src/vnet/classify/ip_classify.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2015 Cisco and/or its affiliates.
   3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   4  * you may not use this file except in compliance with the License.
   5  * You may obtain a copy of the License at:
   6  *
   7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   8  *
   9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  12  * See the License for the specific language governing permissions and
  13  * limitations under the License.
  14  */
  15 #include <vnet/ip/ip.h>
  16 #include <vnet/ethernet/ethernet.h>     /* for ethernet_header_t */
  17 #include <vnet/classify/vnet_classify.h>
  18 #include <vnet/dpo/classify_dpo.h>
  19
  20 typedef struct
  21 {
  22   u32 next_index;
  23   u32 table_index;
  24   u32 entry_index;
  25 } ip_classify_trace_t;
  26
  27 /* packet trace format function */
  28 static u8 *
  29 format_ip_classify_trace (u8 * s, va_list * args)
  30 {
  31   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
  32   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
  33   ip_classify_trace_t *t = va_arg (*args, ip_classify_trace_t *);
  34
  35   s = format (s, "IP_CLASSIFY: next_index %d, table %d, entry %d",
  36               t->next_index, t->table_index, t->entry_index);
  37   return s;
  38 }
  39
  40 vlib_node_registration_t ip4_classify_node;
  41 vlib_node_registration_t ip6_classify_node;
  42
  43 #define foreach_ip_classify_error               \
  44 _(MISS, "Classify misses")                      \
  45 _(HIT, "Classify hits")                         \
  46 _(CHAIN_HIT, "Classify hits after chain walk")
  47
  48 typedef enum
  49 {
  50 #define _(sym,str) IP_CLASSIFY_ERROR_##sym,
  51   foreach_ip_classify_error
  52 #undef _
  53     IP_CLASSIFY_N_ERROR,
  54 } ip_classify_error_t;
  55
  56 static char *ip_classify_error_strings[] = {
  57 #define _(sym,string) string,
  58   foreach_ip_classify_error
  59 #undef _
  60 };
  61
  62 static inline uword
  63 ip_classify_inline (vlib_main_t * vm,
  64                     vlib_node_runtime_t * node,
  65                     vlib_frame_t * frame, int is_ip4)
  66 {
  67   u32 n_left_from, *from, *to_next;
  68   ip_lookup_next_t next_index;
  69   vnet_classify_main_t *vcm = &vnet_classify_main;
  70   f64 now = vlib_time_now (vm);
  71   u32 hits = 0;
  72   u32 misses = 0;
  73   u32 chain_hits = 0;
  74   u32 n_next;
  75
  76   if (is_ip4)
  77     {
  78       n_next = IP4_LOOKUP_N_NEXT;
  79     }
  80   else
  81     {
  82       n_next = IP6_LOOKUP_N_NEXT;
  83     }
  84
  85   from = vlib_frame_vector_args (frame);
  86   n_left_from = frame->n_vectors;
  87
  88   /* First pass: compute hashes */
  89
  90   while (n_left_from > 2)
  91     {
  92       vlib_buffer_t *b0, *b1;
  93       u32 bi0, bi1;
  94       u8 *h0, *h1;
  95       u32 cd_index0, cd_index1;
  96       classify_dpo_t *cd0, *cd1;
  97       u32 table_index0, table_index1;
  98       vnet_classify_table_t *t0, *t1;
  99
 100       /* prefetch next iteration */
 101       {
 102         vlib_buffer_t *p1, *p2;
 103
 104         p1 = vlib_get_buffer (vm, from[1]);
 105         p2 = vlib_get_buffer (vm, from[2]);
 106
 107         vlib_prefetch_buffer_header (p1, STORE);
 108         CLIB_PREFETCH (p1->data, CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
 109         vlib_prefetch_buffer_header (p2, STORE);
 110         CLIB_PREFETCH (p2->data, CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
 111       }
 112
 113       bi0 = from[0];
 114       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 115       h0 = (void *) vlib_buffer_get_current (b0) -
 116         ethernet_buffer_header_size (b0);
 117
 118       bi1 = from[1];
 119       b1 = vlib_get_buffer (vm, bi1);
 120       h1 = (void *) vlib_buffer_get_current (b1) -
 121         ethernet_buffer_header_size (b1);
 122
 123       cd_index0 = vnet_buffer (b0)->ip.adj_index[VLIB_TX];
 124       cd0 = classify_dpo_get (cd_index0);
 125       table_index0 = cd0->cd_table_index;
 126
 127       cd_index1 = vnet_buffer (b1)->ip.adj_index[VLIB_TX];
 128       cd1 = classify_dpo_get (cd_index1);
 129       table_index1 = cd1->cd_table_index;
 130
 131       t0 = pool_elt_at_index (vcm->tables, table_index0);
 132
 133       t1 = pool_elt_at_index (vcm->tables, table_index1);
 134
 135       vnet_buffer (b0)->l2_classify.hash =
 136         vnet_classify_hash_packet (t0, (u8 *) h0);
 137
 138       vnet_classify_prefetch_bucket (t0, vnet_buffer (b0)->l2_classify.hash);
 139
 140       vnet_buffer (b1)->l2_classify.hash =
 141         vnet_classify_hash_packet (t1, (u8 *) h1);
 142
 143       vnet_classify_prefetch_bucket (t1, vnet_buffer (b1)->l2_classify.hash);
 144
 145       vnet_buffer (b0)->l2_classify.table_index = table_index0;
 146
 147       vnet_buffer (b1)->l2_classify.table_index = table_index1;
 148
 149       from += 2;
 150       n_left_from -= 2;
 151     }
 152
 153   while (n_left_from > 0)
 154     {
 155       vlib_buffer_t *b0;
 156       u32 bi0;
 157       u8 *h0;
 158       u32 cd_index0;
 159       classify_dpo_t *cd0;
 160       u32 table_index0;
 161       vnet_classify_table_t *t0;
 162
 163       bi0 = from[0];
 164       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 165       h0 = (void *) vlib_buffer_get_current (b0) -
 166         ethernet_buffer_header_size (b0);
 167
 168       cd_index0 = vnet_buffer (b0)->ip.adj_index[VLIB_TX];
 169       cd0 = classify_dpo_get (cd_index0);
 170       table_index0 = cd0->cd_table_index;
 171
 172       t0 = pool_elt_at_index (vcm->tables, table_index0);
 173       vnet_buffer (b0)->l2_classify.hash =
 174         vnet_classify_hash_packet (t0, (u8 *) h0);
 175
 176       vnet_buffer (b0)->l2_classify.table_index = table_index0;
 177       vnet_classify_prefetch_bucket (t0, vnet_buffer (b0)->l2_classify.hash);
 178
 179       from++;
 180       n_left_from--;
 181     }
 182
 183   next_index = node->cached_next_index;
 184   from = vlib_frame_vector_args (frame);
 185   n_left_from = frame->n_vectors;
 186
 187   while (n_left_from > 0)
 188     {
 189       u32 n_left_to_next;
 190
 191       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
 192
 193       /* Not enough load/store slots to dual loop... */
 194       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
 195         {
 196           u32 bi0;
 197           vlib_buffer_t *b0;
 198           u32 next0 = IP_LOOKUP_NEXT_DROP;
 199           u32 table_index0;
 200           vnet_classify_table_t *t0;
 201           vnet_classify_entry_t *e0;
 202           u64 hash0;
 203           u8 *h0;
 204
 205           /* Stride 3 seems to work best */
 206           if (PREDICT_TRUE (n_left_from > 3))
 207             {
 208               vlib_buffer_t *p1 = vlib_get_buffer (vm, from[3]);
 209               vnet_classify_table_t *tp1;
 210               u32 table_index1;
 211               u64 phash1;
 212
 213               table_index1 = vnet_buffer (p1)->l2_classify.table_index;
 214
 215               if (PREDICT_TRUE (table_index1 != ~0))
 216                 {
 217                   tp1 = pool_elt_at_index (vcm->tables, table_index1);
 218                   phash1 = vnet_buffer (p1)->l2_classify.hash;
 219                   vnet_classify_prefetch_entry (tp1, phash1);
 220                 }
 221             }
 222
 223           /* speculatively enqueue b0 to the current next frame */
 224           bi0 = from[0];
 225           to_next[0] = bi0;
 226           from += 1;
 227           to_next += 1;
 228           n_left_from -= 1;
 229           n_left_to_next -= 1;
 230
 231           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 232           h0 = b0->data;
 233           table_index0 = vnet_buffer (b0)->l2_classify.table_index;
 234           e0 = 0;
 235           t0 = 0;
 236           vnet_buffer (b0)->l2_classify.opaque_index = ~0;
 237
 238           if (PREDICT_TRUE (table_index0 != ~0))
 239             {
 240               hash0 = vnet_buffer (b0)->l2_classify.hash;
 241               t0 = pool_elt_at_index (vcm->tables, table_index0);
 242
 243               e0 = vnet_classify_find_entry (t0, (u8 *) h0, hash0, now);
 244               if (e0)
 245                 {
 246                   vnet_buffer (b0)->l2_classify.opaque_index
 247                     = e0->opaque_index;
 248                   vlib_buffer_advance (b0, e0->advance);
 249                   next0 = (e0->next_index < node->n_next_nodes) ?
 250                     e0->next_index : next0;
 251                   hits++;
 252                 }
 253               else
 254                 {
 255                   while (1)
 256                     {
 257                       if (t0->next_table_index != ~0)
 258                         t0 = pool_elt_at_index (vcm->tables,
 259                                                 t0->next_table_index);
 260                       else
 261                         {
 262                           next0 = (t0->miss_next_index < n_next) ?
 263                             t0->miss_next_index : next0;
 264                           misses++;
 265                           break;
 266                         }
 267
 268                       hash0 = vnet_classify_hash_packet (t0, (u8 *) h0);
 269                       e0 = vnet_classify_find_entry
 270                         (t0, (u8 *) h0, hash0, now);
 271                       if (e0)
 272                         {
 273                           vnet_buffer (b0)->l2_classify.opaque_index
 274                             = e0->opaque_index;
 275                           vlib_buffer_advance (b0, e0->advance);
 276                           next0 = (e0->next_index < node->n_next_nodes) ?
 277                             e0->next_index : next0;
 278                           hits++;
 279                           chain_hits++;
 280                           break;
 281                         }
 282                     }
 283                 }
 284             }
 285
 286           if (PREDICT_FALSE ((node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE)
 287                              && (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)))
 288             {
 289               ip_classify_trace_t *t =
 290                 vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t));
 291               t->next_index = next0;
 292               t->table_index = t0 ? t0 - vcm->tables : ~0;
 293               t->entry_index = e0 ? e0 - t0->entries : ~0;
 294             }
 295
 296           /* verify speculative enqueue, maybe switch current next frame */
 297           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index,
 298                                            to_next, n_left_to_next,
 299                                            bi0, next0);
 300         }
 301
 302       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
 303     }
 304
 305   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
 306                                IP_CLASSIFY_ERROR_MISS, misses);
 307   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
 308                                IP_CLASSIFY_ERROR_HIT, hits);
 309   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
 310                                IP_CLASSIFY_ERROR_CHAIN_HIT, chain_hits);
 311   return frame->n_vectors;
 312 }
 313
 314 static uword
 315 ip4_classify (vlib_main_t * vm,
 316               vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame)
 317 {
 318   return ip_classify_inline (vm, node, frame, 1 /* is_ip4 */ );
 319 }
 320
 321
 322 /* *INDENT-OFF* */
 323 VLIB_REGISTER_NODE (ip4_classify_node) = {
 324   .function = ip4_classify,
 325   .name = "ip4-classify",
 326   .vector_size = sizeof (u32),
 327   .sibling_of = "ip4-lookup",
 328   .format_trace = format_ip_classify_trace,
 329   .n_errors = ARRAY_LEN(ip_classify_error_strings),
 330   .error_strings = ip_classify_error_strings,
 331
 332   .n_next_nodes = 0,
 333 };
 334 /* *INDENT-ON* */
 335
 336 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (ip4_classify_node, ip4_classify)
 337      static uword
 338        ip6_classify (vlib_main_t * vm,
 339                      vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame)
 340 {
 341   return ip_classify_inline (vm, node, frame, 0 /* is_ip4 */ );
 342 }
 343
 344
 345 /* *INDENT-OFF* */
 346 VLIB_REGISTER_NODE (ip6_classify_node) = {
 347   .function = ip6_classify,
 348   .name = "ip6-classify",
 349   .vector_size = sizeof (u32),
 350   .sibling_of = "ip6-lookup",
 351   .format_trace = format_ip_classify_trace,
 352   .n_errors = ARRAY_LEN(ip_classify_error_strings),
 353   .error_strings = ip_classify_error_strings,
 354
 355   .n_next_nodes = 0,
 356 };
 357 /* *INDENT-ON* */
 358
 359 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (ip6_classify_node, ip6_classify)
 360      static clib_error_t *ip_classify_init (vlib_main_t * vm)
 361 {
 362   return 0;
 363 }
 364
 365 VLIB_INIT_FUNCTION (ip_classify_init);
 366
 367 /*
 368  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 369  *
 370  * Local Variables:
 371  * eval: (c-set-style "gnu")
 372  * End:
 373  */