virtio: Add RX queue full statisitics
[vpp.git] / src / vnet / l2 / l2_output.c
1 /*
2  * l2_output.c : layer 2 output packet processing
3  *
4  * Copyright (c) 2013 Cisco and/or its affiliates.
5  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
6  * you may not use this file except in compliance with the License.
7  * You may obtain a copy of the License at:
8  *
9  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
10  *
11  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
12  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
13  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
14  * See the License for the specific language governing permissions and
15  * limitations under the License.
16  */
17
18 #include <vlib/vlib.h>
19 #include <vnet/vnet.h>
20 #include <vnet/ethernet/ethernet.h>
21 #include <vlib/cli.h>
22
23 #include <vppinfra/error.h>
24 #include <vppinfra/hash.h>
25 #include <vppinfra/vector/count_equal.h>
26 #include <vnet/l2/feat_bitmap.h>
27 #include <vnet/l2/l2_output.h>
28
29
30 #ifndef CLIB_MARCH_VARIANT
31 /* Feature graph node names */
32 static char *l2output_feat_names[] = {
33 #define _(sym,name) name,
34   foreach_l2output_feat
35 #undef _
36 };
37
38 char **
39 l2output_get_feat_names (void)
40 {
41   return l2output_feat_names;
42 }
43
44 u8 *
45 format_l2_output_features (u8 * s, va_list * args)
46 {
47   static char *display_names[] = {
48 #define _(sym,name) #sym,
49     foreach_l2output_feat
50 #undef _
51   };
52   u32 feature_bitmap = va_arg (*args, u32);
53   u32 verbose = va_arg (*args, u32);
54
55   if (feature_bitmap == 0)
56     {
57       s = format (s, "  none configured");
58       return s;
59     }
60
61   int i;
62   for (i = L2OUTPUT_N_FEAT - 1; i >= 0; i--)
63     {
64       if (feature_bitmap & (1 << i))
65         {
66           if (verbose)
67             s =
68               format (s, "%17s (%s)\n", display_names[i],
69                       l2output_feat_names[i]);
70           else
71             s = format (s, "%s ", l2output_feat_names[i]);
72         }
73     }
74
75   return s;
76 }
77
78 l2output_main_t l2output_main;
79 #endif
80
81 typedef struct
82 {
83   /* per-pkt trace data */
84   u8 src[6];
85   u8 dst[6];
86   u32 sw_if_index;
87   u8 raw[12];                   /* raw data */
88 } l2output_trace_t;
89
90 /* packet trace format function */
91 static u8 *
92 format_l2output_trace (u8 * s, va_list * args)
93 {
94   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
95   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
96   l2output_trace_t *t = va_arg (*args, l2output_trace_t *);
97
98   s = format (s, "l2-output: sw_if_index %d dst %U src %U data "
99               "%02x %02x %02x %02x %02x %02x %02x %02x %02x %02x %02x %02x",
100               t->sw_if_index,
101               format_ethernet_address, t->dst,
102               format_ethernet_address, t->src,
103               t->raw[0], t->raw[1], t->raw[2], t->raw[3], t->raw[4],
104               t->raw[5], t->raw[6], t->raw[7], t->raw[8], t->raw[9],
105               t->raw[10], t->raw[11]);
106
107   return s;
108 }
109
110
111 static char *l2output_error_strings[] = {
112 #define _(sym,string) string,
113   foreach_l2output_error
114 #undef _
115 };
116
117 /**
118  * Check for split horizon violations.
119  * Return 0 if split horizon check passes, otherwise return non-zero.
120  * Packets should not be transmitted out an interface with the same
121  * split-horizon group as the input interface, except if the @c shg is 0
122  * in which case the check always passes.
123  */
124 static_always_inline void
125 split_horizon_violation (vlib_node_runtime_t * node, u8 shg,
126                          vlib_buffer_t * b, u16 * next)
127 {
128   if (shg != vnet_buffer (b)->l2.shg)
129     return;
130   next[0] = L2OUTPUT_NEXT_DROP;
131   b->error = node->errors[L2OUTPUT_ERROR_SHG_DROP];
132 }
133
134 static_always_inline void
135 l2output_process_batch_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
136                                l2_output_config_t * config,
137                                vlib_buffer_t ** b, i16 * cdo, u16 * next,
138                                u32 n_left, int l2_efp, int l2_vtr, int l2_pbb,
139                                int shg_set, int update_feature_bitmap)
140 {
141   while (n_left >= 8)
142     {
143       vlib_prefetch_buffer_header (b[4], LOAD);
144       vlib_prefetch_buffer_header (b[5], LOAD);
145       vlib_prefetch_buffer_header (b[6], LOAD);
146       vlib_prefetch_buffer_header (b[7], LOAD);
147
148       /* prefetch eth headers only if we need to touch them */
149       if (l2_vtr || l2_pbb || shg_set)
150         {
151           clib_prefetch_load (b[4]->data + cdo[4]);
152           clib_prefetch_load (b[5]->data + cdo[5]);
153           clib_prefetch_load (b[6]->data + cdo[6]);
154           clib_prefetch_load (b[7]->data + cdo[7]);
155         }
156
157       if (update_feature_bitmap)
158         {
159           vnet_buffer (b[0])->l2.feature_bitmap = config->feature_bitmap;
160           vnet_buffer (b[1])->l2.feature_bitmap = config->feature_bitmap;
161           vnet_buffer (b[2])->l2.feature_bitmap = config->feature_bitmap;
162           vnet_buffer (b[3])->l2.feature_bitmap = config->feature_bitmap;
163         }
164
165       if (l2_vtr)
166         {
167           int i;
168           for (i = 0; i < 4; i++)
169             {
170               u32 failed1 = l2_efp &&
171                 l2_efp_filter_process (b[i], &(config->input_vtr));
172               u32 failed2 = l2_vtr_process (b[i], &(config->output_vtr));
173               if (PREDICT_FALSE (failed1 | failed2))
174                 {
175                   next[i] = L2OUTPUT_NEXT_DROP;
176                   if (failed2)
177                     b[i]->error = node->errors[L2OUTPUT_ERROR_VTR_DROP];
178                   if (failed1)
179                     b[i]->error = node->errors[L2OUTPUT_ERROR_EFP_DROP];
180                 }
181             }
182         }
183
184       if (l2_pbb)
185         {
186           int i;
187           for (i = 0; i < 4; i++)
188             if (l2_pbb_process (b[i], &(config->output_pbb_vtr)))
189               {
190                 next[i] = L2OUTPUT_NEXT_DROP;
191                 b[i]->error = node->errors[L2OUTPUT_ERROR_VTR_DROP];
192               }
193         }
194
195       if (shg_set)
196         {
197           split_horizon_violation (node, config->shg, b[0], next);
198           split_horizon_violation (node, config->shg, b[1], next + 1);
199           split_horizon_violation (node, config->shg, b[2], next + 2);
200           split_horizon_violation (node, config->shg, b[3], next + 3);
201         }
202       /* next */
203       n_left -= 4;
204       b += 4;
205       next += 4;
206       cdo += 4;
207     }
208
209   while (n_left)
210     {
211       if (update_feature_bitmap)
212         vnet_buffer (b[0])->l2.feature_bitmap = config->feature_bitmap;
213
214       if (l2_vtr)
215         {
216           u32 failed1 = l2_efp &&
217             l2_efp_filter_process (b[0], &(config->input_vtr));
218           u32 failed2 = l2_vtr_process (b[0], &(config->output_vtr));
219           if (PREDICT_FALSE (failed1 | failed2))
220             {
221               *next = L2OUTPUT_NEXT_DROP;
222               if (failed2)
223                 b[0]->error = node->errors[L2OUTPUT_ERROR_VTR_DROP];
224               if (failed1)
225                 b[0]->error = node->errors[L2OUTPUT_ERROR_EFP_DROP];
226             }
227         }
228
229       if (l2_pbb && l2_pbb_process (b[0], &(config->output_pbb_vtr)))
230         {
231           next[0] = L2OUTPUT_NEXT_DROP;
232           b[0]->error = node->errors[L2OUTPUT_ERROR_VTR_DROP];
233         }
234
235       if (shg_set)
236         split_horizon_violation (node, config->shg, b[0], next);
237
238       /* next */
239       n_left -= 1;
240       b += 1;
241       next += 1;
242     }
243 }
244
245 static_always_inline void
246 l2output_set_buffer_error (vlib_buffer_t ** b, u32 n_left, vlib_error_t error)
247 {
248   while (n_left >= 8)
249     {
250       vlib_prefetch_buffer_header (b[4], LOAD);
251       vlib_prefetch_buffer_header (b[5], LOAD);
252       vlib_prefetch_buffer_header (b[6], LOAD);
253       vlib_prefetch_buffer_header (b[7], LOAD);
254       b[0]->error = b[1]->error = b[2]->error = b[3]->error = error;
255       b += 4;
256       n_left -= 4;
257     }
258   while (n_left)
259     {
260       b[0]->error = error;
261       b += 1;
262       n_left -= 1;
263     }
264 }
265
266 static_always_inline void
267 l2output_process_batch (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
268                         l2_output_config_t * config, vlib_buffer_t ** b,
269                         i16 * cdo, u16 * next, u32 n_left, int l2_efp,
270                         int l2_vtr, int l2_pbb)
271 {
272   u32 feature_bitmap = config->feature_bitmap & ~L2OUTPUT_FEAT_OUTPUT;
273   if (config->shg == 0 && feature_bitmap == 0)
274     {
275       if ((l2_efp | l2_vtr | l2_pbb) == 0)
276         return;
277       l2output_process_batch_inline (vm, node, config, b, cdo, next, n_left,
278                                      l2_efp, l2_vtr, l2_pbb, 0, 0);
279     }
280   else if (config->shg == 0)
281     l2output_process_batch_inline (vm, node, config, b, cdo, next, n_left,
282                                    l2_efp, l2_vtr, l2_pbb, 0, 1);
283   else if (feature_bitmap == 0)
284     l2output_process_batch_inline (vm, node, config, b, cdo, next, n_left,
285                                    l2_efp, l2_vtr, l2_pbb, 1, 0);
286   else
287     l2output_process_batch_inline (vm, node, config, b, cdo, next, n_left,
288                                    l2_efp, l2_vtr, l2_pbb, 1, 1);
289 }
290
291 VLIB_NODE_FN (l2output_node) (vlib_main_t * vm,
292                               vlib_node_runtime_t * node,
293                               vlib_frame_t * frame)
294 {
295   u32 n_left, *from;
296   l2output_main_t *msm = &l2output_main;
297   vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b;
298   u16 nexts[VLIB_FRAME_SIZE];
299   u32 sw_if_indices[VLIB_FRAME_SIZE], *sw_if_index;
300   i16 cur_data_offsets[VLIB_FRAME_SIZE], *cdo;
301   l2_output_config_t *config;
302   u32 feature_bitmap;
303
304   from = vlib_frame_vector_args (frame);
305   n_left = frame->n_vectors;    /* number of packets to process */
306
307   vlib_get_buffers (vm, from, bufs, n_left);
308   b = bufs;
309   sw_if_index = sw_if_indices;
310   cdo = cur_data_offsets;
311
312   /* extract data from buffer metadata */
313   while (n_left >= 8)
314     {
315       /* Prefetch the buffer header for the N+2 loop iteration */
316       vlib_prefetch_buffer_header (b[4], LOAD);
317       vlib_prefetch_buffer_header (b[5], LOAD);
318       vlib_prefetch_buffer_header (b[6], LOAD);
319       vlib_prefetch_buffer_header (b[7], LOAD);
320
321       sw_if_index[0] = vnet_buffer (b[0])->sw_if_index[VLIB_TX];
322       cdo[0] = b[0]->current_data;
323       sw_if_index[1] = vnet_buffer (b[1])->sw_if_index[VLIB_TX];
324       cdo[1] = b[1]->current_data;
325       sw_if_index[2] = vnet_buffer (b[2])->sw_if_index[VLIB_TX];
326       cdo[2] = b[2]->current_data;
327       sw_if_index[3] = vnet_buffer (b[3])->sw_if_index[VLIB_TX];
328       cdo[3] = b[3]->current_data;
329
330       /* next */
331       sw_if_index += 4;
332       n_left -= 4;
333       b += 4;
334       cdo += 4;
335     }
336   while (n_left)
337     {
338       sw_if_index[0] = vnet_buffer (b[0])->sw_if_index[VLIB_TX];
339       cdo[0] = b[0]->current_data;
340
341       /* next */
342       sw_if_index += 1;
343       n_left -= 1;
344       b += 1;
345       cdo += 1;
346     }
347
348   n_left = frame->n_vectors;
349   while (n_left)
350     {
351       u16 count, new_next, *next;
352       u16 off = frame->n_vectors - n_left;
353       b = bufs + off;
354
355       if (n_left >= 4)
356         {
357           vlib_prefetch_buffer_header (b[0], LOAD);
358           vlib_prefetch_buffer_header (b[1], LOAD);
359           vlib_prefetch_buffer_header (b[2], LOAD);
360           vlib_prefetch_buffer_header (b[3], LOAD);
361         }
362
363       sw_if_index = sw_if_indices + off;
364       cdo = cur_data_offsets + off;
365       next = nexts + off;
366
367       count = clib_count_equal_u32 (sw_if_index, n_left);
368       n_left -= count;
369
370       config = vec_elt_at_index (msm->configs, sw_if_index[0]);
371       feature_bitmap = config->feature_bitmap;
372       if (PREDICT_FALSE ((feature_bitmap & ~L2OUTPUT_FEAT_OUTPUT) != 0))
373         new_next = feat_bitmap_get_next_node_index
374           (l2output_main.l2_out_feat_next, feature_bitmap);
375       else
376         new_next = vec_elt (l2output_main.output_node_index_vec,
377                             sw_if_index[0]);
378       clib_memset_u16 (nexts + off, new_next, count);
379
380       if (new_next == L2OUTPUT_NEXT_DROP)
381         {
382           l2output_set_buffer_error
383             (b, count, node->errors[L2OUTPUT_ERROR_MAPPING_DROP]);
384           continue;
385         }
386
387       /* VTR */
388       if (config->out_vtr_flag && config->output_vtr.push_and_pop_bytes)
389         {
390           if (feature_bitmap & L2OUTPUT_FEAT_EFP_FILTER)
391             l2output_process_batch (vm, node, config, b, cdo, next, count,
392                                     /* l2_efp */ 1,
393                                     /* l2_vtr */ 1,
394                                     /* l2_pbb */ 0);
395           else
396             l2output_process_batch (vm, node, config, b, cdo, next, count,
397                                     /* l2_efp */ 0,
398                                     /* l2_vtr */ 1,
399                                     /* l2_pbb */ 0);
400         }
401       else if (config->out_vtr_flag &&
402                config->output_pbb_vtr.push_and_pop_bytes)
403         l2output_process_batch (vm, node, config, b, cdo, next, count,
404                                 /* l2_efp */ 0,
405                                 /* l2_vtr */ 0,
406                                 /* l2_pbb */ 1);
407       else
408         l2output_process_batch (vm, node, config, b, cdo, next, count,
409                                 /* l2_efp */ 0,
410                                 /* l2_vtr */ 0,
411                                 /* l2_pbb */ 0);
412     }
413
414
415   if (PREDICT_FALSE ((node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE)))
416     {
417       n_left = frame->n_vectors;        /* number of packets to process */
418       b = bufs;
419
420       while (n_left)
421         {
422           if (PREDICT_FALSE (b[0]->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
423             {
424               ethernet_header_t *h;
425               l2output_trace_t *t =
426                 vlib_add_trace (vm, node, b[0], sizeof (*t));
427               t->sw_if_index = vnet_buffer (b[0])->sw_if_index[VLIB_TX];
428               h = vlib_buffer_get_current (b[0]);
429               clib_memcpy_fast (t->src, h->src_address, 6);
430               clib_memcpy_fast (t->dst, h->dst_address, 6);
431               clib_memcpy_fast (t->raw, &h->type, sizeof (t->raw));
432             }
433           /* next */
434           n_left--;
435           b++;
436         }
437     }
438
439   vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, from, nexts, frame->n_vectors);
440   vlib_node_increment_counter (vm, l2output_node.index,
441                                L2OUTPUT_ERROR_L2OUTPUT, frame->n_vectors);
442
443   return frame->n_vectors;
444 }
445
446 VLIB_REGISTER_NODE (l2output_node) = {
447   .name = "l2-output",
448   .vector_size = sizeof (u32),
449   .format_trace = format_l2output_trace,
450   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
451
452   .n_errors = ARRAY_LEN(l2output_error_strings),
453   .error_strings = l2output_error_strings,
454
455   .n_next_nodes = L2OUTPUT_N_NEXT,
456
457   /* edit / add dispositions here */
458   .next_nodes = {
459         [L2OUTPUT_NEXT_DROP] = "error-drop",
460         [L2OUTPUT_NEXT_BAD_INTF] = "l2-output-bad-intf",
461   },
462 };
463
464
465 #define foreach_l2output_bad_intf_error \
466 _(DROP,     "L2 output to interface not in L2 mode or deleted")
467
468 static char *l2output_bad_intf_error_strings[] = {
469 #define _(sym,string) string,
470   foreach_l2output_bad_intf_error
471 #undef _
472 };
473
474 typedef enum
475 {
476 #define _(sym,str) L2OUTPUT_BAD_INTF_ERROR_##sym,
477   foreach_l2output_bad_intf_error
478 #undef _
479     L2OUTPUT_BAD_INTF_N_ERROR,
480 } l2output_bad_intf_error_t;
481
482
483 /**
484  * Output node for interfaces/tunnels which was in L2 mode but were changed
485  * to L3 mode or possibly deleted thereafter. On changing forwarding mode
486  * of any tunnel/interface from L2 to L3, its entry in l2_output_main table
487  * next_nodes.output_node_index_vec[sw_if_index] MUST be set to the value of
488  * L2OUTPUT_NEXT_BAD_INTF. Thus, if there are stale entries in the L2FIB for
489  * this sw_if_index, l2-output will send packets for this sw_if_index to the
490  * l2-output-bad-intf node which just setup the proper drop reason before
491  * sending packets to the error-drop node to drop the packet. Then, stale L2FIB
492  * entries for deleted tunnels won't cause possible packet or memory corruption.
493  */
494
495 VLIB_NODE_FN (l2output_bad_intf_node) (vlib_main_t * vm,
496                                        vlib_node_runtime_t * node,
497                                        vlib_frame_t * frame)
498 {
499   u32 n_left_from, *from, *to_next;
500   l2output_next_t next_index = 0;
501
502   from = vlib_frame_vector_args (frame);
503   n_left_from = frame->n_vectors;       /* number of packets to process */
504
505   while (n_left_from > 0)
506     {
507       u32 n_left_to_next;
508
509       /* get space to enqueue frame to graph node "next_index" */
510       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
511
512       while (n_left_from >= 4 && n_left_to_next >= 2)
513         {
514           u32 bi0, bi1;
515           vlib_buffer_t *b0, *b1;
516
517           to_next[0] = bi0 = from[0];
518           to_next[1] = bi1 = from[1];
519           from += 2;
520           to_next += 2;
521           n_left_from -= 2;
522           n_left_to_next -= 2;
523           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
524           b1 = vlib_get_buffer (vm, bi1);
525           b0->error = node->errors[L2OUTPUT_BAD_INTF_ERROR_DROP];
526           b1->error = node->errors[L2OUTPUT_BAD_INTF_ERROR_DROP];
527         }
528
529       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
530         {
531           u32 bi0;
532           vlib_buffer_t *b0;
533
534           bi0 = from[0];
535           to_next[0] = bi0;
536           from += 1;
537           to_next += 1;
538           n_left_from -= 1;
539           n_left_to_next -= 1;
540           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
541           b0->error = node->errors[L2OUTPUT_BAD_INTF_ERROR_DROP];
542         }
543
544       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
545     }
546
547   return frame->n_vectors;
548 }
549
550 VLIB_REGISTER_NODE (l2output_bad_intf_node) = {
551   .name = "l2-output-bad-intf",
552   .vector_size = sizeof (u32),
553   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
554
555   .n_errors =  ARRAY_LEN(l2output_bad_intf_error_strings),
556   .error_strings = l2output_bad_intf_error_strings,
557
558   .n_next_nodes = 1,
559
560   /* edit / add dispositions here */
561   .next_nodes = {
562         [0] = "error-drop",
563   },
564 };
565
566 static clib_error_t *
567 l2output_init (vlib_main_t * vm)
568 {
569   l2output_main_t *mp = &l2output_main;
570
571   mp->vlib_main = vm;
572   mp->vnet_main = vnet_get_main ();
573
574   /* Create the config vector */
575   vec_validate (mp->configs, 100);
576   /* Until we hook up the CLI config, just create 100 sw interface entries  and zero them */
577
578   /* Initialize the feature next-node indexes */
579   feat_bitmap_init_next_nodes (vm,
580                                l2output_node.index,
581                                L2OUTPUT_N_FEAT,
582                                l2output_get_feat_names (),
583                                mp->l2_out_feat_next);
584
585   /* Initialize the output node mapping table */
586   vec_validate_init_empty (mp->output_node_index_vec, 100,
587                            L2OUTPUT_NEXT_DROP);
588
589   return 0;
590 }
591
592 VLIB_INIT_FUNCTION (l2output_init);
593
594
595 #ifndef CLIB_MARCH_VARIANT
596 /** Create a mapping in the next node mapping table for the given sw_if_index. */
597 void
598 l2output_create_output_node_mapping (vlib_main_t * vlib_main,
599                                      vnet_main_t * vnet_main, u32 sw_if_index)
600 {
601   vnet_hw_interface_t *hw0 =
602     vnet_get_sup_hw_interface (vnet_main, sw_if_index);
603
604   /* dynamically create graph node arc  */
605   u32 next = vlib_node_add_next (vlib_main, l2output_node.index,
606                                  hw0->output_node_index);
607   l2output_main.output_node_index_vec[sw_if_index] = next;
608 }
609
610 /* Get a pointer to the config for the given interface */
611 l2_output_config_t *
612 l2output_intf_config (u32 sw_if_index)
613 {
614   l2output_main_t *mp = &l2output_main;
615
616   vec_validate (mp->configs, sw_if_index);
617   return vec_elt_at_index (mp->configs, sw_if_index);
618 }
619
620 /** Enable (or disable) the feature in the bitmap for the given interface. */
621 void
622 l2output_intf_bitmap_enable (u32 sw_if_index,
623                              l2output_feat_masks_t feature_bitmap, u32 enable)
624 {
625   l2output_main_t *mp = &l2output_main;
626   l2_output_config_t *config;
627
628   vec_validate (mp->configs, sw_if_index);
629   config = vec_elt_at_index (mp->configs, sw_if_index);
630
631   if (enable)
632     {
633       config->feature_bitmap |= feature_bitmap;
634     }
635   else
636     {
637       config->feature_bitmap &= ~feature_bitmap;
638     }
639 }
640 #endif
641
642 /*
643  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
644  *
645  * Local Variables:
646  * eval: (c-set-style "gnu")
647  * End:
648  */