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 = b0->data;
 108
 109       bi1 = from[1];
 110       b1 = vlib_get_buffer (vm, bi1);
 111       h1 = b1->data;
 112
 113       adj_index0 = vnet_buffer (b0)->ip.adj_index[VLIB_TX];
 114       adj0 = ip_get_adjacency (lm, adj_index0);
 115       table_index0 = adj0->classify_table_index;
 116
 117       adj_index1 = vnet_buffer (b1)->ip.adj_index[VLIB_TX];
 118       adj1 = ip_get_adjacency (lm, adj_index1);
 119       table_index1 = adj1->classify_table_index;
 120
 121       t0 = pool_elt_at_index (vcm->tables, table_index0);
 122
 123       t1 = pool_elt_at_index (vcm->tables, table_index1);
 124
 125       vnet_buffer(b0)->l2_classify.hash =
 126         vnet_classify_hash_packet (t0, (u8 *) h0);
 127
 128       vnet_classify_prefetch_bucket (t0, vnet_buffer(b0)->l2_classify.hash);
 129
 130       vnet_buffer(b1)->l2_classify.hash =
 131         vnet_classify_hash_packet (t1, (u8 *) h1);
 132
 133       vnet_classify_prefetch_bucket (t1, vnet_buffer(b1)->l2_classify.hash);
 134
 135       vnet_buffer(b0)->l2_classify.table_index = table_index0;
 136
 137       vnet_buffer(b1)->l2_classify.table_index = table_index1;
 138
 139       from += 2;
 140       n_left_from -= 2;
 141     }
 142
 143   while (n_left_from > 0)
 144     {
 145       vlib_buffer_t * b0;
 146       u32 bi0;
 147       u8 * h0;
 148       u32 adj_index0;
 149       ip_adjacency_t * adj0;
 150       u32 table_index0;
 151       vnet_classify_table_t * t0;
 152
 153       bi0 = from[0];
 154       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 155       h0 = b0->data;
 156
 157       adj_index0 = vnet_buffer (b0)->ip.adj_index[VLIB_TX];
 158       adj0 = ip_get_adjacency (lm, adj_index0);
 159       table_index0 = adj0->classify_table_index;
 160
 161       t0 = pool_elt_at_index (vcm->tables, table_index0);
 162       vnet_buffer(b0)->l2_classify.hash =
 163         vnet_classify_hash_packet (t0, (u8 *) h0);
 164
 165       vnet_buffer(b0)->l2_classify.table_index = table_index0;
 166       vnet_classify_prefetch_bucket (t0, vnet_buffer(b0)->l2_classify.hash);
 167
 168       from++;
 169       n_left_from--;
 170     }
 171
 172   next_index = node->cached_next_index;
 173   from = vlib_frame_vector_args (frame);
 174   n_left_from = frame->n_vectors;
 175
 176   while (n_left_from > 0)
 177     {
 178       u32 n_left_to_next;
 179
 180       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index,
 181                            to_next, n_left_to_next);
 182
 183       /* Not enough load/store slots to dual loop... */
 184       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
 185         {
 186           u32 bi0;
 187           vlib_buffer_t * b0;
 188           u32 next0 = IP_LOOKUP_NEXT_MISS;
 189           u32 table_index0;
 190           vnet_classify_table_t * t0;
 191           vnet_classify_entry_t * e0;
 192           u64 hash0;
 193           u8 * h0;
 194
 195           /* Stride 3 seems to work best */
 196           if (PREDICT_TRUE (n_left_from > 3))
 197             {
 198               vlib_buffer_t * p1 = vlib_get_buffer(vm, from[3]);
 199               vnet_classify_table_t * tp1;
 200               u32 table_index1;
 201               u64 phash1;
 202
 203               table_index1 = vnet_buffer(p1)->l2_classify.table_index;
 204
 205               if (PREDICT_TRUE (table_index1 != ~0))
 206                 {
 207                   tp1 = pool_elt_at_index (vcm->tables, table_index1);
 208                   phash1 = vnet_buffer(p1)->l2_classify.hash;
 209                   vnet_classify_prefetch_entry (tp1, phash1);
 210                 }
 211             }
 212
 213           /* speculatively enqueue b0 to the current next frame */
 214           bi0 = from[0];
 215           to_next[0] = bi0;
 216           from += 1;
 217           to_next += 1;
 218           n_left_from -= 1;
 219           n_left_to_next -= 1;
 220
 221           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 222           h0 = b0->data;
 223           table_index0 = vnet_buffer(b0)->l2_classify.table_index;
 224           e0 = 0;
 225           t0 = 0;
 226           vnet_buffer(b0)->l2_classify.opaque_index = ~0;
 227
 228           if (PREDICT_TRUE(table_index0 != ~0))
 229             {
 230               hash0 = vnet_buffer(b0)->l2_classify.hash;
 231               t0 = pool_elt_at_index (vcm->tables, table_index0);
 232
 233               e0 = vnet_classify_find_entry (t0, (u8 *) h0, hash0,
 234                                              now);
 235               if (e0)
 236                 {
 237                   vnet_buffer(b0)->l2_classify.opaque_index
 238                     = e0->opaque_index;
 239                   vlib_buffer_advance (b0, e0->advance);
 240                   next0 = (e0->next_index < IP_LOOKUP_N_NEXT)?
 241                            e0->next_index:next0;
 242                   hits++;
 243                 }
 244               else
 245                 {
 246                   while (1)
 247                     {
 248                       if (t0->next_table_index != ~0)
 249                         t0 = pool_elt_at_index (vcm->tables,
 250                                                 t0->next_table_index);
 251                       else
 252                         {
 253                           next0 = (t0->miss_next_index < IP_LOOKUP_N_NEXT)?
 254                                    t0->miss_next_index:next0;
 255                           misses++;
 256                           break;
 257                         }
 258
 259                       hash0 = vnet_classify_hash_packet (t0, (u8 *) h0);
 260                       e0 = vnet_classify_find_entry
 261                         (t0, (u8 *) h0, hash0, now);
 262                       if (e0)
 263                         {
 264                           vnet_buffer(b0)->l2_classify.opaque_index
 265                             = e0->opaque_index;
 266                           vlib_buffer_advance (b0, e0->advance);
 267                           next0 = (e0->next_index < IP_LOOKUP_N_NEXT)?
 268                                    e0->next_index:next0;
 269                           hits++;
 270                           chain_hits++;
 271                           break;
 272                         }
 273                     }
 274                 }
 275             }
 276
 277           if (PREDICT_FALSE((node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE)
 278                             && (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)))
 279             {
 280               ip_classify_trace_t *t =
 281                 vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t));
 282               t->next_index = next0;
 283               t->table_index = t0 ? t0 - vcm->tables : ~0;
 284               t->entry_index = e0 ? e0 - t0->entries : ~0;
 285             }
 286
 287           /* verify speculative enqueue, maybe switch current next frame */
 288           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index,
 289                                            to_next, n_left_to_next,
 290                                            bi0, next0);
 291         }
 292
 293       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
 294     }
 295
 296   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
 297                                IP_CLASSIFY_ERROR_MISS,
 298                                misses);
 299   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
 300                                IP_CLASSIFY_ERROR_HIT,
 301                                hits);
 302   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
 303                                IP_CLASSIFY_ERROR_CHAIN_HIT,
 304                                chain_hits);
 305   return frame->n_vectors;
 306 }
 307
 308 static uword
 309 ip4_classify (vlib_main_t * vm,
 310               vlib_node_runtime_t * node,
 311               vlib_frame_t * frame)
 312 {
 313   return ip_classify_inline (vm, node, frame, 1 /* is_ip4 */);
 314 }
 315
 316
 317 VLIB_REGISTER_NODE (ip4_classify_node) = {
 318   .function = ip4_classify,
 319   .name = "ip4-classify",
 320   .vector_size = sizeof (u32),
 321   .format_trace = format_ip_classify_trace,
 322   .n_errors = ARRAY_LEN(ip_classify_error_strings),
 323   .error_strings = ip_classify_error_strings,
 324
 325   .n_next_nodes = IP_LOOKUP_N_NEXT,
 326   .next_nodes = {
 327     [IP_LOOKUP_NEXT_MISS] = "ip4-miss",
 328     [IP_LOOKUP_NEXT_DROP] = "ip4-drop",
 329     [IP_LOOKUP_NEXT_PUNT] = "ip4-punt",
 330     [IP_LOOKUP_NEXT_LOCAL] = "ip4-local",
 331     [IP_LOOKUP_NEXT_ARP] = "ip4-arp",
 332     [IP_LOOKUP_NEXT_REWRITE] = "ip4-rewrite-transit",
 333     [IP_LOOKUP_NEXT_CLASSIFY] = "ip4-classify", /* probably not... */
 334     [IP_LOOKUP_NEXT_MAP] = "ip4-map",
 335     [IP_LOOKUP_NEXT_MAP_T] = "ip4-map-t",
 336     [IP_LOOKUP_NEXT_SIXRD] = "ip4-sixrd",
 337     [IP_LOOKUP_NEXT_HOP_BY_HOP] = "ip4-hop-by-hop",
 338     [IP_LOOKUP_NEXT_ADD_HOP_BY_HOP] = "ip4-add-hop-by-hop",
 339     [IP_LOOKUP_NEXT_POP_HOP_BY_HOP] = "ip4-pop-hop-by-hop",
 340   },
 341 };
 342
 343 static uword
 344 ip6_classify (vlib_main_t * vm,
 345               vlib_node_runtime_t * node,
 346               vlib_frame_t * frame)
 347 {
 348   return ip_classify_inline (vm, node, frame, 0 /* is_ip4 */);
 349 }
 350
 351
 352 VLIB_REGISTER_NODE (ip6_classify_node) = {
 353   .function = ip6_classify,
 354   .name = "ip6-classify",
 355   .vector_size = sizeof (u32),
 356   .format_trace = format_ip_classify_trace,
 357   .n_errors = ARRAY_LEN(ip_classify_error_strings),
 358   .error_strings = ip_classify_error_strings,
 359
 360   .n_next_nodes = IP_LOOKUP_N_NEXT,
 361   .next_nodes = {
 362     [IP_LOOKUP_NEXT_MISS] = "ip6-miss",
 363     [IP_LOOKUP_NEXT_DROP] = "ip6-drop",
 364     [IP_LOOKUP_NEXT_PUNT] = "ip6-punt",
 365     [IP_LOOKUP_NEXT_LOCAL] = "ip6-local",
 366     [IP_LOOKUP_NEXT_ARP] = "ip6-discover-neighbor",
 367     [IP_LOOKUP_NEXT_REWRITE] = "ip6-rewrite",
 368     [IP_LOOKUP_NEXT_CLASSIFY] = "ip6-classify", /* probably not... */
 369     [IP_LOOKUP_NEXT_MAP] = "ip6-map",
 370     [IP_LOOKUP_NEXT_MAP_T] = "ip6-map-t",
 371     [IP_LOOKUP_NEXT_SIXRD] = "ip6-sixrd",
 372     [IP_LOOKUP_NEXT_HOP_BY_HOP] = "ip6-hop-by-hop",
 373     [IP_LOOKUP_NEXT_ADD_HOP_BY_HOP] = "ip6-add-hop-by-hop",
 374     [IP_LOOKUP_NEXT_POP_HOP_BY_HOP] = "ip6-pop-hop-by-hop",
 375   },
 376 };
 377
 378 static clib_error_t *
 379 ip_classify_init (vlib_main_t * vm)
 380 {
 381   return 0;
 382 }
 383
 384 VLIB_INIT_FUNCTION (ip_classify_init);