vcl_worker_t *child_wrk, *wrk;
1645   vls_worker_t *vls_wrk = vls_worker_get_current ();
1646
1647   if (PREDICT_TRUE (vec_len (vls_wrk->pending_vcl_wrk_cleanup) == 0))
1648     return;
1649
1650   wrk = vcl_worker_get_current ();
1651   vec_foreach (wip, vls_wrk->pending_vcl_wrk_cleanup)
1652     {
1653       child_wrk = vcl_worker_get_if_valid (*wip);
1654       if (!child_wrk)
1655         continue;
1656       vls_cleanup_forked_child (wrk, child_wrk);
1657     }
1658   vec_reset_length (vls_wrk->pending_vcl_wrk_cleanup);
1659 }
1660
1661 static struct sigaction old_sa;
1662
1663 static void
1664 vls_intercept_sigchld_handler (int signum, siginfo_t * si, void *uc)
1665 {
1666   vcl_worker_t *wrk, *child_wrk;
1667   vls_worker_t *vls_wrk;
1668
1669   if (vcl_get_worker_index () == ~0)
1670     return;
1671
1672   if (sigaction (SIGCHLD, &old_sa, 0))
1673     {
1674       VERR ("couldn't restore sigchld");
1675       exit (-1);
1676     }
1677
1678   wrk = vcl_worker_get_current ();
1679   if (wrk->forked_child == ~0)
1680     return;
1681
1682   child_wrk = vcl_worker_get_if_valid (wrk->forked_child);
1683   if (!child_wrk)
1684     goto done;
1685
1686   if (si && si->si_pid != child_wrk->current_pid)
1687     {
1688       VDBG (0, "unexpected child pid %u", si->si_pid);
1689       goto done;
1690     }
1691
1692   /* Parent process may enter sighandler with a lock, such as lock in localtime
1693    * or in mspace_free, and child wrk cleanup may try to get such locks and
1694    * cause deadlock.
1695    * So move child wrk cleanup from sighandler to vls_epoll_wait/vls_select.
1696    */
1697   vls_wrk = vls_worker_get_current ();
1698   vec_add1 (vls_wrk->pending_vcl_wrk_cleanup, child_wrk->wrk_index);
1699
1700 done:
1701   if (old_sa.sa_flags & SA_SIGINFO)
1702     {
1703       void (*fn) (int, siginfo_t *, void *) = old_sa.sa_sigaction;
1704       fn (signum, si, uc);
1705     }
1706   else
1707     {
1708       void (*fn) (int) = old_sa.sa_handler;
1709       if (fn)
1710         fn (signum);
1711     }
1712 }
1713
1714 static void
1715 vls_incercept_sigchld ()
1716 {
1717   struct sigaction sa;
1718   if (old_sa.sa_sigaction)
1719     {
1720       VDBG (0, "have intercepted sigchld");
1721       return;
1722     }
1723   clib_memset (&sa, 0, sizeof (sa));
1724   sa.sa_sigaction = vls_intercept_sigchld_handler;
1725   sa.sa_flags = SA_SIGINFO;
1726   if (sigaction (SIGCHLD, &sa, &old_sa))
1727     {
1728       VERR ("couldn't intercept sigchld");
1729       exit (-1);
1730     }
1731 }
1732
1733 static void
1734 vls_app_pre_fork (void)
1735 {
1736   vls_incercept_sigchld ();
1737   vcl_flush_mq_events ();
1738 }
1739
1740 static void
1741 vls_app_fork_child_handler (void)
1742 {
1743   vcl_worker_t *parent_wrk;
1744   int parent_wrk_index;
1745
1746   parent_wrk_index = vcl_get_worker_index ();
1747   VDBG (0, "initializing forked child %u with parent wrk %u", getpid (),
1748         parent_wrk_index);
1749
1750   /*
1751    * Clear old state
1752    */
1753   vcl_set_worker_index (~0);
1754
1755   /*
1756    * Allocate and register vcl worker with vpp
1757    */
1758   if (vppcom_worker_register ())
1759     {
1760       VERR ("couldn't register new worker!");
1761       return;
1762     }
1763
1764   /*
1765    * Allocate/initialize vls worker and share sessions
1766    */
1767   vls_worker_alloc ();
1768
1769   /* Reset number of threads and set wrk index */
1770   vlsl->vls_mt_n_threads = 0;
1771   vlsl->vls_wrk_index = vcl_get_worker_index ();
1772   vlsl->select_mp_check = 0;
1773   clib_rwlock_init (&vlsl->vls_pool_lock);
1774   vls_mt_locks_init ();
1775
1776   parent_wrk = vcl_worker_get (parent_wrk_index);
1777   vls_worker_copy_on_fork (parent_wrk);
1778   parent_wrk->forked_child = vcl_get_worker_index ();
1779
1780   VDBG (0, "forked child main worker initialized");
1781   vcm->forking = 0;
1782 }
1783
1784 static void
1785 vls_app_fork_parent_handler (void)
1786 {
1787   vcm->forking = 1;
1788   while (vcm->forking)
1789     ;
1790 }
1791
1792 void
1793 vls_app_exit (void)
1794 {
1795   vls_worker_t *wrk = vls_worker_get_current ();
1796
1797   /* Handle pending wrk cleanup */
1798   vls_handle_pending_wrk_cleanup ();
1799
1800   /* Unshare the sessions. VCL will clean up the worker */
1801   vls_unshare_vcl_worker_sessions (vcl_worker_get_current ());
1802   vls_worker_free (wrk);
1803 }
1804
1805 static void
1806 vls_clone_and_share_rpc_handler (void *args)
1807 {
1808   vls_clone_and_share_msg_t *msg = (vls_clone_and_share_msg_t *) args;
1809   vls_worker_t *wrk = vls_worker_get_current (), *dst_wrk;
1810   vcl_locked_session_t *vls, *dst_vls;
1811   vcl_worker_t *vcl_wrk = vcl_worker_get_current (), *dst_vcl_wrk;
1812   vcl_session_t *s, *dst_s;
1813
1814   VDBG (1, "process session clone of worker (session): %u (%u) -> %u (%u)",
1815         vcl_wrk->wrk_index, msg->session_index, msg->origin_vcl_wrk,
1816         msg->origin_session_index);
1817
1818   /* VCL locked session can't been protected, so DONT touch it.
1819    * VCL session may been free, check it.
1820    */
1821   dst_vcl_wrk = vcl_worker_get (msg->origin_vcl_wrk);
1822   s = vcl_session_get (vcl_wrk, msg->session_index);
1823   if (PREDICT_FALSE (!s))
1824     {
1825       dst_vcl_wrk->rpc_done = VLS_RPC_STATE_SESSION_NOT_EXIST;
1826       return;
1827     }
1828
1829   if (!vls_mt_wrk_supported ())
1830     {
1831       vls = vls_session_get (wrk, msg->vls_index);
1832       vls_init_share_session (wrk, vls);
1833       dst_wrk = vls_worker_get (msg->origin_vls_wrk);
1834       dst_vls = vls_session_get (dst_wrk, msg->origin_vls_index);
1835       dst_vls->shared_data_index = vls->shared_data_index;
1836     }
1837   dst_s = vcl_session_get (dst_vcl_wrk, msg->origin_session_index);
1838   clib_memcpy (dst_s, s, sizeof (*s));
1839
1840   dst_vcl_wrk->rpc_done = VLS_RPC_STATE_SUCCESS;
1841 }
1842
1843 static void
1844 vls_session_cleanup_rpc_handler (void *args)
1845 {
1846   vls_sess_cleanup_msg_t *msg = (vls_sess_cleanup_msg_t *) args;
1847   vcl_worker_t *wrk = vcl_worker_get_current ();
1848   vls_worker_t *vls_wrk = vls_worker_get_current ();
1849   vcl_session_handle_t sh = vcl_session_handle_from_index (msg->session_index);
1850
1851   VDBG (1, "process session cleanup of worker (session): %u (%u) from %u ()",
1852         wrk->wrk_index, msg->session_index, msg->origin_vcl_wrk);
1853
1854   vppcom_session_close (sh);
1855   vls_sh_to_vlsh_table_del (vls_wrk, sh);
1856 }
1857
1858 static void
1859 vls_rpc_handler (void *args)
1860 {
1861   vls_rpc_msg_t *msg = (vls_rpc_msg_t *) args;
1862   switch (msg->type)
1863     {
1864     case VLS_RPC_CLONE_AND_SHARE:
1865       vls_clone_and_share_rpc_handler (msg->data);
1866       break;
1867     case VLS_RPC_SESS_CLEANUP:
1868       vls_session_cleanup_rpc_handler (msg->data);
1869       break;
1870     default:
1871       break;
1872     }
1873 }
1874
1875 void
1876 vls_send_clone_and_share_rpc (vcl_worker_t *wrk, u32 origin_vls_index,
1877                               u32 session_index, u32 vls_wrk_index,
1878                               u32 dst_wrk_index, u32 dst_vls_index,
1879                               u32 dst_session_index)
1880 {
1881   u8 data[sizeof (u8) + sizeof (vls_clone_and_share_msg_t)];
1882   vls_clone_and_share_msg_t *msg;
1883   vls_rpc_msg_t *rpc;
1884   int ret;
1885   f64 timeout = clib_time_now (&wrk->clib_time) + VLS_WORKER_RPC_TIMEOUT;
1886
1887   rpc = (vls_rpc_msg_t *) & data;
1888   rpc->type = VLS_RPC_CLONE_AND_SHARE;
1889   msg = (vls_clone_and_share_msg_t *) & rpc->data;
1890   msg->origin_vls_wrk = vls_wrk_index;
1891   msg->origin_vls_index = origin_vls_index;
1892   msg->origin_vcl_wrk = wrk->wrk_index;
1893   msg->origin_session_index = session_index;
1894   msg->vls_index = dst_vls_index;
1895   msg->session_index = dst_session_index;
1896
1897   /* Try lock and handle rpcs if two threads send each other
1898    * clone requests at the same time.
1899    */
1900   wrk->rpc_done = VLS_RPC_STATE_INIT;
1901   while (!clib_spinlock_trylock (&vlsm->worker_rpc_lock))
1902     vcl_flush_mq_events ();
1903   ret = vcl_send_worker_rpc (dst_wrk_index, rpc, sizeof (data));
1904
1905   VDBG (1, "send session clone to wrk (session): %u (%u) -> %u (%u), ret=%d",
1906         dst_wrk_index, msg->session_index, msg->origin_vcl_wrk,
1907         msg->origin_session_index, ret);
1908   while (!ret && wrk->rpc_done == VLS_RPC_STATE_INIT &&
1909          clib_time_now (&wrk->clib_time) < timeout)
1910     ;
1911   clib_spinlock_unlock (&vlsm->worker_rpc_lock);
1912 }
1913
1914 void
1915 vls_send_session_cleanup_rpc (vcl_worker_t * wrk,
1916                               u32 dst_wrk_index, u32 dst_session_index)
1917 {
1918   u8 data[sizeof (u8) + sizeof (vls_sess_cleanup_msg_t)];
1919   vls_sess_cleanup_msg_t *msg;
1920   vls_rpc_msg_t *rpc;
1921   int ret;
1922
1923   rpc = (vls_rpc_msg_t *) & data;
1924   rpc->type = VLS_RPC_SESS_CLEANUP;
1925   msg = (vls_sess_cleanup_msg_t *) & rpc->data;
1926   msg->origin_vcl_wrk = wrk->wrk_index;
1927   msg->session_index = dst_session_index;
1928
1929   ret = vcl_send_worker_rpc (dst_wrk_index, rpc, sizeof (data));
1930
1931   VDBG (1, "send session cleanup to wrk (session): %u (%u) from %u, ret=%d",
1932         dst_wrk_index, msg->session_index, msg->origin_vcl_wrk, ret);
1933 }
1934
1935 int
1936 vls_app_create (char *app_name)
1937 {
1938   int rv;
1939
1940   if ((rv = vppcom_app_create (app_name)))
1941     return rv;
1942
1943   vlsm = clib_mem_alloc (sizeof (vls_main_t));
1944   clib_memset (vlsm, 0, sizeof (*vlsm));
1945   clib_rwlock_init (&vlsm->shared_data_lock);
1946   clib_spinlock_init (&vlsm->worker_rpc_lock);
1947   pool_alloc (vlsm->workers, vcm->cfg.max_workers);
1948
1949   pthread_atfork (vls_app_pre_fork, vls_app_fork_parent_handler,
1950                   vls_app_fork_child_handler);
1951   atexit (vls_app_exit);
1952   vls_worker_alloc ();
1953   vlsl->vls_wrk_index = vcl_get_worker_index ();
1954   clib_rwlock_init (&vlsl->vls_pool_lock);
1955   vls_mt_locks_init ();
1956   vcm->wrk_rpc_fn = vls_rpc_handler;
1957   return VPPCOM_OK;
1958 }
1959
1960 unsigned char
1961 vls_use_eventfd (void)
1962 {
1963   return vcm->cfg.use_mq_eventfd;
1964 }
1965
1966 unsigned char
1967 vls_mt_wrk_supported (void)
1968 {
1969   return vcm->cfg.mt_wrk_supported;
1970 }
1971
1972 int
1973 vls_use_real_epoll (void)
1974 {
1975   if (vcl_get_worker_index () == ~0)
1976     return 0;
1977
1978   return vcl_worker_get_current ()->vcl_needs_real_epoll;
1979 }
1980
1981 void
1982 vls_register_vcl_worker (void)
1983 {
1984   vls_mt_add ();
1985 }
1986
1987 /*
1988  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
1989  *
1990  * Local Variables:
1991  * eval: (c-set-style "gnu")
1992  * End:
1993  */