vnet/vnet/devices/netmap/node.c

   1 /*
   2  *------------------------------------------------------------------
   3  * Copyright (c) 2016 Cisco and/or its affiliates.
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at:
   7  *
   8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  *------------------------------------------------------------------
  16  */
  17
  18 #include <stdint.h>
  19 #include <net/if.h>
  20 #include <sys/ioctl.h>
  21
  22 #include <vlib/vlib.h>
  23 #include <vlib/unix/unix.h>
  24 #include <vnet/ethernet/ethernet.h>
  25
  26 #include <vnet/devices/netmap/net_netmap.h>
  27 #include <vnet/devices/netmap/netmap.h>
  28
  29 #define foreach_netmap_input_error
  30
  31 typedef enum
  32 {
  33 #define _(f,s) NETMAP_INPUT_ERROR_##f,
  34   foreach_netmap_input_error
  35 #undef _
  36     NETMAP_INPUT_N_ERROR,
  37 } netmap_input_error_t;
  38
  39 static char *netmap_input_error_strings[] = {
  40 #define _(n,s) s,
  41   foreach_netmap_input_error
  42 #undef _
  43 };
  44
  45 enum
  46 {
  47   NETMAP_INPUT_NEXT_DROP,
  48   NETMAP_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT,
  49   NETMAP_INPUT_N_NEXT,
  50 };
  51
  52 typedef struct
  53 {
  54   u32 next_index;
  55   u32 hw_if_index;
  56   struct netmap_slot slot;
  57 } netmap_input_trace_t;
  58
  59 static u8 *
  60 format_netmap_input_trace (u8 * s, va_list * args)
  61 {
  62   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
  63   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
  64   netmap_input_trace_t *t = va_arg (*args, netmap_input_trace_t *);
  65   uword indent = format_get_indent (s);
  66
  67   s = format (s, "netmap: hw_if_index %d next-index %d",
  68               t->hw_if_index, t->next_index);
  69   s = format (s, "\n%Uslot: flags 0x%x len %u buf_idx %u",
  70               format_white_space, indent + 2,
  71               t->slot.flags, t->slot.len, t->slot.buf_idx);
  72   return s;
  73 }
  74
  75 always_inline void
  76 buffer_add_to_chain (vlib_main_t * vm, u32 bi, u32 first_bi, u32 prev_bi)
  77 {
  78   vlib_buffer_t *b = vlib_get_buffer (vm, bi);
  79   vlib_buffer_t *first_b = vlib_get_buffer (vm, first_bi);
  80   vlib_buffer_t *prev_b = vlib_get_buffer (vm, prev_bi);
  81
  82   /* update first buffer */
  83   first_b->total_length_not_including_first_buffer += b->current_length;
  84
  85   /* update previous buffer */
  86   prev_b->next_buffer = bi;
  87   prev_b->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
  88
  89   /* update current buffer */
  90   b->next_buffer = 0;
  91
  92 #if DPDK > 0
  93   struct rte_mbuf *mbuf = rte_mbuf_from_vlib_buffer (b);
  94   struct rte_mbuf *first_mbuf = rte_mbuf_from_vlib_buffer (first_b);
  95   struct rte_mbuf *prev_mbuf = rte_mbuf_from_vlib_buffer (prev_b);
  96   first_mbuf->nb_segs++;
  97   prev_mbuf->next = mbuf;
  98   mbuf->data_len = b->current_length;
  99   mbuf->data_off = RTE_PKTMBUF_HEADROOM + b->current_data;
 100   mbuf->next = 0;
 101 #endif
 102 }
 103
 104 always_inline uword
 105 netmap_device_input_fn (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
 106                         vlib_frame_t * frame, netmap_if_t * nif)
 107 {
 108   u32 next_index = NETMAP_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT;
 109   uword n_trace = vlib_get_trace_count (vm, node);
 110   netmap_main_t *nm = &netmap_main;
 111   u32 n_rx_packets = 0;
 112   u32 n_rx_bytes = 0;
 113   u32 *to_next = 0;
 114   u32 n_free_bufs;
 115   struct netmap_ring *ring;
 116   int cur_ring;
 117   u32 cpu_index = os_get_cpu_number ();
 118   u32 n_buffer_bytes = vlib_buffer_free_list_buffer_size (vm,
 119                                                           VLIB_BUFFER_DEFAULT_FREE_LIST_INDEX);
 120
 121   if (nif->per_interface_next_index != ~0)
 122     next_index = nif->per_interface_next_index;
 123
 124   n_free_bufs = vec_len (nm->rx_buffers[cpu_index]);
 125   if (PREDICT_FALSE (n_free_bufs < VLIB_FRAME_SIZE))
 126     {
 127       vec_validate (nm->rx_buffers[cpu_index],
 128                     VLIB_FRAME_SIZE + n_free_bufs - 1);
 129       n_free_bufs +=
 130         vlib_buffer_alloc (vm, &nm->rx_buffers[cpu_index][n_free_bufs],
 131                            VLIB_FRAME_SIZE);
 132       _vec_len (nm->rx_buffers[cpu_index]) = n_free_bufs;
 133     }
 134
 135   cur_ring = nif->first_rx_ring;
 136   while (cur_ring <= nif->last_rx_ring && n_free_bufs)
 137     {
 138       int r = 0;
 139       u32 cur_slot_index;
 140       ring = NETMAP_RXRING (nif->nifp, cur_ring);
 141       r = nm_ring_space (ring);
 142
 143       if (!r)
 144         {
 145           cur_ring++;
 146           continue;
 147         }
 148
 149       if (r > n_free_bufs)
 150         r = n_free_bufs;
 151
 152       cur_slot_index = ring->cur;
 153       while (r)
 154         {
 155           u32 n_left_to_next;
 156           u32 next0 = next_index;
 157           vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
 158
 159           while (r && n_left_to_next)
 160             {
 161               vlib_buffer_t *b0, *first_b0 = 0;
 162               u32 offset = 0;
 163               u32 bi0 = 0, first_bi0 = 0, prev_bi0;
 164               u32 next_slot_index = (cur_slot_index + 1) % ring->num_slots;
 165               u32 next2_slot_index = (cur_slot_index + 2) % ring->num_slots;
 166               struct netmap_slot *slot = &ring->slot[cur_slot_index];
 167               u32 data_len = slot->len;
 168
 169               /* prefetch 2 slots in advance */
 170               CLIB_PREFETCH (&ring->slot[next2_slot_index],
 171                              CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 172               /* prefetch start of next packet */
 173               CLIB_PREFETCH (NETMAP_BUF
 174                              (ring, ring->slot[next_slot_index].buf_idx),
 175                              CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 176
 177               while (data_len && n_free_bufs)
 178                 {
 179                   /* grab free buffer */
 180                   u32 last_empty_buffer =
 181                     vec_len (nm->rx_buffers[cpu_index]) - 1;
 182                   prev_bi0 = bi0;
 183                   bi0 = nm->rx_buffers[cpu_index][last_empty_buffer];
 184                   b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 185                   _vec_len (nm->rx_buffers[cpu_index]) = last_empty_buffer;
 186                   n_free_bufs--;
 187
 188                   /* copy data */
 189                   u32 bytes_to_copy =
 190                     data_len > n_buffer_bytes ? n_buffer_bytes : data_len;
 191                   b0->current_data = 0;
 192                   clib_memcpy (vlib_buffer_get_current (b0),
 193                                (u8 *) NETMAP_BUF (ring,
 194                                                   slot->buf_idx) + offset,
 195                                bytes_to_copy);
 196
 197                   /* fill buffer header */
 198                   b0->current_length = bytes_to_copy;
 199
 200                   if (offset == 0)
 201                     {
 202 #if DPDK > 0
 203                       struct rte_mbuf *mb = rte_mbuf_from_vlib_buffer (b0);
 204                       rte_pktmbuf_data_len (mb) = b0->current_length;
 205                       rte_pktmbuf_pkt_len (mb) = b0->current_length;
 206 #endif
 207                       b0->total_length_not_including_first_buffer = 0;
 208                       b0->flags = VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID;
 209                       vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] =
 210                         nif->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
 222               /* trace */
 223               VLIB_BUFFER_TRACE_TRAJECTORY_INIT (first_b0);
 224               if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 225                 {
 226                   if (PREDICT_TRUE (first_b0 != 0))
 227                     {
 228                       netmap_input_trace_t *tr;
 229                       vlib_trace_buffer (vm, node, next0, first_b0,
 230                                          /* follow_chain */ 0);
 231                       vlib_set_trace_count (vm, node, --n_trace);
 232                       tr = vlib_add_trace (vm, node, first_b0, sizeof (*tr));
 233                       tr->next_index = next0;
 234                       tr->hw_if_index = nif->hw_if_index;
 235                       memcpy (&tr->slot, slot, sizeof (struct netmap_slot));
 236                     }
 237                 }
 238               /* enque and take next packet */
 239               vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
 240                                                n_left_to_next, first_bi0,
 241                                                next0);
 242
 243               /* next packet */
 244               n_rx_packets++;
 245               n_rx_bytes += slot->len;
 246               to_next[0] = first_bi0;
 247               to_next += 1;
 248               n_left_to_next--;
 249               cur_slot_index = next_slot_index;
 250
 251               r--;
 252             }
 253           vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
 254         }
 255       ring->head = ring->cur = cur_slot_index;
 256       cur_ring++;
 257     }
 258
 259   if (n_rx_packets)
 260     ioctl (nif->fd, NIOCRXSYNC, NULL);
 261
 262   vlib_increment_combined_counter
 263     (vnet_get_main ()->interface_main.combined_sw_if_counters
 264      + VNET_INTERFACE_COUNTER_RX,
 265      os_get_cpu_number (), nif->hw_if_index, n_rx_packets, n_rx_bytes);
 266
 267   return n_rx_packets;
 268 }
 269
 270 static uword
 271 netmap_input_fn (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
 272                  vlib_frame_t * frame)
 273 {
 274   int i;
 275   u32 n_rx_packets = 0;
 276   u32 cpu_index = os_get_cpu_number ();
 277   netmap_main_t *nm = &netmap_main;
 278   netmap_if_t *nmi;
 279
 280   for (i = 0; i < vec_len (nm->interfaces); i++)
 281     {
 282       nmi = vec_elt_at_index (nm->interfaces, i);
 283       if (nmi->is_admin_up &&
 284           (i % nm->input_cpu_count) ==
 285           (cpu_index - nm->input_cpu_first_index))
 286         n_rx_packets += netmap_device_input_fn (vm, node, frame, nmi);
 287     }
 288
 289   return n_rx_packets;
 290 }
 291
 292 /* *INDENT-OFF* */
 293 VLIB_REGISTER_NODE (netmap_input_node) = {
 294   .function = netmap_input_fn,
 295   .name = "netmap-input",
 296   .format_trace = format_netmap_input_trace,
 297   .type = VLIB_NODE_TYPE_INPUT,
 298   /* default state is INTERRUPT mode, switch to POLLING if worker threads are enabled */
 299   .state = VLIB_NODE_STATE_INTERRUPT,
 300   .n_errors = NETMAP_INPUT_N_ERROR,
 301   .error_strings = netmap_input_error_strings,
 302
 303   .n_next_nodes = NETMAP_INPUT_N_NEXT,
 304   .next_nodes = {
 305     [NETMAP_INPUT_NEXT_DROP] = "error-drop",
 306     [NETMAP_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT] = "ethernet-input",
 307   },
 308 };
 309
 310 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (netmap_input_node, netmap_input_fn)
 311 /* *INDENT-ON* */
 312
 313
 314 /*
 315  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 316  *
 317  * Local Variables:
 318  * eval: (c-set-style "gnu")
 319  * End:
 320  */