vnet/vnet/devices/af_packet/node.c

   1 /*
   2  *------------------------------------------------------------------
   3  * af_packet.c - linux kernel packet interface
   4  *
   5  * Copyright (c) 2016 Cisco and/or its affiliates.
   6  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   7  * you may not use this file except in compliance with the License.
   8  * You may obtain a copy of the License at:
   9  *
  10  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
  11  *
  12  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  13  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  14  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  15  * See the License for the specific language governing permissions and
  16  * limitations under the License.
  17  *------------------------------------------------------------------
  18  */
  19
  20 #include <linux/if_packet.h>
  21
  22 #include <vlib/vlib.h>
  23 #include <vlib/unix/unix.h>
  24 #include <vnet/ip/ip.h>
  25 #include <vnet/ethernet/ethernet.h>
  26 #include <vnet/feature/feature.h>
  27
  28 #include <vnet/devices/af_packet/af_packet.h>
  29
  30 #define foreach_af_packet_input_error
  31
  32 typedef enum
  33 {
  34 #define _(f,s) AF_PACKET_INPUT_ERROR_##f,
  35   foreach_af_packet_input_error
  36 #undef _
  37     AF_PACKET_INPUT_N_ERROR,
  38 } af_packet_input_error_t;
  39
  40 static char *af_packet_input_error_strings[] = {
  41 #define _(n,s) s,
  42   foreach_af_packet_input_error
  43 #undef _
  44 };
  45
  46 enum
  47 {
  48   AF_PACKET_INPUT_NEXT_DROP,
  49   AF_PACKET_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT,
  50   AF_PACKET_INPUT_N_NEXT,
  51 };
  52
  53 typedef struct
  54 {
  55   u32 next_index;
  56   u32 hw_if_index;
  57   int block;
  58   struct tpacket2_hdr tph;
  59 } af_packet_input_trace_t;
  60
  61 static u8 *
  62 format_af_packet_input_trace (u8 * s, va_list * args)
  63 {
  64   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
  65   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
  66   af_packet_input_trace_t *t = va_arg (*args, af_packet_input_trace_t *);
  67   uword indent = format_get_indent (s);
  68
  69   s = format (s, "af_packet: hw_if_index %d next-index %d",
  70               t->hw_if_index, t->next_index);
  71
  72   s =
  73     format (s,
  74             "\n%Utpacket2_hdr:\n%Ustatus 0x%x len %u snaplen %u mac %u net %u"
  75             "\n%Usec 0x%x nsec 0x%x vlan %U"
  76 #ifdef TP_STATUS_VLAN_TPID_VALID
  77             " vlan_tpid %u"
  78 #endif
  79             ,
  80             format_white_space, indent + 2,
  81             format_white_space, indent + 4,
  82             t->tph.tp_status,
  83             t->tph.tp_len,
  84             t->tph.tp_snaplen,
  85             t->tph.tp_mac,
  86             t->tph.tp_net,
  87             format_white_space, indent + 4,
  88             t->tph.tp_sec,
  89             t->tph.tp_nsec, format_ethernet_vlan_tci, t->tph.tp_vlan_tci
  90 #ifdef TP_STATUS_VLAN_TPID_VALID
  91             , t->tph.tp_vlan_tpid
  92 #endif
  93     );
  94   return s;
  95 }
  96
  97 always_inline void
  98 buffer_add_to_chain (vlib_main_t * vm, u32 bi, u32 first_bi, u32 prev_bi)
  99 {
 100   vlib_buffer_t *b = vlib_get_buffer (vm, bi);
 101   vlib_buffer_t *first_b = vlib_get_buffer (vm, first_bi);
 102   vlib_buffer_t *prev_b = vlib_get_buffer (vm, prev_bi);
 103
 104   /* update first buffer */
 105   first_b->total_length_not_including_first_buffer += b->current_length;
 106
 107   /* update previous buffer */
 108   prev_b->next_buffer = bi;
 109   prev_b->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
 110
 111   /* update current buffer */
 112   b->next_buffer = 0;
 113
 114 #if DPDK > 0
 115   struct rte_mbuf *mbuf = rte_mbuf_from_vlib_buffer (b);
 116   struct rte_mbuf *first_mbuf = rte_mbuf_from_vlib_buffer (first_b);
 117   struct rte_mbuf *prev_mbuf = rte_mbuf_from_vlib_buffer (prev_b);
 118   first_mbuf->nb_segs++;
 119   prev_mbuf->next = mbuf;
 120   mbuf->data_len = b->current_length;
 121   mbuf->data_off = RTE_PKTMBUF_HEADROOM + b->current_data;
 122   mbuf->next = 0;
 123 #endif
 124 }
 125
 126 always_inline uword
 127 af_packet_device_input_fn (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
 128                            vlib_frame_t * frame, u32 device_idx)
 129 {
 130   af_packet_main_t *apm = &af_packet_main;
 131   af_packet_if_t *apif = pool_elt_at_index (apm->interfaces, device_idx);
 132   struct tpacket2_hdr *tph;
 133   u32 next_index = AF_PACKET_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT;
 134   u32 block = 0;
 135   u32 rx_frame;
 136   u32 n_free_bufs;
 137   u32 n_rx_packets = 0;
 138   u32 n_rx_bytes = 0;
 139   u32 *to_next = 0;
 140   u32 block_size = apif->rx_req->tp_block_size;
 141   u32 frame_size = apif->rx_req->tp_frame_size;
 142   u32 frame_num = apif->rx_req->tp_frame_nr;
 143   u8 *block_start = apif->rx_ring + block * block_size;
 144   uword n_trace = vlib_get_trace_count (vm, node);
 145   u32 n_buffer_bytes = vlib_buffer_free_list_buffer_size (vm,
 146                                                           VLIB_BUFFER_DEFAULT_FREE_LIST_INDEX);
 147   u32 min_bufs = apif->rx_req->tp_frame_size / n_buffer_bytes;
 148   int cpu_index = node->cpu_index;
 149
 150   if (apif->per_interface_next_index != ~0)
 151     next_index = apif->per_interface_next_index;
 152
 153   n_free_bufs = vec_len (apm->rx_buffers[cpu_index]);
 154   if (PREDICT_FALSE (n_free_bufs < VLIB_FRAME_SIZE))
 155     {
 156       vec_validate (apm->rx_buffers[cpu_index],
 157                     VLIB_FRAME_SIZE + n_free_bufs - 1);
 158       n_free_bufs +=
 159         vlib_buffer_alloc (vm, &apm->rx_buffers[cpu_index][n_free_bufs],
 160                            VLIB_FRAME_SIZE);
 161       _vec_len (apm->rx_buffers[cpu_index]) = n_free_bufs;
 162     }
 163
 164   rx_frame = apif->next_rx_frame;
 165   tph = (struct tpacket2_hdr *) (block_start + rx_frame * frame_size);
 166   while ((tph->tp_status & TP_STATUS_USER) && (n_free_bufs > min_bufs))
 167     {
 168       vlib_buffer_t *b0 = 0, *first_b0 = 0;
 169       u32 next0 = next_index;
 170
 171       u32 n_left_to_next;
 172       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
 173       while ((tph->tp_status & TP_STATUS_USER) && (n_free_bufs > min_bufs) &&
 174              n_left_to_next)
 175         {
 176           u32 data_len = tph->tp_snaplen;
 177           u32 offset = 0;
 178           u32 bi0 = 0, first_bi0 = 0, prev_bi0;
 179
 180           while (data_len)
 181             {
 182               /* grab free buffer */
 183               u32 last_empty_buffer =
 184                 vec_len (apm->rx_buffers[cpu_index]) - 1;
 185               prev_bi0 = bi0;
 186               bi0 = apm->rx_buffers[cpu_index][last_empty_buffer];
 187               b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 188               _vec_len (apm->rx_buffers[cpu_index]) = last_empty_buffer;
 189               n_free_bufs--;
 190
 191               /* copy data */
 192               u32 bytes_to_copy =
 193                 data_len > n_buffer_bytes ? n_buffer_bytes : data_len;
 194               b0->current_data = 0;
 195               clib_memcpy (vlib_buffer_get_current (b0),
 196                            (u8 *) tph + tph->tp_mac + offset, bytes_to_copy);
 197
 198               /* fill buffer header */
 199               b0->current_length = bytes_to_copy;
 200
 201               if (offset == 0)
 202                 {
 203 #if DPDK > 0
 204                   struct rte_mbuf *mb = rte_mbuf_from_vlib_buffer (b0);
 205                   rte_pktmbuf_data_len (mb) = b0->current_length;
 206                   rte_pktmbuf_pkt_len (mb) = b0->current_length;
 207 #endif
 208                   b0->total_length_not_including_first_buffer = 0;
 209                   b0->flags = VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID;
 210                   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = apif->sw_if_index;
 211                   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = (u32) ~ 0;
 212                   first_bi0 = bi0;
 213                   first_b0 = vlib_get_buffer (vm, first_bi0);
 214                 }
 215               else
 216                 buffer_add_to_chain (vm, bi0, first_bi0, prev_bi0);
 217
 218               offset += bytes_to_copy;
 219               data_len -= bytes_to_copy;
 220             }
 221           n_rx_packets++;
 222           n_rx_bytes += tph->tp_snaplen;
 223           to_next[0] = first_bi0;
 224           to_next += 1;
 225           n_left_to_next--;
 226
 227           /* trace */
 228           VLIB_BUFFER_TRACE_TRAJECTORY_INIT (first_b0);
 229           if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 230             {
 231               af_packet_input_trace_t *tr;
 232               vlib_trace_buffer (vm, node, next0, first_b0,     /* follow_chain */
 233                                  0);
 234               vlib_set_trace_count (vm, node, --n_trace);
 235               tr = vlib_add_trace (vm, node, first_b0, sizeof (*tr));
 236               tr->next_index = next0;
 237               tr->hw_if_index = apif->hw_if_index;
 238               clib_memcpy (&tr->tph, tph, sizeof (struct tpacket2_hdr));
 239             }
 240
 241           /* redirect if feature path enabled */
 242           vnet_feature_device_input_redirect_x1 (node, apif->sw_if_index,
 243                                                  &next0, b0, 0);
 244
 245           /* enque and take next packet */
 246           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
 247                                            n_left_to_next, first_bi0, next0);
 248
 249           /* next packet */
 250           tph->tp_status = TP_STATUS_KERNEL;
 251           rx_frame = (rx_frame + 1) % frame_num;
 252           tph = (struct tpacket2_hdr *) (block_start + rx_frame * frame_size);
 253         }
 254
 255       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
 256     }
 257
 258   apif->next_rx_frame = rx_frame;
 259
 260   vlib_increment_combined_counter
 261     (vnet_get_main ()->interface_main.combined_sw_if_counters
 262      + VNET_INTERFACE_COUNTER_RX,
 263      os_get_cpu_number (), apif->hw_if_index, n_rx_packets, n_rx_bytes);
 264
 265   return n_rx_packets;
 266 }
 267
 268 static uword
 269 af_packet_input_fn (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
 270                     vlib_frame_t * frame)
 271 {
 272   int i;
 273   u32 n_rx_packets = 0;
 274
 275   af_packet_main_t *apm = &af_packet_main;
 276
 277   /* *INDENT-OFF* */
 278   clib_bitmap_foreach (i, apm->pending_input_bitmap,
 279     ({
 280       clib_bitmap_set (apm->pending_input_bitmap, i, 0);
 281       n_rx_packets += af_packet_device_input_fn(vm, node, frame, i);
 282     }));
 283   /* *INDENT-ON* */
 284
 285   return n_rx_packets;
 286 }
 287
 288 /* *INDENT-OFF* */
 289 VLIB_REGISTER_NODE (af_packet_input_node) = {
 290   .function = af_packet_input_fn,
 291   .name = "af-packet-input",
 292   .format_trace = format_af_packet_input_trace,
 293   .type = VLIB_NODE_TYPE_INPUT,
 294   .state = VLIB_NODE_STATE_INTERRUPT,
 295   .n_errors = AF_PACKET_INPUT_N_ERROR,
 296   .error_strings = af_packet_input_error_strings,
 297
 298   .n_next_nodes = AF_PACKET_INPUT_N_NEXT,
 299   .next_nodes = {
 300     [AF_PACKET_INPUT_NEXT_DROP] = "error-drop",
 301     [AF_PACKET_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT] = "ethernet-input",
 302   },
 303 };
 304
 305 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (af_packet_input_node, af_packet_input_fn)
 306 /* *INDENT-ON* */
 307
 308
 309 /*
 310  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 311  *
 312  * Local Variables:
 313  * eval: (c-set-style "gnu")
 314  * End:
 315  */