bfb44a26053302d2bb2c0d7f10ef7d533da11afc
[vpp.git] / src / vnet / session / segment_manager.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2017-2019 Cisco and/or its affiliates.
3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
4  * you may not use this file except in compliance with the License.
5  * You may obtain a copy of the License at:
6  *
7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
8  *
9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
12  * See the License for the specific language governing permissions and
13  * limitations under the License.
14  */
15
16 #include <vnet/session/segment_manager.h>
17 #include <vnet/session/session.h>
18 #include <vnet/session/application.h>
19
20 typedef struct segment_manager_main_
21 {
22   segment_manager_t *segment_managers;  /**< Pool of segment managers */
23   u32 seg_name_counter;                 /**< Counter for segment names */
24
25   /*
26    * Configuration
27    */
28   u32 default_fifo_size;        /**< default rx/tx fifo size */
29   u32 default_segment_size;     /**< default fifo segment size */
30   u32 default_app_mq_size;      /**< default app msg q size */
31   u32 default_max_fifo_size;    /**< default max fifo size */
32   u8 default_high_watermark;    /**< default high watermark % */
33   u8 default_low_watermark;     /**< default low watermark % */
34 } segment_manager_main_t;
35
36 static segment_manager_main_t sm_main;
37
38 #define segment_manager_foreach_segment_w_lock(VAR, SM, BODY)           \
39 do {                                                                    \
40     clib_rwlock_reader_lock (&(SM)->segments_rwlock);                   \
41     pool_foreach((VAR), ((SM)->segments)) (BODY);                       \
42     clib_rwlock_reader_unlock (&(SM)->segments_rwlock);                 \
43 } while (0)
44
45 static segment_manager_props_t *
46 segment_manager_properties_get (segment_manager_t * sm)
47 {
48   app_worker_t *app_wrk = app_worker_get (sm->app_wrk_index);
49   return application_get_segment_manager_properties (app_wrk->app_index);
50 }
51
52 segment_manager_props_t *
53 segment_manager_props_init (segment_manager_props_t * props)
54 {
55   props->add_segment_size = sm_main.default_segment_size;
56   props->rx_fifo_size = sm_main.default_fifo_size;
57   props->tx_fifo_size = sm_main.default_fifo_size;
58   props->evt_q_size = sm_main.default_app_mq_size;
59   props->max_fifo_size = sm_main.default_max_fifo_size;
60   props->high_watermark = sm_main.default_high_watermark;
61   props->low_watermark = sm_main.default_low_watermark;
62   props->n_slices = vlib_num_workers () + 1;
63   return props;
64 }
65
66 u8
67 segment_manager_app_detached (segment_manager_t * sm)
68 {
69   return (sm->flags & SEG_MANAGER_F_DETACHED);
70 }
71
72 void
73 segment_manager_app_detach (segment_manager_t * sm)
74 {
75   sm->flags |= SEG_MANAGER_F_DETACHED;
76 }
77
78 always_inline u32
79 segment_manager_segment_index (segment_manager_t * sm, fifo_segment_t * seg)
80 {
81   return (seg - sm->segments);
82 }
83
84 /**
85  * Adds segment to segment manager's pool
86  *
87  * If needed a writer's lock is acquired before allocating a new segment
88  * to avoid affecting any of the segments pool readers.
89  */
90 static inline int
91 segment_manager_add_segment_inline (segment_manager_t *sm, uword segment_size,
92                                     u8 notify_app, u8 flags)
93 {
94   segment_manager_main_t *smm = &sm_main;
95   segment_manager_props_t *props;
96   fifo_segment_t *fs;
97   u32 fs_index = ~0;
98   u8 *seg_name;
99   int rv;
100
101   props = segment_manager_properties_get (sm);
102
103   /* Not configured for addition of new segments and not first */
104   if (!props->add_segment && !segment_size)
105     {
106       clib_warning ("cannot allocate new segment");
107       return VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
108     }
109
110   /*
111    * Allocate fifo segment and grab lock if needed
112    */
113   if (vlib_num_workers ())
114     clib_rwlock_writer_lock (&sm->segments_rwlock);
115
116   pool_get_zero (sm->segments, fs);
117
118   /*
119    * Allocate ssvm segment
120    */
121   segment_size = segment_size ? segment_size : props->add_segment_size;
122   /* add overhead to ensure the result segment size is at least
123    * of that requested */
124   segment_size +=
125     sizeof (fifo_segment_header_t) +
126     vlib_thread_main.n_vlib_mains * sizeof (fifo_segment_slice_t) +
127     FIFO_SEGMENT_ALLOC_OVERHEAD;
128   segment_size = round_pow2 (segment_size, clib_mem_get_page_size ());
129
130   if (props->segment_type != SSVM_SEGMENT_PRIVATE)
131     {
132       seg_name = format (0, "%d-%d%c", getpid (), smm->seg_name_counter++, 0);
133     }
134   else
135     {
136       app_worker_t *app_wrk = app_worker_get (sm->app_wrk_index);
137       application_t *app = application_get (app_wrk->app_index);
138       seg_name = format (0, "%v segment%c", app->name, 0);
139     }
140
141   fs->ssvm.ssvm_size = segment_size;
142   fs->ssvm.name = seg_name;
143   fs->ssvm.requested_va = 0;
144
145   if ((rv = ssvm_server_init (&fs->ssvm, props->segment_type)))
146     {
147       clib_warning ("svm_master_init ('%v', %u) failed", seg_name,
148                     segment_size);
149       pool_put (sm->segments, fs);
150       goto done;
151     }
152
153   /*
154    * Initialize fifo segment
155    */
156   fs->n_slices = props->n_slices;
157   fifo_segment_init (fs);
158
159   /*
160    * Save segment index before dropping lock, if any held
161    */
162   fs_index = fs - sm->segments;
163
164   /*
165    * Set watermarks in segment
166    */
167   fs->high_watermark = sm->high_watermark;
168   fs->low_watermark = sm->low_watermark;
169   fs->flags = flags;
170   fs->flags &= ~FIFO_SEGMENT_F_MEM_LIMIT;
171   fs->h->pct_first_alloc = props->pct_first_alloc;
172
173   if (notify_app)
174     {
175       app_worker_t *app_wrk;
176       u64 fs_handle;
177       fs_handle = segment_manager_segment_handle (sm, fs);
178       app_wrk = app_worker_get (sm->app_wrk_index);
179       rv = app_worker_add_segment_notify (app_wrk, fs_handle);
180       if (rv)
181         {
182           fs_index = rv;
183           goto done;
184         }
185     }
186 done:
187
188   if (vlib_num_workers ())
189     clib_rwlock_writer_unlock (&sm->segments_rwlock);
190
191   return fs_index;
192 }
193
194 int
195 segment_manager_add_segment (segment_manager_t *sm, uword segment_size,
196                              u8 notify_app)
197 {
198   return segment_manager_add_segment_inline (sm, segment_size, notify_app, 0);
199 }
200
201 int
202 segment_manager_add_segment2 (segment_manager_t *sm, uword segment_size,
203                               u8 flags)
204 {
205   return segment_manager_add_segment_inline (sm, segment_size, 0, flags);
206 }
207
208 /**
209  * Remove segment without lock
210  */
211 void
212 segment_manager_del_segment (segment_manager_t * sm, fifo_segment_t * fs)
213 {
214   if (ssvm_type (&fs->ssvm) != SSVM_SEGMENT_PRIVATE)
215     {
216       if (!segment_manager_app_detached (sm))
217         {
218           app_worker_t *app_wrk;
219           u64 segment_handle;
220           app_wrk = app_worker_get (sm->app_wrk_index);
221           segment_handle = segment_manager_segment_handle (sm, fs);
222           app_worker_del_segment_notify (app_wrk, segment_handle);
223         }
224     }
225
226   fifo_segment_cleanup (fs);
227   ssvm_delete (&fs->ssvm);
228
229   if (CLIB_DEBUG)
230     clib_memset (fs, 0xfb, sizeof (*fs));
231   pool_put (sm->segments, fs);
232 }
233
234 static fifo_segment_t *
235 segment_manager_get_segment_if_valid (segment_manager_t * sm,
236                                       u32 segment_index)
237 {
238   if (pool_is_free_index (sm->segments, segment_index))
239     return 0;
240   return pool_elt_at_index (sm->segments, segment_index);
241 }
242
243 /**
244  * Removes segment after acquiring writer lock
245  */
246 static inline void
247 sm_lock_and_del_segment_inline (segment_manager_t *sm, u32 fs_index,
248                                 u8 check_if_empty)
249 {
250   fifo_segment_t *fs;
251   u8 is_prealloc;
252
253   clib_rwlock_writer_lock (&sm->segments_rwlock);
254
255   fs = segment_manager_get_segment_if_valid (sm, fs_index);
256   if (!fs)
257     goto done;
258
259   if (check_if_empty && fifo_segment_has_fifos (fs))
260     goto done;
261
262   is_prealloc = fifo_segment_flags (fs) & FIFO_SEGMENT_F_IS_PREALLOCATED;
263   if (is_prealloc && !segment_manager_app_detached (sm))
264     goto done;
265
266   segment_manager_del_segment (sm, fs);
267
268 done:
269   clib_rwlock_writer_unlock (&sm->segments_rwlock);
270 }
271
272 void
273 segment_manager_lock_and_del_segment (segment_manager_t * sm, u32 fs_index)
274 {
275   sm_lock_and_del_segment_inline (sm, fs_index, 0 /* check_if_empty */);
276 }
277
278 /**
279  * Reads a segment from the segment manager's pool without lock
280  */
281 fifo_segment_t *
282 segment_manager_get_segment (segment_manager_t * sm, u32 segment_index)
283 {
284   return pool_elt_at_index (sm->segments, segment_index);
285 }
286
287 u64
288 segment_manager_segment_handle (segment_manager_t * sm,
289                                 fifo_segment_t * segment)
290 {
291   u32 segment_index = segment_manager_segment_index (sm, segment);
292   return (((u64) segment_manager_index (sm) << 32) | segment_index);
293 }
294
295 u64
296 segment_manager_make_segment_handle (u32 segment_manager_index,
297                                      u32 segment_index)
298 {
299   return (((u64) segment_manager_index << 32) | segment_index);
300 }
301
302 fifo_segment_t *
303 segment_manager_get_segment_w_handle (u64 segment_handle)
304 {
305   u32 sm_index, segment_index;
306   segment_manager_t *sm;
307
308   segment_manager_parse_segment_handle (segment_handle, &sm_index,
309                                         &segment_index);
310   sm = segment_manager_get (sm_index);
311   if (!sm || pool_is_free_index (sm->segments, segment_index))
312     return 0;
313   return pool_elt_at_index (sm->segments, segment_index);
314 }
315
316 /**
317  * Reads a segment from the segment manager's pool and acquires reader lock
318  *
319  * Caller must drop the reader's lock by calling
320  * @ref segment_manager_segment_reader_unlock once it finishes working with
321  * the segment.
322  */
323 fifo_segment_t *
324 segment_manager_get_segment_w_lock (segment_manager_t * sm, u32 segment_index)
325 {
326   clib_rwlock_reader_lock (&sm->segments_rwlock);
327   return pool_elt_at_index (sm->segments, segment_index);
328 }
329
330 void
331 segment_manager_segment_reader_lock (segment_manager_t * sm)
332 {
333   clib_rwlock_reader_lock (&sm->segments_rwlock);
334 }
335
336 void
337 segment_manager_segment_reader_unlock (segment_manager_t * sm)
338 {
339   clib_rwlock_reader_unlock (&sm->segments_rwlock);
340 }
341
342 void
343 segment_manager_segment_writer_unlock (segment_manager_t * sm)
344 {
345   clib_rwlock_writer_unlock (&sm->segments_rwlock);
346 }
347
348 segment_manager_t *
349 segment_manager_alloc (void)
350 {
351   segment_manager_main_t *smm = &sm_main;
352   segment_manager_t *sm;
353
354   pool_get_zero (smm->segment_managers, sm);
355   clib_rwlock_init (&sm->segments_rwlock);
356   return sm;
357 }
358
359 int
360 segment_manager_init (segment_manager_t * sm)
361 {
362   segment_manager_props_t *props;
363
364   props = segment_manager_properties_get (sm);
365
366   sm->max_fifo_size = props->max_fifo_size ?
367     props->max_fifo_size : sm_main.default_max_fifo_size;
368   sm->max_fifo_size = clib_max (sm->max_fifo_size, 4096);
369
370   segment_manager_set_watermarks (sm,
371                                   props->high_watermark,
372                                   props->low_watermark);
373   return 0;
374 }
375
376 /**
377  * Initializes segment manager based on options provided.
378  * Returns error if ssvm segment(s) allocation fails.
379  */
380 int
381 segment_manager_init_first (segment_manager_t * sm)
382 {
383   segment_manager_props_t *props;
384   uword first_seg_size;
385   fifo_segment_t *fs;
386   int fs_index, i;
387
388   segment_manager_init (sm);
389   props = segment_manager_properties_get (sm);
390   first_seg_size = clib_max (props->segment_size,
391                              sm_main.default_segment_size);
392
393   if (props->prealloc_fifos)
394     {
395       u64 approx_total_size, max_seg_size = ((u64) 1 << 32) - (128 << 10);
396       u32 rx_rounded_data_size, tx_rounded_data_size;
397       u32 prealloc_fifo_pairs = props->prealloc_fifos;
398       u32 rx_fifo_size, tx_fifo_size, pair_size;
399       u32 approx_segment_count;
400
401       /* Figure out how many segments should be preallocated */
402       rx_rounded_data_size = (1 << (max_log2 (props->rx_fifo_size)));
403       tx_rounded_data_size = (1 << (max_log2 (props->tx_fifo_size)));
404
405       rx_fifo_size = sizeof (svm_fifo_t) + rx_rounded_data_size;
406       tx_fifo_size = sizeof (svm_fifo_t) + tx_rounded_data_size;
407       pair_size = rx_fifo_size + tx_fifo_size;
408
409       approx_total_size = (u64) prealloc_fifo_pairs *pair_size;
410       if (first_seg_size > approx_total_size)
411         max_seg_size = first_seg_size;
412       approx_segment_count = (approx_total_size + (max_seg_size - 1))
413         / max_seg_size;
414
415       /* Allocate the segments */
416       for (i = 0; i < approx_segment_count + 1; i++)
417         {
418           fs_index = segment_manager_add_segment (sm, max_seg_size, 0);
419           if (fs_index < 0)
420             {
421               clib_warning ("Failed to preallocate segment %d", i);
422               return fs_index;
423             }
424
425           fs = segment_manager_get_segment (sm, fs_index);
426           if (i == 0)
427             sm->event_queue = segment_manager_alloc_queue (fs, props);
428
429           fifo_segment_preallocate_fifo_pairs (fs,
430                                                props->rx_fifo_size,
431                                                props->tx_fifo_size,
432                                                &prealloc_fifo_pairs);
433           fifo_segment_flags (fs) = FIFO_SEGMENT_F_IS_PREALLOCATED;
434           if (prealloc_fifo_pairs == 0)
435             break;
436         }
437       return 0;
438     }
439
440   fs_index = segment_manager_add_segment (sm, first_seg_size, 0);
441   if (fs_index < 0)
442     {
443       clib_warning ("Failed to allocate segment");
444       return fs_index;
445     }
446
447   fs = segment_manager_get_segment (sm, fs_index);
448   sm->event_queue = segment_manager_alloc_queue (fs, props);
449
450   if (props->prealloc_fifo_hdrs)
451     {
452       u32 hdrs_per_slice;
453
454       /* Do not preallocate on slice associated to main thread */
455       i = (vlib_num_workers ()? 1 : 0);
456       hdrs_per_slice = props->prealloc_fifo_hdrs / (fs->n_slices - i);
457
458       for (; i < fs->n_slices; i++)
459         {
460           if (fifo_segment_prealloc_fifo_hdrs (fs, i, hdrs_per_slice))
461             return VNET_API_ERROR_SVM_SEGMENT_CREATE_FAIL;
462         }
463     }
464
465   return 0;
466 }
467
468 void
469 segment_manager_cleanup_detached_listener (segment_manager_t * sm)
470 {
471   app_worker_t *app_wrk;
472
473   app_wrk = app_worker_get_if_valid (sm->app_wrk_index);
474   if (!app_wrk)
475     return;
476
477   app_worker_del_detached_sm (app_wrk, segment_manager_index (sm));
478 }
479
480 /**
481  * Cleanup segment manager.
482  */
483 void
484 segment_manager_free (segment_manager_t * sm)
485 {
486   segment_manager_main_t *smm = &sm_main;
487   fifo_segment_t *fifo_segment;
488
489   ASSERT (vlib_get_thread_index () == 0
490           && !segment_manager_has_fifos (sm)
491           && segment_manager_app_detached (sm));
492
493   if (sm->flags & SEG_MANAGER_F_DETACHED_LISTENER)
494     segment_manager_cleanup_detached_listener (sm);
495
496   /* If we have empty preallocated segments that haven't been removed, remove
497    * them now. Apart from that, the first segment in the first segment manager
498    * is not removed when all fifos are removed. It can only be removed when
499    * the manager is explicitly deleted/detached by the app. */
500   clib_rwlock_writer_lock (&sm->segments_rwlock);
501
502   /* *INDENT-OFF* */
503   pool_foreach (fifo_segment, sm->segments)  {
504     segment_manager_del_segment (sm, fifo_segment);
505   }
506   /* *INDENT-ON* */
507
508   pool_free (sm->segments);
509   clib_rwlock_writer_unlock (&sm->segments_rwlock);
510
511   clib_rwlock_free (&sm->segments_rwlock);
512   if (CLIB_DEBUG)
513     clib_memset (sm, 0xfe, sizeof (*sm));
514   pool_put (smm->segment_managers, sm);
515 }
516
517 static void
518 sm_free_w_index_helper (void *arg)
519 {
520   u32 sm_index = *(u32 *) arg;
521   segment_manager_t *sm;
522
523   ASSERT (vlib_get_thread_index () == 0);
524
525   if ((sm = segment_manager_get_if_valid (sm_index)))
526     segment_manager_free (sm);
527 }
528
529 void
530 segment_manager_free_safe (segment_manager_t *sm)
531 {
532   if (!vlib_thread_is_main_w_barrier ())
533     {
534       u32 sm_index = segment_manager_index (sm);
535       vlib_rpc_call_main_thread (sm_free_w_index_helper, (u8 *) & sm_index,
536                                  sizeof (sm_index));
537     }
538   else
539     {
540       segment_manager_free (sm);
541     }
542 }
543
544 void
545 segment_manager_init_free (segment_manager_t * sm)
546 {
547   ASSERT (vlib_get_thread_index () == 0);
548
549   segment_manager_app_detach (sm);
550   if (segment_manager_has_fifos (sm))
551     segment_manager_del_sessions (sm);
552   else
553     {
554       ASSERT (!sm->first_is_protected || segment_manager_app_detached (sm));
555       segment_manager_free (sm);
556     }
557 }
558
559 segment_manager_t *
560 segment_manager_get (u32 index)
561 {
562   return pool_elt_at_index (sm_main.segment_managers, index);
563 }
564
565 segment_manager_t *
566 segment_manager_get_if_valid (u32 index)
567 {
568   if (pool_is_free_index (sm_main.segment_managers, index))
569     return 0;
570   return pool_elt_at_index (sm_main.segment_managers, index);
571 }
572
573 u32
574 segment_manager_index (segment_manager_t * sm)
575 {
576   return sm - sm_main.segment_managers;
577 }
578
579 u8
580 segment_manager_has_fifos (segment_manager_t * sm)
581 {
582   fifo_segment_t *seg;
583   u8 first = 1;
584
585   /* *INDENT-OFF* */
586   segment_manager_foreach_segment_w_lock (seg, sm, ({
587     if (CLIB_DEBUG && !first && !fifo_segment_has_fifos (seg)
588         && !(fifo_segment_flags (seg) & FIFO_SEGMENT_F_IS_PREALLOCATED))
589       {
590         clib_warning ("segment %d has no fifos!",
591                       segment_manager_segment_index (sm, seg));
592         first = 0;
593       }
594     if (fifo_segment_has_fifos (seg))
595       {
596         segment_manager_segment_reader_unlock (sm);
597         return 1;
598       }
599   }));
600   /* *INDENT-ON* */
601
602   return 0;
603 }
604
605 /**
606  * Initiate disconnects for all sessions 'owned' by a segment manager
607  */
608 void
609 segment_manager_del_sessions (segment_manager_t * sm)
610 {
611   session_handle_t *handles = 0, *handle;
612   fifo_segment_t *fs;
613   session_t *session;
614   int slice_index;
615   svm_fifo_t *f;
616
617   ASSERT (pool_elts (sm->segments) != 0);
618
619   /* Across all fifo segments used by the server */
620   /* *INDENT-OFF* */
621   segment_manager_foreach_segment_w_lock (fs, sm, ({
622     for (slice_index = 0; slice_index < fs->n_slices; slice_index++)
623       {
624         f = fifo_segment_get_slice_fifo_list (fs, slice_index);
625
626         /*
627          * Remove any residual sessions from the session lookup table
628          * Don't bother deleting the individual fifos, we're going to
629          * throw away the fifo segment in a minute.
630          */
631         while (f)
632           {
633             session = session_get_if_valid (f->shr->master_session_index,
634                                             f->master_thread_index);
635             if (session)
636               vec_add1 (handles, session_handle (session));
637             f = f->next;
638           }
639       }
640
641     /* Instead of removing the segment, test when cleaning up disconnected
642      * sessions if the segment can be removed.
643      */
644   }));
645   /* *INDENT-ON* */
646
647   vec_foreach (handle, handles)
648   {
649     session = session_get_from_handle (*handle);
650     session_close (session);
651     /* Avoid propagating notifications back to the app */
652     session->app_wrk_index = APP_INVALID_INDEX;
653   }
654   vec_free (handles);
655 }
656
657 /**
658  * Initiate disconnects for sessions in specified state 'owned' by a segment
659  * manager
660  */
661 void
662 segment_manager_del_sessions_filter (segment_manager_t *sm,
663                                      session_state_t *states)
664 {
665   session_handle_t *handles = 0, *handle;
666   fifo_segment_t *fs;
667   session_t *session;
668   int slice_index;
669   svm_fifo_t *f;
670
671   ASSERT (pool_elts (sm->segments) != 0);
672
673   /* Across all fifo segments used by the server */
674   segment_manager_foreach_segment_w_lock (
675     fs, sm, ({
676       for (slice_index = 0; slice_index < fs->n_slices; slice_index++)
677         {
678           f = fifo_segment_get_slice_fifo_list (fs, slice_index);
679           while (f)
680             {
681               session = session_get_if_valid (f->shr->master_session_index,
682                                               f->master_thread_index);
683               if (session)
684                 {
685                   session_state_t *state;
686                   vec_foreach (state, states)
687                     {
688                       if (session->session_state == *state)
689                         {
690                           vec_add1 (handles, session_handle (session));
691                           break;
692                         }
693                     }
694                 }
695               f = f->next;
696             }
697         }
698     }));
699
700   vec_foreach (handle, handles)
701     {
702       session = session_get_from_handle (*handle);
703       session_close (session);
704       /* Avoid propagating notifications back to the app */
705       session->app_wrk_index = APP_INVALID_INDEX;
706     }
707   vec_free (handles);
708 }
709
710 int
711 segment_manager_try_alloc_fifos (fifo_segment_t * fifo_segment,
712                                  u32 thread_index,
713                                  u32 rx_fifo_size, u32 tx_fifo_size,
714                                  svm_fifo_t ** rx_fifo, svm_fifo_t ** tx_fifo)
715 {
716   rx_fifo_size = clib_max (rx_fifo_size, sm_main.default_fifo_size);
717   *rx_fifo = fifo_segment_alloc_fifo_w_slice (fifo_segment, thread_index,
718                                               rx_fifo_size,
719                                               FIFO_SEGMENT_RX_FIFO);
720
721   tx_fifo_size = clib_max (tx_fifo_size, sm_main.default_fifo_size);
722   *tx_fifo = fifo_segment_alloc_fifo_w_slice (fifo_segment, thread_index,
723                                               tx_fifo_size,
724                                               FIFO_SEGMENT_TX_FIFO);
725
726   if (*rx_fifo == 0)
727     {
728       /* This would be very odd, but handle it... */
729       if (*tx_fifo != 0)
730         {
731           fifo_segment_free_fifo (fifo_segment, *tx_fifo);
732           *tx_fifo = 0;
733         }
734       return -1;
735     }
736   if (*tx_fifo == 0)
737     {
738       if (*rx_fifo != 0)
739         {
740           fifo_segment_free_fifo (fifo_segment, *rx_fifo);
741           *rx_fifo = 0;
742         }
743       return -1;
744     }
745
746   return 0;
747 }
748
749 int
750 segment_manager_alloc_session_fifos (segment_manager_t * sm,
751                                      u32 thread_index,
752                                      svm_fifo_t ** rx_fifo,
753                                      svm_fifo_t ** tx_fifo)
754 {
755   int alloc_fail = 1, rv = 0, new_fs_index;
756   uword free_bytes, max_free_bytes = 0;
757   segment_manager_props_t *props;
758   fifo_segment_t *fs = 0, *cur;
759   u32 sm_index, fs_index;
760
761   props = segment_manager_properties_get (sm);
762
763   /*
764    * Find the first free segment to allocate the fifos in
765    */
766
767   segment_manager_segment_reader_lock (sm);
768
769   pool_foreach (cur, sm->segments)  {
770       if (fifo_segment_flags (cur) & FIFO_SEGMENT_F_CUSTOM_USE)
771         continue;
772       free_bytes = fifo_segment_available_bytes (cur);
773       if (free_bytes > max_free_bytes)
774         {
775           max_free_bytes = free_bytes;
776           fs = cur;
777         }
778   }
779
780   if (fs)
781     {
782       alloc_fail = segment_manager_try_alloc_fifos (fs, thread_index,
783                                                     props->rx_fifo_size,
784                                                     props->tx_fifo_size,
785                                                     rx_fifo, tx_fifo);
786       /* On success, keep lock until fifos are initialized */
787       if (!alloc_fail)
788         goto alloc_success;
789     }
790
791   segment_manager_segment_reader_unlock (sm);
792
793   /*
794    * Allocation failed, see if we can add a new segment
795    */
796   if (props->add_segment)
797     {
798       if ((new_fs_index = segment_manager_add_segment (sm, 0, 1)) < 0)
799         {
800           clib_warning ("Failed to add new segment");
801           return SESSION_E_SEG_CREATE;
802         }
803       fs = segment_manager_get_segment_w_lock (sm, new_fs_index);
804       alloc_fail = segment_manager_try_alloc_fifos (fs, thread_index,
805                                                     props->rx_fifo_size,
806                                                     props->tx_fifo_size,
807                                                     rx_fifo, tx_fifo);
808       if (alloc_fail)
809         {
810           clib_warning ("Added a segment, still can't allocate a fifo");
811           segment_manager_segment_reader_unlock (sm);
812           return SESSION_E_SEG_NO_SPACE2;
813         }
814     }
815   else
816     {
817       SESSION_DBG ("Can't add new seg and no space to allocate fifos!");
818       return SESSION_E_SEG_NO_SPACE;
819     }
820
821 alloc_success:
822   ASSERT (rx_fifo && tx_fifo);
823
824   sm_index = segment_manager_index (sm);
825   fs_index = segment_manager_segment_index (sm, fs);
826   (*tx_fifo)->segment_manager = sm_index;
827   (*rx_fifo)->segment_manager = sm_index;
828   (*tx_fifo)->segment_index = fs_index;
829   (*rx_fifo)->segment_index = fs_index;
830
831   /* Drop the lock after app is notified */
832   segment_manager_segment_reader_unlock (sm);
833
834   return rv;
835 }
836
837 void
838 segment_manager_dealloc_fifos (svm_fifo_t * rx_fifo, svm_fifo_t * tx_fifo)
839 {
840   segment_manager_t *sm;
841   fifo_segment_t *fs;
842   u32 segment_index;
843   u8 try_delete = 0;
844
845   if (!rx_fifo || !tx_fifo)
846     return;
847
848   /* It's possible to have no segment manager if the session was removed
849    * as result of a detach. */
850   if (!(sm = segment_manager_get_if_valid (rx_fifo->segment_manager)))
851     return;
852
853   segment_index = rx_fifo->segment_index;
854   fs = segment_manager_get_segment_w_lock (sm, segment_index);
855   fifo_segment_free_fifo (fs, rx_fifo);
856   fifo_segment_free_fifo (fs, tx_fifo);
857
858   /*
859    * Try to remove fifo segment if it has no fifos. This can be done only if
860    * the segment is not the first in the segment manager or if it is first
861    * and it is not protected. Moreover, if the segment is first and the app
862    * has detached from the segment manager, remove the segment manager.
863    */
864   if (!fifo_segment_has_fifos (fs))
865     {
866       /* If first, remove only if not protected */
867       try_delete = segment_index != 0 || !sm->first_is_protected;
868     }
869
870   segment_manager_segment_reader_unlock (sm);
871
872   if (PREDICT_FALSE (try_delete))
873     {
874       /* Only remove if empty after writer lock acquired */
875       sm_lock_and_del_segment_inline (sm, segment_index,
876                                       1 /* check_if_empty */);
877
878       /* Remove segment manager if no sessions and detached from app */
879       if (segment_manager_app_detached (sm)
880           && !segment_manager_has_fifos (sm))
881         segment_manager_free_safe (sm);
882     }
883 }
884
885 void
886 segment_manager_detach_fifo (segment_manager_t *sm, svm_fifo_t **f)
887 {
888   fifo_segment_t *fs;
889
890   fs = segment_manager_get_segment_w_lock (sm, (*f)->segment_index);
891   fifo_segment_detach_fifo (fs, f);
892   segment_manager_segment_reader_unlock (sm);
893 }
894
895 void
896 segment_manager_attach_fifo (segment_manager_t *sm, svm_fifo_t **f,
897                              session_t *s)
898 {
899   fifo_segment_t *fs;
900
901   fs = segment_manager_get_segment_w_lock (sm, (*f)->segment_index);
902   fifo_segment_attach_fifo (fs, f, s->thread_index);
903   segment_manager_segment_reader_unlock (sm);
904
905   (*f)->shr->master_session_index = s->session_index;
906   (*f)->master_thread_index = s->thread_index;
907 }
908
909 u32
910 segment_manager_evt_q_expected_size (u32 q_len)
911 {
912   u32 fifo_evt_size, notif_q_size, q_hdrs;
913   u32 msg_q_sz, fifo_evt_ring_sz, session_ntf_ring_sz;
914
915   fifo_evt_size = 1 << max_log2 (sizeof (session_event_t));
916   notif_q_size = clib_max (16, q_len >> 4);
917
918   msg_q_sz = q_len * sizeof (svm_msg_q_msg_t);
919   fifo_evt_ring_sz = q_len * fifo_evt_size;
920   session_ntf_ring_sz = notif_q_size * 256;
921   q_hdrs = sizeof (svm_queue_t) + sizeof (svm_msg_q_t);
922
923   return (msg_q_sz + fifo_evt_ring_sz + session_ntf_ring_sz + q_hdrs);
924 }
925
926 /**
927  * Allocates shm queue in the first segment
928  *
929  * Must be called with lock held
930  */
931 svm_msg_q_t *
932 segment_manager_alloc_queue (fifo_segment_t * segment,
933                              segment_manager_props_t * props)
934 {
935   u32 fifo_evt_size, session_evt_size = 256, notif_q_size;
936   svm_msg_q_cfg_t _cfg, *cfg = &_cfg;
937   svm_msg_q_t *q;
938
939   fifo_evt_size = sizeof (session_event_t);
940   notif_q_size = clib_max (16, props->evt_q_size >> 4);
941   /* *INDENT-OFF* */
942   svm_msg_q_ring_cfg_t rc[SESSION_MQ_N_RINGS] = {
943     {props->evt_q_size, fifo_evt_size, 0},
944     {notif_q_size, session_evt_size, 0}
945   };
946   /* *INDENT-ON* */
947   cfg->consumer_pid = 0;
948   cfg->n_rings = 2;
949   cfg->q_nitems = props->evt_q_size;
950   cfg->ring_cfgs = rc;
951
952   q = fifo_segment_msg_q_alloc (segment, 0, cfg);
953
954   if (props->use_mq_eventfd)
955     {
956       if (svm_msg_q_alloc_eventfd (q))
957         clib_warning ("failed to alloc eventfd");
958     }
959   return q;
960 }
961
962 svm_msg_q_t *
963 segment_manager_event_queue (segment_manager_t * sm)
964 {
965   return sm->event_queue;
966 }
967
968 /**
969  * Frees shm queue allocated in the first segment
970  */
971 void
972 segment_manager_dealloc_queue (segment_manager_t * sm, svm_queue_t * q)
973 {
974   fifo_segment_t *segment;
975   ssvm_shared_header_t *sh;
976   void *oldheap;
977
978   ASSERT (!pool_is_free_index (sm->segments, 0));
979
980   segment = segment_manager_get_segment_w_lock (sm, 0);
981   sh = segment->ssvm.sh;
982
983   oldheap = ssvm_push_heap (sh);
984   svm_queue_free (q);
985   ssvm_pop_heap (oldheap);
986   segment_manager_segment_reader_unlock (sm);
987 }
988
989 /*
990  * Init segment vm address allocator
991  */
992 void
993 segment_manager_main_init (void)
994 {
995   segment_manager_main_t *sm = &sm_main;
996
997   sm->default_fifo_size = 1 << 12;
998   sm->default_segment_size = 1 << 20;
999   sm->default_app_mq_size = 128;
1000   sm->default_max_fifo_size = 4 << 20;
1001   sm->default_high_watermark = 80;
1002   sm->default_low_watermark = 50;
1003 }
1004
1005 static clib_error_t *
1006 segment_manager_show_fn (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input,
1007                          vlib_cli_command_t * cmd)
1008 {
1009   segment_manager_main_t *smm = &sm_main;
1010   u8 show_segments = 0, verbose = 0;
1011   uword max_fifo_size;
1012   segment_manager_t *sm;
1013   fifo_segment_t *seg;
1014   app_worker_t *app_wrk;
1015   application_t *app;
1016   u8 custom_logic;
1017
1018   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
1019     {
1020       if (unformat (input, "segments"))
1021         show_segments = 1;
1022       else if (unformat (input, "verbose"))
1023         verbose = 1;
1024       else
1025         return clib_error_return (0, "unknown input `%U'",
1026                                   format_unformat_error, input);
1027     }
1028   vlib_cli_output (vm, "%d segment managers allocated",
1029                    pool_elts (smm->segment_managers));
1030   if (verbose && pool_elts (smm->segment_managers))
1031     {
1032       vlib_cli_output (vm, "%-6s%=10s%=10s%=13s%=11s%=11s%=12s",
1033                        "Index", "AppIndex", "Segments", "MaxFifoSize",
1034                        "HighWater", "LowWater", "FifoTuning");
1035
1036       /* *INDENT-OFF* */
1037       pool_foreach (sm, smm->segment_managers)  {
1038         app_wrk = app_worker_get_if_valid (sm->app_wrk_index);
1039         app = app_wrk ? application_get (app_wrk->app_index) : 0;
1040         custom_logic = (app && (app->cb_fns.fifo_tuning_callback)) ? 1 : 0;
1041         max_fifo_size = sm->max_fifo_size;
1042
1043         vlib_cli_output (vm, "%-6d%=10d%=10d%=13U%=11d%=11d%=12s",
1044                          segment_manager_index (sm),
1045                          sm->app_wrk_index, pool_elts (sm->segments),
1046                          format_memory_size, max_fifo_size,
1047                          sm->high_watermark, sm->low_watermark,
1048                          custom_logic ? "custom" : "none");
1049       }
1050       /* *INDENT-ON* */
1051
1052       vlib_cli_output (vm, "\n");
1053     }
1054   if (show_segments)
1055     {
1056       vlib_cli_output (vm, "%U", format_fifo_segment, 0, verbose);
1057
1058       /* *INDENT-OFF* */
1059       pool_foreach (sm, smm->segment_managers)  {
1060           segment_manager_foreach_segment_w_lock (seg, sm, ({
1061             vlib_cli_output (vm, "%U", format_fifo_segment, seg, verbose);
1062           }));
1063       }
1064       /* *INDENT-ON* */
1065
1066     }
1067   return 0;
1068 }
1069
1070 /* *INDENT-OFF* */
1071 VLIB_CLI_COMMAND (segment_manager_show_command, static) =
1072 {
1073   .path = "show segment-manager",
1074   .short_help = "show segment-manager [segments][verbose]",
1075   .function = segment_manager_show_fn,
1076 };
1077 /* *INDENT-ON* */
1078
1079 void
1080 segment_manager_format_sessions (segment_manager_t * sm, int verbose)
1081 {
1082   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
1083   app_worker_t *app_wrk;
1084   fifo_segment_t *fs;
1085   const u8 *app_name;
1086   int slice_index;
1087   u8 *s = 0, *str;
1088   svm_fifo_t *f;
1089
1090   if (!sm)
1091     {
1092       if (verbose)
1093         vlib_cli_output (vm, "%-" SESSION_CLI_ID_LEN "s%-20s%-15s%-10s",
1094                          "Connection", "App", "API Client", "SegManager");
1095       else
1096         vlib_cli_output (vm, "%-" SESSION_CLI_ID_LEN "s%-20s", "Connection",
1097                          "App");
1098       return;
1099     }
1100
1101   app_wrk = app_worker_get (sm->app_wrk_index);
1102   app_name = application_name_from_index (app_wrk->app_index);
1103
1104   clib_rwlock_reader_lock (&sm->segments_rwlock);
1105
1106   /* *INDENT-OFF* */
1107   pool_foreach (fs, sm->segments)  {
1108     for (slice_index = 0; slice_index < fs->n_slices; slice_index++)
1109       {
1110         f = fifo_segment_get_slice_fifo_list (fs, slice_index);
1111         while (f)
1112           {
1113             u32 session_index, thread_index;
1114             session_t *session;
1115
1116             session_index = f->shr->master_session_index;
1117             thread_index = f->master_thread_index;
1118
1119             session = session_get (session_index, thread_index);
1120             str = format (0, "%U", format_session, session, verbose);
1121
1122             if (verbose)
1123               s = format (s, "%-" SESSION_CLI_ID_LEN "v%-20v%-15u%-10u", str,
1124                           app_name, app_wrk->api_client_index,
1125                           app_wrk->connects_seg_manager);
1126             else
1127               s = format (s, "%-" SESSION_CLI_ID_LEN "v%-20v", str, app_name);
1128
1129             vlib_cli_output (vm, "%v", s);
1130             vec_reset_length (s);
1131             vec_free (str);
1132
1133             f = f->next;
1134           }
1135         vec_free (s);
1136       }
1137   }
1138   /* *INDENT-ON* */
1139
1140   clib_rwlock_reader_unlock (&sm->segments_rwlock);
1141 }
1142
1143 void
1144 segment_manager_set_watermarks (segment_manager_t * sm,
1145                                 u8 high_watermark, u8 low_watermark)
1146 {
1147   ASSERT (high_watermark <= 100 && low_watermark <= 100 &&
1148           low_watermark <= high_watermark);
1149
1150   sm->high_watermark = high_watermark;
1151   sm->low_watermark = low_watermark;
1152 }
1153
1154 /*
1155  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
1156  *
1157  * Local Variables:
1158  * eval: (c-set-style "gnu")
1159  * End:
1160  */