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   u32 n_next;
  72
  73   if (is_ip4) {
  74     lm = &ip4_main.lookup_main;
  75     n_next = IP4_LOOKUP_N_NEXT;
  76   } else {
  77     lm = &ip6_main.lookup_main;
  78     n_next = IP6_LOOKUP_N_NEXT;
  79   }
  80
  81   from = vlib_frame_vector_args (frame);
  82   n_left_from = frame->n_vectors;
  83
  84   /* First pass: compute hashes */
  85
  86   while (n_left_from > 2)
  87     {
  88       vlib_buffer_t * b0, * b1;
  89       u32 bi0, bi1;
  90       u8 * h0, * h1;
  91       u32 adj_index0, adj_index1;
  92       ip_adjacency_t * adj0, * adj1;
  93       u32 table_index0, table_index1;
  94       vnet_classify_table_t * t0, * t1;
  95
  96       /* prefetch next iteration */
  97         {
  98           vlib_buffer_t * p1, * p2;
  99
 100           p1 = vlib_get_buffer (vm, from[1]);
 101           p2 = vlib_get_buffer (vm, from[2]);
 102
 103           vlib_prefetch_buffer_header (p1, STORE);
 104           CLIB_PREFETCH (p1->data, CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
 105           vlib_prefetch_buffer_header (p2, STORE);
 106           CLIB_PREFETCH (p2->data, CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
 107         }
 108
 109       bi0 = from[0];
 110       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 111       h0 = (void *)vlib_buffer_get_current(b0) -
 112                 ethernet_buffer_header_size(b0);
 113
 114       bi1 = from[1];
 115       b1 = vlib_get_buffer (vm, bi1);
 116       h1 = (void *)vlib_buffer_get_current(b1) -
 117                 ethernet_buffer_header_size(b1);
 118
 119       adj_index0 = vnet_buffer (b0)->ip.adj_index[VLIB_TX];
 120       adj0 = ip_get_adjacency (lm, adj_index0);
 121       table_index0 = adj0->classify.table_index;
 122
 123       adj_index1 = vnet_buffer (b1)->ip.adj_index[VLIB_TX];
 124       adj1 = ip_get_adjacency (lm, adj_index1);
 125       table_index1 = adj1->classify.table_index;
 126
 127       t0 = pool_elt_at_index (vcm->tables, table_index0);
 128
 129       t1 = pool_elt_at_index (vcm->tables, table_index1);
 130
 131       vnet_buffer(b0)->l2_classify.hash =
 132         vnet_classify_hash_packet (t0, (u8 *) h0);
 133
 134       vnet_classify_prefetch_bucket (t0, vnet_buffer(b0)->l2_classify.hash);
 135
 136       vnet_buffer(b1)->l2_classify.hash =
 137         vnet_classify_hash_packet (t1, (u8 *) h1);
 138
 139       vnet_classify_prefetch_bucket (t1, vnet_buffer(b1)->l2_classify.hash);
 140
 141       vnet_buffer(b0)->l2_classify.table_index = table_index0;
 142
 143       vnet_buffer(b1)->l2_classify.table_index = table_index1;
 144
 145       from += 2;
 146       n_left_from -= 2;
 147     }
 148
 149   while (n_left_from > 0)
 150     {
 151       vlib_buffer_t * b0;
 152       u32 bi0;
 153       u8 * h0;
 154       u32 adj_index0;
 155       ip_adjacency_t * adj0;
 156       u32 table_index0;
 157       vnet_classify_table_t * t0;
 158
 159       bi0 = from[0];
 160       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 161       h0 = (void *)vlib_buffer_get_current(b0) -
 162                 ethernet_buffer_header_size(b0);
 163
 164       adj_index0 = vnet_buffer (b0)->ip.adj_index[VLIB_TX];
 165       adj0 = ip_get_adjacency (lm, adj_index0);
 166       table_index0 = adj0->classify.table_index;
 167
 168       t0 = pool_elt_at_index (vcm->tables, table_index0);
 169       vnet_buffer(b0)->l2_classify.hash =
 170         vnet_classify_hash_packet (t0, (u8 *) h0);
 171
 172       vnet_buffer(b0)->l2_classify.table_index = table_index0;
 173       vnet_classify_prefetch_bucket (t0, vnet_buffer(b0)->l2_classify.hash);
 174
 175       from++;
 176       n_left_from--;
 177     }
 178
 179   next_index = node->cached_next_index;
 180   from = vlib_frame_vector_args (frame);
 181   n_left_from = frame->n_vectors;
 182
 183   while (n_left_from > 0)
 184     {
 185       u32 n_left_to_next;
 186
 187       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index,
 188                            to_next, n_left_to_next);
 189
 190       /* Not enough load/store slots to dual loop... */
 191       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
 192         {
 193           u32 bi0;
 194           vlib_buffer_t * b0;
 195           u32 next0 = IP_LOOKUP_NEXT_MISS;
 196           u32 table_index0;
 197           vnet_classify_table_t * t0;
 198           vnet_classify_entry_t * e0;
 199           u64 hash0;
 200           u8 * h0;
 201
 202           /* Stride 3 seems to work best */
 203           if (PREDICT_TRUE (n_left_from > 3))
 204             {
 205               vlib_buffer_t * p1 = vlib_get_buffer(vm, from[3]);
 206               vnet_classify_table_t * tp1;
 207               u32 table_index1;
 208               u64 phash1;
 209
 210               table_index1 = vnet_buffer(p1)->l2_classify.table_index;
 211
 212               if (PREDICT_TRUE (table_index1 != ~0))
 213                 {
 214                   tp1 = pool_elt_at_index (vcm->tables, table_index1);
 215                   phash1 = vnet_buffer(p1)->l2_classify.hash;
 216                   vnet_classify_prefetch_entry (tp1, phash1);
 217                 }
 218             }
 219
 220           /* speculatively enqueue b0 to the current next frame */
 221           bi0 = from[0];
 222           to_next[0] = bi0;
 223           from += 1;
 224           to_next += 1;
 225           n_left_from -= 1;
 226           n_left_to_next -= 1;
 227
 228           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 229           h0 = b0->data;
 230           table_index0 = vnet_buffer(b0)->l2_classify.table_index;
 231           e0 = 0;
 232           t0 = 0;
 233           vnet_buffer(b0)->l2_classify.opaque_index = ~0;
 234
 235           if (PREDICT_TRUE(table_index0 != ~0))
 236             {
 237               hash0 = vnet_buffer(b0)->l2_classify.hash;
 238               t0 = pool_elt_at_index (vcm->tables, table_index0);
 239
 240               e0 = vnet_classify_find_entry (t0, (u8 *) h0, hash0,
 241                                              now);
 242               if (e0)
 243                 {
 244                   vnet_buffer(b0)->l2_classify.opaque_index
 245                     = e0->opaque_index;
 246                   vlib_buffer_advance (b0, e0->advance);
 247                   next0 = (e0->next_index < node->n_next_nodes)?
 248                            e0->next_index:next0;
 249                   hits++;
 250                 }
 251               else
 252                 {
 253                   while (1)
 254                     {
 255                       if (t0->next_table_index != ~0)
 256                         t0 = pool_elt_at_index (vcm->tables,
 257                                                 t0->next_table_index);
 258                       else
 259                         {
 260                           next0 = (t0->miss_next_index < n_next) ?
 261                                    t0->miss_next_index : next0;
 262                           misses++;
 263                           break;
 264                         }
 265
 266                       hash0 = vnet_classify_hash_packet (t0, (u8 *) h0);
 267                       e0 = vnet_classify_find_entry
 268                         (t0, (u8 *) h0, hash0, now);
 269                       if (e0)
 270                         {
 271                           vnet_buffer(b0)->l2_classify.opaque_index
 272                             = e0->opaque_index;
 273                           vlib_buffer_advance (b0, e0->advance);
 274                           next0 = (e0->next_index < node->n_next_nodes)?
 275                                    e0->next_index:next0;
 276                           hits++;
 277                           chain_hits++;
 278                           break;
 279                         }
 280                     }
 281                 }
 282             }
 283
 284           if (PREDICT_FALSE((node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE)
 285                             && (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)))
 286             {
 287               ip_classify_trace_t *t =
 288                 vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t));
 289               t->next_index = next0;
 290               t->table_index = t0 ? t0 - vcm->tables : ~0;
 291               t->entry_index = e0 ? e0 - t0->entries : ~0;
 292             }
 293
 294           /* verify speculative enqueue, maybe switch current next frame */
 295           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index,
 296                                            to_next, n_left_to_next,
 297                                            bi0, next0);
 298         }
 299
 300       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
 301     }
 302
 303   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
 304                                IP_CLASSIFY_ERROR_MISS,
 305                                misses);
 306   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
 307                                IP_CLASSIFY_ERROR_HIT,
 308                                hits);
 309   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
 310                                IP_CLASSIFY_ERROR_CHAIN_HIT,
 311                                chain_hits);
 312   return frame->n_vectors;
 313 }
 314
 315 static uword
 316 ip4_classify (vlib_main_t * vm,
 317               vlib_node_runtime_t * node,
 318               vlib_frame_t * frame)
 319 {
 320   return ip_classify_inline (vm, node, frame, 1 /* is_ip4 */);
 321 }
 322
 323
 324 VLIB_REGISTER_NODE (ip4_classify_node) = {
 325   .function = ip4_classify,
 326   .name = "ip4-classify",
 327   .vector_size = sizeof (u32),
 328   .sibling_of = "ip4-lookup",
 329   .format_trace = format_ip_classify_trace,
 330   .n_errors = ARRAY_LEN(ip_classify_error_strings),
 331   .error_strings = ip_classify_error_strings,
 332
 333   .n_next_nodes = 0,
 334 };
 335
 336 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (ip4_classify_node, ip4_classify)
 337
 338 static uword
 339 ip6_classify (vlib_main_t * vm,
 340               vlib_node_runtime_t * node,
 341               vlib_frame_t * frame)
 342 {
 343   return ip_classify_inline (vm, node, frame, 0 /* is_ip4 */);
 344 }
 345
 346
 347 VLIB_REGISTER_NODE (ip6_classify_node) = {
 348   .function = ip6_classify,
 349   .name = "ip6-classify",
 350   .vector_size = sizeof (u32),
 351   .sibling_of = "ip6-lookup",
 352   .format_trace = format_ip_classify_trace,
 353   .n_errors = ARRAY_LEN(ip_classify_error_strings),
 354   .error_strings = ip_classify_error_strings,
 355
 356   .n_next_nodes = 0,
 357 };
 358
 359 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (ip6_classify_node, ip6_classify)
 360
 361 static clib_error_t *
 362 ip_classify_init (vlib_main_t * vm)
 363 {
 364   return 0;
 365 }
 366
 367 VLIB_INIT_FUNCTION (ip_classify_init);