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