vnet/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
  19 typedef struct {
  20   u32 next_index;
  21   u32 table_index;
  22   u32 entry_index;
  23 } ip_classify_trace_t;
  24
  25 /* packet trace format function */
  26 static u8 * format_ip_classify_trace (u8 * s, va_list * args)
  27 {
  28   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
  29   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
  30   ip_classify_trace_t * t = va_arg (*args, ip_classify_trace_t *);
  31
  32   s = format (s, "IP_CLASSIFY: next_index %d, table %d, entry %d",
  33               t->next_index, t->table_index, t->entry_index);
  34   return s;
  35 }
  36
  37 vlib_node_registration_t ip4_classify_node;
  38 vlib_node_registration_t ip6_classify_node;
  39
  40 #define foreach_ip_classify_error               \
  41 _(MISS, "Classify misses")                      \
  42 _(HIT, "Classify hits")                         \
  43 _(CHAIN_HIT, "Classify hits after chain walk")
  44
  45 typedef enum {
  46 #define _(sym,str) IP_CLASSIFY_ERROR_##sym,
  47   foreach_ip_classify_error
  48 #undef _
  49   IP_CLASSIFY_N_ERROR,
  50 } ip_classify_error_t;
  51
  52 static char * ip_classify_error_strings[] = {
  53 #define _(sym,string) string,
  54   foreach_ip_classify_error
  55 #undef _
  56 };
  57
  58 static inline uword
  59 ip_classify_inline (vlib_main_t * vm,
  60                     vlib_node_runtime_t * node,
  61                     vlib_frame_t * frame, int is_ip4)
  62 {
  63   u32 n_left_from, * from, * to_next;
  64   ip_lookup_next_t next_index;
  65   vnet_classify_main_t * vcm = &vnet_classify_main;
  66   ip_lookup_main_t * lm;
  67   f64 now = vlib_time_now (vm);
  68   u32 hits = 0;
  69   u32 misses = 0;
  70   u32 chain_hits = 0;
  71
  72   if (is_ip4)
  73     lm = &ip4_main.lookup_main;
  74   else
  75     lm = &ip6_main.lookup_main;
  76
  77   from = vlib_frame_vector_args (frame);
  78   n_left_from = frame->n_vectors;
  79
  80   /* First pass: compute hashes */
  81
  82   while (n_left_from > 2)
  83     {
  84       vlib_buffer_t * b0, * b1;
  85       u32 bi0, bi1;
  86       u8 * h0, * h1;
  87       u32 adj_index0, adj_index1;
  88       ip_adjacency_t * adj0, * adj1;
  89       u32 table_index0, table_index1;
  90       vnet_classify_table_t * t0, * t1;
  91
  92       /* prefetch next iteration */
  93         {
  94           vlib_buffer_t * p1, * p2;
  95
  96           p1 = vlib_get_buffer (vm, from[1]);
  97           p2 = vlib_get_buffer (vm, from[2]);
  98
  99           vlib_prefetch_buffer_header (p1, STORE);
 100           CLIB_PREFETCH (p1->data, CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
 101           vlib_prefetch_buffer_header (p2, STORE);
 102           CLIB_PREFETCH (p2->data, CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
 103         }
 104
 105       bi0 = from[0];
 106       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 107       h0 = (void *)vlib_buffer_get_current(b0) -
 108                 ethernet_buffer_header_size(b0);
 109
 110       bi1 = from[1];
 111       b1 = vlib_get_buffer (vm, bi1);
 112       h1 = (void *)vlib_buffer_get_current(b1) -
 113                 ethernet_buffer_header_size(b1);
 114
 115       adj_index0 = vnet_buffer (b0)->ip.adj_index[VLIB_TX];
 116       adj0 = ip_get_adjacency (lm, adj_index0);
 117       table_index0 = adj0->classify.table_index;
 118
 119       adj_index1 = vnet_buffer (b1)->ip.adj_index[VLIB_TX];
 120       adj1 = ip_get_adjacency (lm, adj_index1);
 121       table_index1 = adj1->classify.table_index;
 122
 123       t0 = pool_elt_at_index (vcm->tables, table_index0);
 124
 125       t1 = pool_elt_at_index (vcm->tables, table_index1);
 126
 127       vnet_buffer(b0)->l2_classify.hash =
 128         vnet_classify_hash_packet (t0, (u8 *) h0);
 129
 130       vnet_classify_prefetch_bucket (t0, vnet_buffer(b0)->l2_classify.hash);
 131
 132       vnet_buffer(b1)->l2_classify.hash =
 133         vnet_classify_hash_packet (t1, (u8 *) h1);
 134
 135       vnet_classify_prefetch_bucket (t1, vnet_buffer(b1)->l2_classify.hash);
 136
 137       vnet_buffer(b0)->l2_classify.table_index = table_index0;
 138
 139       vnet_buffer(b1)->l2_classify.table_index = table_index1;
 140
 141       from += 2;
 142       n_left_from -= 2;
 143     }
 144
 145   while (n_left_from > 0)
 146     {
 147       vlib_buffer_t * b0;
 148       u32 bi0;
 149       u8 * h0;
 150       u32 adj_index0;
 151       ip_adjacency_t * adj0;
 152       u32 table_index0;
 153       vnet_classify_table_t * t0;
 154
 155       bi0 = from[0];
 156       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 157       h0 = (void *)vlib_buffer_get_current(b0) -
 158                 ethernet_buffer_header_size(b0);
 159
 160       adj_index0 = vnet_buffer (b0)->ip.adj_index[VLIB_TX];
 161       adj0 = ip_get_adjacency (lm, adj_index0);
 162       table_index0 = adj0->classify.table_index;
 163
 164       t0 = pool_elt_at_index (vcm->tables, table_index0);
 165       vnet_buffer(b0)->l2_classify.hash =
 166         vnet_classify_hash_packet (t0, (u8 *) h0);
 167
 168       vnet_buffer(b0)->l2_classify.table_index = table_index0;
 169       vnet_classify_prefetch_bucket (t0, vnet_buffer(b0)->l2_classify.hash);
 170
 171       from++;
 172       n_left_from--;
 173     }
 174
 175   next_index = node->cached_next_index;
 176   from = vlib_frame_vector_args (frame);
 177   n_left_from = frame->n_vectors;
 178
 179   while (n_left_from > 0)
 180     {
 181       u32 n_left_to_next;
 182
 183       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index,
 184                            to_next, n_left_to_next);
 185
 186       /* Not enough load/store slots to dual loop... */
 187       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
 188         {
 189           u32 bi0;
 190           vlib_buffer_t * b0;
 191           u32 next0 = IP_LOOKUP_NEXT_MISS;
 192           u32 table_index0;
 193           vnet_classify_table_t * t0;
 194           vnet_classify_entry_t * e0;
 195           u64 hash0;
 196           u8 * h0;
 197
 198           /* Stride 3 seems to work best */
 199           if (PREDICT_TRUE (n_left_from > 3))
 200             {
 201               vlib_buffer_t * p1 = vlib_get_buffer(vm, from[3]);
 202               vnet_classify_table_t * tp1;
 203               u32 table_index1;
 204               u64 phash1;
 205
 206               table_index1 = vnet_buffer(p1)->l2_classify.table_index;
 207
 208               if (PREDICT_TRUE (table_index1 != ~0))
 209                 {
 210                   tp1 = pool_elt_at_index (vcm->tables, table_index1);
 211                   phash1 = vnet_buffer(p1)->l2_classify.hash;
 212                   vnet_classify_prefetch_entry (tp1, phash1);
 213                 }
 214             }
 215
 216           /* speculatively enqueue b0 to the current next frame */
 217           bi0 = from[0];
 218           to_next[0] = bi0;
 219           from += 1;
 220           to_next += 1;
 221           n_left_from -= 1;
 222           n_left_to_next -= 1;
 223
 224           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 225           h0 = b0->data;
 226           table_index0 = vnet_buffer(b0)->l2_classify.table_index;
 227           e0 = 0;
 228           t0 = 0;
 229           vnet_buffer(b0)->l2_classify.opaque_index = ~0;
 230
 231           if (PREDICT_TRUE(table_index0 != ~0))
 232             {
 233               hash0 = vnet_buffer(b0)->l2_classify.hash;
 234               t0 = pool_elt_at_index (vcm->tables, table_index0);
 235
 236               e0 = vnet_classify_find_entry (t0, (u8 *) h0, hash0,
 237                                              now);
 238               if (e0)
 239                 {
 240                   vnet_buffer(b0)->l2_classify.opaque_index
 241                     = e0->opaque_index;
 242                   vlib_buffer_advance (b0, e0->advance);
 243                   next0 = (e0->next_index < node->n_next_nodes)?
 244                            e0->next_index:next0;
 245                   hits++;
 246                 }
 247               else
 248                 {
 249                   while (1)
 250                     {
 251                       if (t0->next_table_index != ~0)
 252                         t0 = pool_elt_at_index (vcm->tables,
 253                                                 t0->next_table_index);
 254                       else
 255                         {
 256                           next0 = (t0->miss_next_index < IP_LOOKUP_N_NEXT)?
 257                                    t0->miss_next_index:next0;
 258                           misses++;
 259                           break;
 260                         }
 261
 262                       hash0 = vnet_classify_hash_packet (t0, (u8 *) h0);
 263                       e0 = vnet_classify_find_entry
 264                         (t0, (u8 *) h0, hash0, now);
 265                       if (e0)
 266                         {
 267                           vnet_buffer(b0)->l2_classify.opaque_index
 268                             = e0->opaque_index;
 269                           vlib_buffer_advance (b0, e0->advance);
 270                           next0 = (e0->next_index < node->n_next_nodes)?
 271                                    e0->next_index:next0;
 272                           hits++;
 273                           chain_hits++;
 274                           break;
 275                         }
 276                     }
 277                 }
 278             }
 279
 280           if (PREDICT_FALSE((node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE)
 281                             && (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)))
 282             {
 283               ip_classify_trace_t *t =
 284                 vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t));
 285               t->next_index = next0;
 286               t->table_index = t0 ? t0 - vcm->tables : ~0;
 287               t->entry_index = e0 ? e0 - t0->entries : ~0;
 288             }
 289
 290           /* verify speculative enqueue, maybe switch current next frame */
 291           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index,
 292                                            to_next, n_left_to_next,
 293                                            bi0, next0);
 294         }
 295
 296       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
 297     }
 298
 299   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
 300                                IP_CLASSIFY_ERROR_MISS,
 301                                misses);
 302   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
 303                                IP_CLASSIFY_ERROR_HIT,
 304                                hits);
 305   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
 306                                IP_CLASSIFY_ERROR_CHAIN_HIT,
 307                                chain_hits);
 308   return frame->n_vectors;
 309 }
 310
 311 static uword
 312 ip4_classify (vlib_main_t * vm,
 313               vlib_node_runtime_t * node,
 314               vlib_frame_t * frame)
 315 {
 316   return ip_classify_inline (vm, node, frame, 1 /* is_ip4 */);
 317 }
 318
 319
 320 VLIB_REGISTER_NODE (ip4_classify_node) = {
 321   .function = ip4_classify,
 322   .name = "ip4-classify",
 323   .vector_size = sizeof (u32),
 324   .format_trace = format_ip_classify_trace,
 325   .n_errors = ARRAY_LEN(ip_classify_error_strings),
 326   .error_strings = ip_classify_error_strings,
 327
 328   .n_next_nodes = IP_LOOKUP_N_NEXT,
 329   .next_nodes = IP4_LOOKUP_NEXT_NODES,
 330 };
 331
 332 static uword
 333 ip6_classify (vlib_main_t * vm,
 334               vlib_node_runtime_t * node,
 335               vlib_frame_t * frame)
 336 {
 337   return ip_classify_inline (vm, node, frame, 0 /* is_ip4 */);
 338 }
 339
 340
 341 VLIB_REGISTER_NODE (ip6_classify_node) = {
 342   .function = ip6_classify,
 343   .name = "ip6-classify",
 344   .vector_size = sizeof (u32),
 345   .format_trace = format_ip_classify_trace,
 346   .n_errors = ARRAY_LEN(ip_classify_error_strings),
 347   .error_strings = ip_classify_error_strings,
 348
 349   .n_next_nodes = IP_LOOKUP_N_NEXT,
 350   .next_nodes = IP6_LOOKUP_NEXT_NODES,
 351 };
 352
 353 static clib_error_t *
 354 ip_classify_init (vlib_main_t * vm)
 355 {
 356   return 0;
 357 }
 358
 359 VLIB_INIT_FUNCTION (ip_classify_init);