vnet/vnet/pg/input.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 /*
  16  * pg_input.c: buffer generator input
  17  *
  18  * Copyright (c) 2008 Eliot Dresselhaus
  19  *
  20  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining
  21  * a copy of this software and associated documentation files (the
  22  * "Software"), to deal in the Software without restriction, including
  23  * without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
  24  * distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software, and to
  25  * permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
  26  * the following conditions:
  27  *
  28  * The above copyright notice and this permission notice shall be
  29  * included in all copies or substantial portions of the Software.
  30  *
  31  *  THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
  32  *  EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  33  *  MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
  34  *  NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE
  35  *  LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION
  36  *  OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION
  37  *  WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  38  */
  39
  40 #include <vlib/vlib.h>
  41 #include <vnet/pg/pg.h>
  42 #include <vnet/vnet.h>
  43
  44 #if DPDK==1
  45 #include <vnet/devices/dpdk/dpdk.h>
  46 #endif
  47
  48 static inline void
  49 pg_set_mbuf_metadata (pg_main_t * pg, u32 * buffers, u32 n_alloc)
  50 {
  51 #if DPDK == 1
  52   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
  53   vlib_buffer_t *b;
  54   struct rte_mbuf *mb;
  55   i16 delta;
  56   u16 new_data_len;
  57   u16 new_pkt_len;
  58
  59   int i;
  60
  61   for (i = 0; i < n_alloc; i++)
  62     {
  63       b = vlib_get_buffer (vm, buffers[i]);
  64       mb = rte_mbuf_from_vlib_buffer (b);
  65
  66       delta = vlib_buffer_length_in_chain (vm, b) - (i16) mb->pkt_len;
  67       new_data_len = (u16) ((i16) mb->data_len + delta);
  68       new_pkt_len = (u16) ((i16) mb->pkt_len + delta);
  69
  70       mb->data_len = new_data_len;
  71       mb->pkt_len = new_pkt_len;
  72       mb->data_off = (u16) ((RTE_PKTMBUF_HEADROOM) + b->current_data);
  73     }
  74 #endif
  75 }
  76
  77 static int
  78 validate_buffer_data2 (vlib_buffer_t * b, pg_stream_t * s,
  79                        u32 data_offset, u32 n_bytes)
  80 {
  81   u8 *bd, *pd, *pm;
  82   u32 i;
  83
  84   bd = b->data;
  85   pd = s->fixed_packet_data + data_offset;
  86   pm = s->fixed_packet_data_mask + data_offset;
  87
  88   if (pd + n_bytes >= vec_end (s->fixed_packet_data))
  89     n_bytes = (pd < vec_end (s->fixed_packet_data)
  90                ? vec_end (s->fixed_packet_data) - pd : 0);
  91
  92   for (i = 0; i < n_bytes; i++)
  93     if ((bd[i] & pm[i]) != pd[i])
  94       break;
  95
  96   if (i >= n_bytes)
  97     return 1;
  98
  99   clib_warning ("buffer %U", format_vlib_buffer, b);
 100   clib_warning ("differ at index %d", i);
 101   clib_warning ("is     %U", format_hex_bytes, bd, n_bytes);
 102   clib_warning ("mask   %U", format_hex_bytes, pm, n_bytes);
 103   clib_warning ("expect %U", format_hex_bytes, pd, n_bytes);
 104   return 0;
 105 }
 106
 107 static int
 108 validate_buffer_data (vlib_buffer_t * b, pg_stream_t * s)
 109 {
 110   return validate_buffer_data2 (b, s, 0, s->buffer_bytes);
 111 }
 112
 113 always_inline void
 114 set_1 (void *a0,
 115        u64 v0, u64 v_min, u64 v_max, u32 n_bits, u32 is_net_byte_order)
 116 {
 117   ASSERT (v0 >= v_min && v0 <= v_max);
 118   if (n_bits == BITS (u8))
 119     {
 120       ((u8 *) a0)[0] = v0;
 121     }
 122   else if (n_bits == BITS (u16))
 123     {
 124       if (is_net_byte_order)
 125         v0 = clib_host_to_net_u16 (v0);
 126       clib_mem_unaligned (a0, u16) = v0;
 127     }
 128   else if (n_bits == BITS (u32))
 129     {
 130       if (is_net_byte_order)
 131         v0 = clib_host_to_net_u32 (v0);
 132       clib_mem_unaligned (a0, u32) = v0;
 133     }
 134   else if (n_bits == BITS (u64))
 135     {
 136       if (is_net_byte_order)
 137         v0 = clib_host_to_net_u64 (v0);
 138       clib_mem_unaligned (a0, u64) = v0;
 139     }
 140 }
 141
 142 always_inline void
 143 set_2 (void *a0, void *a1,
 144        u64 v0, u64 v1,
 145        u64 v_min, u64 v_max,
 146        u32 n_bits, u32 is_net_byte_order, u32 is_increment)
 147 {
 148   ASSERT (v0 >= v_min && v0 <= v_max);
 149   ASSERT (v1 >= v_min && v1 <= (v_max + is_increment));
 150   if (n_bits == BITS (u8))
 151     {
 152       ((u8 *) a0)[0] = v0;
 153       ((u8 *) a1)[0] = v1;
 154     }
 155   else if (n_bits == BITS (u16))
 156     {
 157       if (is_net_byte_order)
 158         {
 159           v0 = clib_host_to_net_u16 (v0);
 160           v1 = clib_host_to_net_u16 (v1);
 161         }
 162       clib_mem_unaligned (a0, u16) = v0;
 163       clib_mem_unaligned (a1, u16) = v1;
 164     }
 165   else if (n_bits == BITS (u32))
 166     {
 167       if (is_net_byte_order)
 168         {
 169           v0 = clib_host_to_net_u32 (v0);
 170           v1 = clib_host_to_net_u32 (v1);
 171         }
 172       clib_mem_unaligned (a0, u32) = v0;
 173       clib_mem_unaligned (a1, u32) = v1;
 174     }
 175   else if (n_bits == BITS (u64))
 176     {
 177       if (is_net_byte_order)
 178         {
 179           v0 = clib_host_to_net_u64 (v0);
 180           v1 = clib_host_to_net_u64 (v1);
 181         }
 182       clib_mem_unaligned (a0, u64) = v0;
 183       clib_mem_unaligned (a1, u64) = v1;
 184     }
 185 }
 186
 187 static_always_inline void
 188 do_set_fixed (pg_main_t * pg,
 189               pg_stream_t * s,
 190               u32 * buffers,
 191               u32 n_buffers,
 192               u32 n_bits,
 193               u32 byte_offset, u32 is_net_byte_order, u64 v_min, u64 v_max)
 194 {
 195   vlib_main_t *vm = pg->vlib_main;
 196
 197   while (n_buffers >= 4)
 198     {
 199       vlib_buffer_t *b0, *b1, *b2, *b3;
 200       void *a0, *a1;
 201
 202       b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 203       b1 = vlib_get_buffer (vm, buffers[1]);
 204       b2 = vlib_get_buffer (vm, buffers[2]);
 205       b3 = vlib_get_buffer (vm, buffers[3]);
 206       buffers += 2;
 207       n_buffers -= 2;
 208
 209       a0 = (void *) b0 + byte_offset;
 210       a1 = (void *) b1 + byte_offset;
 211       CLIB_PREFETCH ((void *) b2 + byte_offset, sizeof (v_min), WRITE);
 212       CLIB_PREFETCH ((void *) b3 + byte_offset, sizeof (v_min), WRITE);
 213
 214       set_2 (a0, a1, v_min, v_min, v_min, v_max, n_bits, is_net_byte_order,
 215              /* is_increment */ 0);
 216
 217       ASSERT (validate_buffer_data (b0, s));
 218       ASSERT (validate_buffer_data (b1, s));
 219     }
 220
 221   while (n_buffers > 0)
 222     {
 223       vlib_buffer_t *b0;
 224       void *a0;
 225
 226       b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 227       buffers += 1;
 228       n_buffers -= 1;
 229
 230       a0 = (void *) b0 + byte_offset;
 231
 232       set_1 (a0, v_min, v_min, v_max, n_bits, is_net_byte_order);
 233
 234       ASSERT (validate_buffer_data (b0, s));
 235     }
 236 }
 237
 238 static_always_inline u64
 239 do_set_increment (pg_main_t * pg,
 240                   pg_stream_t * s,
 241                   u32 * buffers,
 242                   u32 n_buffers,
 243                   u32 n_bits,
 244                   u32 byte_offset,
 245                   u32 is_net_byte_order,
 246                   u32 want_sum, u64 * sum_result, u64 v_min, u64 v_max, u64 v)
 247 {
 248   vlib_main_t *vm = pg->vlib_main;
 249   u64 sum = 0;
 250
 251   ASSERT (v >= v_min && v <= v_max);
 252
 253   while (n_buffers >= 4)
 254     {
 255       vlib_buffer_t *b0, *b1, *b2, *b3;
 256       void *a0, *a1;
 257       u64 v_old;
 258
 259       b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 260       b1 = vlib_get_buffer (vm, buffers[1]);
 261       b2 = vlib_get_buffer (vm, buffers[2]);
 262       b3 = vlib_get_buffer (vm, buffers[3]);
 263       buffers += 2;
 264       n_buffers -= 2;
 265
 266       a0 = (void *) b0 + byte_offset;
 267       a1 = (void *) b1 + byte_offset;
 268       CLIB_PREFETCH ((void *) b2 + byte_offset, sizeof (v_min), WRITE);
 269       CLIB_PREFETCH ((void *) b3 + byte_offset, sizeof (v_min), WRITE);
 270
 271       v_old = v;
 272       v = v_old + 2;
 273       v = v > v_max ? v_min : v;
 274       set_2 (a0, a1,
 275              v_old + 0, v_old + 1, v_min, v_max, n_bits, is_net_byte_order,
 276              /* is_increment */ 1);
 277
 278       if (want_sum)
 279         sum += 2 * v_old + 1;
 280
 281       if (PREDICT_FALSE (v_old + 1 > v_max))
 282         {
 283           if (want_sum)
 284             sum -= 2 * v_old + 1;
 285
 286           v = v_old;
 287           set_1 (a0, v + 0, v_min, v_max, n_bits, is_net_byte_order);
 288           if (want_sum)
 289             sum += v;
 290           v += 1;
 291
 292           v = v > v_max ? v_min : v;
 293           set_1 (a1, v + 0, v_min, v_max, n_bits, is_net_byte_order);
 294           if (want_sum)
 295             sum += v;
 296           v += 1;
 297         }
 298
 299       ASSERT (validate_buffer_data (b0, s));
 300       ASSERT (validate_buffer_data (b1, s));
 301     }
 302
 303   while (n_buffers > 0)
 304     {
 305       vlib_buffer_t *b0;
 306       void *a0;
 307       u64 v_old;
 308
 309       b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 310       buffers += 1;
 311       n_buffers -= 1;
 312
 313       a0 = (void *) b0 + byte_offset;
 314
 315       v_old = v;
 316       if (want_sum)
 317         sum += v_old;
 318       v += 1;
 319       v = v > v_max ? v_min : v;
 320
 321       ASSERT (v_old >= v_min && v_old <= v_max);
 322       set_1 (a0, v_old, v_min, v_max, n_bits, is_net_byte_order);
 323
 324       ASSERT (validate_buffer_data (b0, s));
 325     }
 326
 327   if (want_sum)
 328     *sum_result = sum;
 329
 330   return v;
 331 }
 332
 333 static_always_inline void
 334 do_set_random (pg_main_t * pg,
 335                pg_stream_t * s,
 336                u32 * buffers,
 337                u32 n_buffers,
 338                u32 n_bits,
 339                u32 byte_offset,
 340                u32 is_net_byte_order,
 341                u32 want_sum, u64 * sum_result, u64 v_min, u64 v_max)
 342 {
 343   vlib_main_t *vm = pg->vlib_main;
 344   u64 v_diff = v_max - v_min + 1;
 345   u64 r_mask = max_pow2 (v_diff) - 1;
 346   u64 v0, v1;
 347   u64 sum = 0;
 348   void *random_data;
 349
 350   random_data = clib_random_buffer_get_data
 351     (&vm->random_buffer, n_buffers * n_bits / BITS (u8));
 352
 353   v0 = v1 = v_min;
 354
 355   while (n_buffers >= 4)
 356     {
 357       vlib_buffer_t *b0, *b1, *b2, *b3;
 358       void *a0, *a1;
 359       u64 r0 = 0, r1 = 0;       /* warnings be gone */
 360
 361       b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 362       b1 = vlib_get_buffer (vm, buffers[1]);
 363       b2 = vlib_get_buffer (vm, buffers[2]);
 364       b3 = vlib_get_buffer (vm, buffers[3]);
 365       buffers += 2;
 366       n_buffers -= 2;
 367
 368       a0 = (void *) b0 + byte_offset;
 369       a1 = (void *) b1 + byte_offset;
 370       CLIB_PREFETCH ((void *) b2 + byte_offset, sizeof (v_min), WRITE);
 371       CLIB_PREFETCH ((void *) b3 + byte_offset, sizeof (v_min), WRITE);
 372
 373       switch (n_bits)
 374         {
 375 #define _(n)                                    \
 376           case BITS (u##n):                     \
 377             {                                   \
 378               u##n * r = random_data;           \
 379               r0 = r[0];                        \
 380               r1 = r[1];                        \
 381               random_data = r + 2;              \
 382             }                                   \
 383           break;
 384
 385           _(8);
 386           _(16);
 387           _(32);
 388           _(64);
 389
 390 #undef _
 391         }
 392
 393       /* Add power of 2 sized random number which may be out of range. */
 394       v0 += r0 & r_mask;
 395       v1 += r1 & r_mask;
 396
 397       /* Twice should be enough to reduce to v_min .. v_max range. */
 398       v0 = v0 > v_max ? v0 - v_diff : v0;
 399       v1 = v1 > v_max ? v1 - v_diff : v1;
 400       v0 = v0 > v_max ? v0 - v_diff : v0;
 401       v1 = v1 > v_max ? v1 - v_diff : v1;
 402
 403       if (want_sum)
 404         sum += v0 + v1;
 405
 406       set_2 (a0, a1, v0, v1, v_min, v_max, n_bits, is_net_byte_order,
 407              /* is_increment */ 0);
 408
 409       ASSERT (validate_buffer_data (b0, s));
 410       ASSERT (validate_buffer_data (b1, s));
 411     }
 412
 413   while (n_buffers > 0)
 414     {
 415       vlib_buffer_t *b0;
 416       void *a0;
 417       u64 r0 = 0;               /* warnings be gone */
 418
 419       b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 420       buffers += 1;
 421       n_buffers -= 1;
 422
 423       a0 = (void *) b0 + byte_offset;
 424
 425       switch (n_bits)
 426         {
 427 #define _(n)                                    \
 428           case BITS (u##n):                     \
 429             {                                   \
 430               u##n * r = random_data;           \
 431               r0 = r[0];                        \
 432               random_data = r + 1;              \
 433             }                                   \
 434           break;
 435
 436           _(8);
 437           _(16);
 438           _(32);
 439           _(64);
 440
 441 #undef _
 442         }
 443
 444       /* Add power of 2 sized random number which may be out of range. */
 445       v0 += r0 & r_mask;
 446
 447       /* Twice should be enough to reduce to v_min .. v_max range. */
 448       v0 = v0 > v_max ? v0 - v_diff : v0;
 449       v0 = v0 > v_max ? v0 - v_diff : v0;
 450
 451       if (want_sum)
 452         sum += v0;
 453
 454       set_1 (a0, v0, v_min, v_max, n_bits, is_net_byte_order);
 455
 456       ASSERT (validate_buffer_data (b0, s));
 457     }
 458
 459   if (want_sum)
 460     *sum_result = sum;
 461 }
 462
 463 #define _(i,t)                                                  \
 464   clib_mem_unaligned (a##i, t) =                                \
 465     clib_host_to_net_##t ((clib_net_to_host_mem_##t (a##i) &~ mask)     \
 466                           | (v##i << shift))
 467
 468 always_inline void
 469 setbits_1 (void *a0,
 470            u64 v0,
 471            u64 v_min, u64 v_max,
 472            u32 max_bits, u32 n_bits, u64 mask, u32 shift)
 473 {
 474   ASSERT (v0 >= v_min && v0 <= v_max);
 475   if (max_bits == BITS (u8))
 476     ((u8 *) a0)[0] = (((u8 *) a0)[0] & ~mask) | (v0 << shift);
 477
 478   else if (max_bits == BITS (u16))
 479     {
 480       _(0, u16);
 481     }
 482   else if (max_bits == BITS (u32))
 483     {
 484       _(0, u32);
 485     }
 486   else if (max_bits == BITS (u64))
 487     {
 488       _(0, u64);
 489     }
 490 }
 491
 492 always_inline void
 493 setbits_2 (void *a0, void *a1,
 494            u64 v0, u64 v1,
 495            u64 v_min, u64 v_max,
 496            u32 max_bits, u32 n_bits, u64 mask, u32 shift, u32 is_increment)
 497 {
 498   ASSERT (v0 >= v_min && v0 <= v_max);
 499   ASSERT (v1 >= v_min && v1 <= v_max + is_increment);
 500   if (max_bits == BITS (u8))
 501     {
 502       ((u8 *) a0)[0] = (((u8 *) a0)[0] & ~mask) | (v0 << shift);
 503       ((u8 *) a1)[0] = (((u8 *) a1)[0] & ~mask) | (v1 << shift);
 504     }
 505
 506   else if (max_bits == BITS (u16))
 507     {
 508       _(0, u16);
 509       _(1, u16);
 510     }
 511   else if (max_bits == BITS (u32))
 512     {
 513       _(0, u32);
 514       _(1, u32);
 515     }
 516   else if (max_bits == BITS (u64))
 517     {
 518       _(0, u64);
 519       _(1, u64);
 520     }
 521 }
 522
 523 #undef _
 524
 525 static_always_inline void
 526 do_setbits_fixed (pg_main_t * pg,
 527                   pg_stream_t * s,
 528                   u32 * buffers,
 529                   u32 n_buffers,
 530                   u32 max_bits,
 531                   u32 n_bits,
 532                   u32 byte_offset, u64 v_min, u64 v_max, u64 mask, u32 shift)
 533 {
 534   vlib_main_t *vm = pg->vlib_main;
 535
 536   while (n_buffers >= 4)
 537     {
 538       vlib_buffer_t *b0, *b1, *b2, *b3;
 539       void *a0, *a1;
 540
 541       b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 542       b1 = vlib_get_buffer (vm, buffers[1]);
 543       b2 = vlib_get_buffer (vm, buffers[2]);
 544       b3 = vlib_get_buffer (vm, buffers[3]);
 545       buffers += 2;
 546       n_buffers -= 2;
 547
 548       a0 = (void *) b0 + byte_offset;
 549       a1 = (void *) b1 + byte_offset;
 550       CLIB_PREFETCH ((void *) b2 + byte_offset, sizeof (v_min), WRITE);
 551       CLIB_PREFETCH ((void *) b3 + byte_offset, sizeof (v_min), WRITE);
 552
 553       setbits_2 (a0, a1,
 554                  v_min, v_min, v_min, v_max, max_bits, n_bits, mask, shift,
 555                  /* is_increment */ 0);
 556
 557       ASSERT (validate_buffer_data (b0, s));
 558       ASSERT (validate_buffer_data (b1, s));
 559     }
 560
 561   while (n_buffers > 0)
 562     {
 563       vlib_buffer_t *b0;
 564       void *a0;
 565
 566       b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 567       buffers += 1;
 568       n_buffers -= 1;
 569
 570       a0 = (void *) b0 + byte_offset;
 571
 572       setbits_1 (a0, v_min, v_min, v_max, max_bits, n_bits, mask, shift);
 573       ASSERT (validate_buffer_data (b0, s));
 574     }
 575 }
 576
 577 static_always_inline u64
 578 do_setbits_increment (pg_main_t * pg,
 579                       pg_stream_t * s,
 580                       u32 * buffers,
 581                       u32 n_buffers,
 582                       u32 max_bits,
 583                       u32 n_bits,
 584                       u32 byte_offset,
 585                       u64 v_min, u64 v_max, u64 v, u64 mask, u32 shift)
 586 {
 587   vlib_main_t *vm = pg->vlib_main;
 588
 589   ASSERT (v >= v_min && v <= v_max);
 590
 591   while (n_buffers >= 4)
 592     {
 593       vlib_buffer_t *b0, *b1, *b2, *b3;
 594       void *a0, *a1;
 595       u64 v_old;
 596
 597       b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 598       b1 = vlib_get_buffer (vm, buffers[1]);
 599       b2 = vlib_get_buffer (vm, buffers[2]);
 600       b3 = vlib_get_buffer (vm, buffers[3]);
 601       buffers += 2;
 602       n_buffers -= 2;
 603
 604       a0 = (void *) b0 + byte_offset;
 605       a1 = (void *) b1 + byte_offset;
 606       CLIB_PREFETCH ((void *) b2 + byte_offset, sizeof (v_min), WRITE);
 607       CLIB_PREFETCH ((void *) b3 + byte_offset, sizeof (v_min), WRITE);
 608
 609       v_old = v;
 610       v = v_old + 2;
 611       v = v > v_max ? v_min : v;
 612       setbits_2 (a0, a1,
 613                  v_old + 0, v_old + 1,
 614                  v_min, v_max, max_bits, n_bits, mask, shift,
 615                  /* is_increment */ 1);
 616
 617       if (PREDICT_FALSE (v_old + 1 > v_max))
 618         {
 619           v = v_old;
 620           setbits_1 (a0, v + 0, v_min, v_max, max_bits, n_bits, mask, shift);
 621           v += 1;
 622
 623           v = v > v_max ? v_min : v;
 624           setbits_1 (a1, v + 0, v_min, v_max, max_bits, n_bits, mask, shift);
 625           v += 1;
 626         }
 627       ASSERT (validate_buffer_data (b0, s));
 628       ASSERT (validate_buffer_data (b1, s));
 629     }
 630
 631   while (n_buffers > 0)
 632     {
 633       vlib_buffer_t *b0;
 634       void *a0;
 635       u64 v_old;
 636
 637       b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 638       buffers += 1;
 639       n_buffers -= 1;
 640
 641       a0 = (void *) b0 + byte_offset;
 642
 643       v_old = v;
 644       v = v_old + 1;
 645       v = v > v_max ? v_min : v;
 646
 647       ASSERT (v_old >= v_min && v_old <= v_max);
 648       setbits_1 (a0, v_old, v_min, v_max, max_bits, n_bits, mask, shift);
 649
 650       ASSERT (validate_buffer_data (b0, s));
 651     }
 652
 653   return v;
 654 }
 655
 656 static_always_inline void
 657 do_setbits_random (pg_main_t * pg,
 658                    pg_stream_t * s,
 659                    u32 * buffers,
 660                    u32 n_buffers,
 661                    u32 max_bits,
 662                    u32 n_bits,
 663                    u32 byte_offset, u64 v_min, u64 v_max, u64 mask, u32 shift)
 664 {
 665   vlib_main_t *vm = pg->vlib_main;
 666   u64 v_diff = v_max - v_min + 1;
 667   u64 r_mask = max_pow2 (v_diff) - 1;
 668   u64 v0, v1;
 669   void *random_data;
 670
 671   random_data = clib_random_buffer_get_data
 672     (&vm->random_buffer, n_buffers * max_bits / BITS (u8));
 673   v0 = v1 = v_min;
 674
 675   while (n_buffers >= 4)
 676     {
 677       vlib_buffer_t *b0, *b1, *b2, *b3;
 678       void *a0, *a1;
 679       u64 r0 = 0, r1 = 0;       /* warnings be gone */
 680
 681       b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 682       b1 = vlib_get_buffer (vm, buffers[1]);
 683       b2 = vlib_get_buffer (vm, buffers[2]);
 684       b3 = vlib_get_buffer (vm, buffers[3]);
 685       buffers += 2;
 686       n_buffers -= 2;
 687
 688       a0 = (void *) b0 + byte_offset;
 689       a1 = (void *) b1 + byte_offset;
 690       CLIB_PREFETCH ((void *) b2 + byte_offset, sizeof (v_min), WRITE);
 691       CLIB_PREFETCH ((void *) b3 + byte_offset, sizeof (v_min), WRITE);
 692
 693       switch (max_bits)
 694         {
 695 #define _(n)                                    \
 696           case BITS (u##n):                     \
 697             {                                   \
 698               u##n * r = random_data;           \
 699               r0 = r[0];                        \
 700               r1 = r[1];                        \
 701               random_data = r + 2;              \
 702             }                                   \
 703           break;
 704
 705           _(8);
 706           _(16);
 707           _(32);
 708           _(64);
 709
 710 #undef _
 711         }
 712
 713       /* Add power of 2 sized random number which may be out of range. */
 714       v0 += r0 & r_mask;
 715       v1 += r1 & r_mask;
 716
 717       /* Twice should be enough to reduce to v_min .. v_max range. */
 718       v0 = v0 > v_max ? v0 - v_diff : v0;
 719       v1 = v1 > v_max ? v1 - v_diff : v1;
 720       v0 = v0 > v_max ? v0 - v_diff : v0;
 721       v1 = v1 > v_max ? v1 - v_diff : v1;
 722
 723       setbits_2 (a0, a1, v0, v1, v_min, v_max, max_bits, n_bits, mask, shift,
 724                  /* is_increment */ 0);
 725
 726       ASSERT (validate_buffer_data (b0, s));
 727       ASSERT (validate_buffer_data (b1, s));
 728     }
 729
 730   while (n_buffers > 0)
 731     {
 732       vlib_buffer_t *b0;
 733       void *a0;
 734       u64 r0 = 0;               /* warnings be gone */
 735
 736       b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 737       buffers += 1;
 738       n_buffers -= 1;
 739
 740       a0 = (void *) b0 + byte_offset;
 741
 742       switch (max_bits)
 743         {
 744 #define _(n)                                    \
 745           case BITS (u##n):                     \
 746             {                                   \
 747               u##n * r = random_data;           \
 748               r0 = r[0];                        \
 749               random_data = r + 1;              \
 750             }                                   \
 751           break;
 752
 753           _(8);
 754           _(16);
 755           _(32);
 756           _(64);
 757
 758 #undef _
 759         }
 760
 761       /* Add power of 2 sized random number which may be out of range. */
 762       v0 += r0 & r_mask;
 763
 764       /* Twice should be enough to reduce to v_min .. v_max range. */
 765       v0 = v0 > v_max ? v0 - v_diff : v0;
 766       v0 = v0 > v_max ? v0 - v_diff : v0;
 767
 768       setbits_1 (a0, v0, v_min, v_max, max_bits, n_bits, mask, shift);
 769
 770       ASSERT (validate_buffer_data (b0, s));
 771     }
 772 }
 773
 774 static u64
 775 do_it (pg_main_t * pg,
 776        pg_stream_t * s,
 777        u32 * buffers,
 778        u32 n_buffers,
 779        u32 lo_bit, u32 hi_bit,
 780        u64 v_min, u64 v_max, u64 v, pg_edit_type_t edit_type)
 781 {
 782   u32 max_bits, l0, l1, h1, start_bit;
 783
 784   if (v_min == v_max)
 785     edit_type = PG_EDIT_FIXED;
 786
 787   l0 = lo_bit / BITS (u8);
 788   l1 = lo_bit % BITS (u8);
 789   h1 = hi_bit % BITS (u8);
 790
 791   start_bit = l0 * BITS (u8);
 792
 793   max_bits = hi_bit - start_bit;
 794   ASSERT (max_bits <= 64);
 795
 796 #define _(n)                                            \
 797   case (n):                                             \
 798     if (edit_type == PG_EDIT_INCREMENT)                 \
 799       v = do_set_increment (pg, s, buffers, n_buffers,  \
 800                             BITS (u##n),                \
 801                             l0,                         \
 802                             /* is_net_byte_order */ 1,  \
 803                             /* want sum */ 0, 0,        \
 804                             v_min, v_max,               \
 805                             v);                         \
 806     else if (edit_type == PG_EDIT_RANDOM)               \
 807       do_set_random (pg, s, buffers, n_buffers,         \
 808                      BITS (u##n),                       \
 809                      l0,                                \
 810                      /* is_net_byte_order */ 1,         \
 811                      /* want sum */ 0, 0,               \
 812                      v_min, v_max);                     \
 813     else /* edit_type == PG_EDIT_FIXED */               \
 814       do_set_fixed (pg, s, buffers, n_buffers,          \
 815                     BITS (u##n),                        \
 816                     l0,                                 \
 817                     /* is_net_byte_order */ 1,          \
 818                     v_min, v_max);                      \
 819   goto done;
 820
 821   if (l1 == 0 && h1 == 0)
 822     {
 823       switch (max_bits)
 824         {
 825           _(8);
 826           _(16);
 827           _(32);
 828           _(64);
 829         }
 830     }
 831
 832 #undef _
 833
 834   {
 835     u64 mask;
 836     u32 shift = l1;
 837     u32 n_bits = max_bits;
 838
 839     max_bits = clib_max (max_pow2 (n_bits), 8);
 840
 841     mask = ((u64) 1 << (u64) n_bits) - 1;
 842     mask &= ~(((u64) 1 << (u64) shift) - 1);
 843
 844     mask <<= max_bits - n_bits;
 845     shift += max_bits - n_bits;
 846
 847     switch (max_bits)
 848       {
 849 #define _(n)                                                            \
 850         case (n):                                                       \
 851           if (edit_type == PG_EDIT_INCREMENT)                           \
 852             v = do_setbits_increment (pg, s, buffers, n_buffers,        \
 853                                       BITS (u##n), n_bits,              \
 854                                       l0, v_min, v_max, v,              \
 855                                       mask, shift);                     \
 856           else if (edit_type == PG_EDIT_RANDOM)                         \
 857             do_setbits_random (pg, s, buffers, n_buffers,               \
 858                                BITS (u##n), n_bits,                     \
 859                                l0, v_min, v_max,                        \
 860                                mask, shift);                            \
 861           else /* edit_type == PG_EDIT_FIXED */                         \
 862             do_setbits_fixed (pg, s, buffers, n_buffers,                \
 863                               BITS (u##n), n_bits,                      \
 864                               l0, v_min, v_max,                         \
 865                               mask, shift);                             \
 866         goto done;
 867
 868         _(8);
 869         _(16);
 870         _(32);
 871         _(64);
 872
 873 #undef _
 874       }
 875   }
 876
 877 done:
 878   return v;
 879 }
 880
 881 static void
 882 pg_generate_set_lengths (pg_main_t * pg,
 883                          pg_stream_t * s, u32 * buffers, u32 n_buffers)
 884 {
 885   u64 v_min, v_max, length_sum;
 886   pg_edit_type_t edit_type;
 887
 888   v_min = s->min_packet_bytes;
 889   v_max = s->max_packet_bytes;
 890   edit_type = s->packet_size_edit_type;
 891
 892   if (edit_type == PG_EDIT_INCREMENT)
 893     s->last_increment_packet_size
 894       = do_set_increment (pg, s, buffers, n_buffers,
 895                           8 * STRUCT_SIZE_OF (vlib_buffer_t, current_length),
 896                           STRUCT_OFFSET_OF (vlib_buffer_t, current_length),
 897                           /* is_net_byte_order */ 0,
 898                           /* want sum */ 1, &length_sum,
 899                           v_min, v_max, s->last_increment_packet_size);
 900
 901   else if (edit_type == PG_EDIT_RANDOM)
 902     do_set_random (pg, s, buffers, n_buffers,
 903                    8 * STRUCT_SIZE_OF (vlib_buffer_t, current_length),
 904                    STRUCT_OFFSET_OF (vlib_buffer_t, current_length),
 905                    /* is_net_byte_order */ 0,
 906                    /* want sum */ 1, &length_sum,
 907                    v_min, v_max);
 908
 909   else                          /* edit_type == PG_EDIT_FIXED */
 910     {
 911       do_set_fixed (pg, s, buffers, n_buffers,
 912                     8 * STRUCT_SIZE_OF (vlib_buffer_t, current_length),
 913                     STRUCT_OFFSET_OF (vlib_buffer_t, current_length),
 914                     /* is_net_byte_order */ 0,
 915                     v_min, v_max);
 916       length_sum = v_min * n_buffers;
 917     }
 918
 919   {
 920     vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
 921     vnet_interface_main_t *im = &vnm->interface_main;
 922     vnet_sw_interface_t *si =
 923       vnet_get_sw_interface (vnm, s->sw_if_index[VLIB_RX]);
 924
 925     vlib_increment_combined_counter (im->combined_sw_if_counters
 926                                      + VNET_INTERFACE_COUNTER_RX,
 927                                      os_get_cpu_number (),
 928                                      si->sw_if_index, n_buffers, length_sum);
 929   }
 930
 931   pg_set_mbuf_metadata (pg, buffers, n_buffers);
 932 }
 933
 934 static void
 935 pg_generate_fix_multi_buffer_lengths (pg_main_t * pg,
 936                                       pg_stream_t * s,
 937                                       u32 * buffers, u32 n_buffers)
 938 {
 939   vlib_main_t *vm = pg->vlib_main;
 940   pg_buffer_index_t *pbi;
 941   uword n_bytes_left;
 942   static u32 *unused_buffers = 0;
 943
 944   while (n_buffers > 0)
 945     {
 946       vlib_buffer_t *b;
 947       u32 bi;
 948
 949       bi = buffers[0];
 950       b = vlib_get_buffer (vm, bi);
 951
 952       /* Current length here is length of whole packet. */
 953       n_bytes_left = b->current_length;
 954
 955       pbi = s->buffer_indices;
 956       while (1)
 957         {
 958           uword n = clib_min (n_bytes_left, s->buffer_bytes);
 959
 960           b->current_length = n;
 961           n_bytes_left -= n;
 962           if (n_bytes_left > 0)
 963             b->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
 964           else
 965             b->flags &= ~VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
 966
 967           /* Return unused buffers to fifos. */
 968           if (n == 0)
 969             vec_add1 (unused_buffers, bi);
 970
 971           pbi++;
 972           if (pbi >= vec_end (s->buffer_indices))
 973             break;
 974
 975           bi = b->next_buffer;
 976           b = vlib_get_buffer (vm, bi);
 977         }
 978       ASSERT (n_bytes_left == 0);
 979
 980       buffers += 1;
 981       n_buffers -= 1;
 982     }
 983
 984   if (vec_len (unused_buffers) > 0)
 985     {
 986       vlib_buffer_free_no_next (vm, unused_buffers, vec_len (unused_buffers));
 987       _vec_len (unused_buffers) = 0;
 988     }
 989 }
 990
 991 static void
 992 pg_generate_edit (pg_main_t * pg,
 993                   pg_stream_t * s, u32 * buffers, u32 n_buffers)
 994 {
 995   pg_edit_t *e;
 996
 997   vec_foreach (e, s->non_fixed_edits)
 998   {
 999     switch (e->type)
1000       {
1001       case PG_EDIT_RANDOM:
1002       case PG_EDIT_INCREMENT:
1003         {
1004           u32 lo_bit, hi_bit;
1005           u64 v_min, v_max;
1006
1007           v_min = pg_edit_get_value (e, PG_EDIT_LO);
1008           v_max = pg_edit_get_value (e, PG_EDIT_HI);
1009
1010           hi_bit = (BITS (u8) * STRUCT_OFFSET_OF (vlib_buffer_t, data)
1011                     + BITS (u8) + e->lsb_bit_offset);
1012           lo_bit = hi_bit - e->n_bits;
1013
1014           e->last_increment_value
1015             = do_it (pg, s, buffers, n_buffers, lo_bit, hi_bit, v_min, v_max,
1016                      e->last_increment_value, e->type);
1017         }
1018         break;
1019
1020       case PG_EDIT_UNSPECIFIED:
1021         break;
1022
1023       default:
1024         /* Should not be any fixed edits left. */
1025         ASSERT (0);
1026         break;
1027       }
1028   }
1029
1030   /* Call any edit functions to e.g. completely IP lengths, checksums, ... */
1031   {
1032     int i;
1033     for (i = vec_len (s->edit_groups) - 1; i >= 0; i--)
1034       {
1035         pg_edit_group_t *g = s->edit_groups + i;
1036         if (g->edit_function)
1037           g->edit_function (pg, s, g, buffers, n_buffers);
1038       }
1039   }
1040 }
1041
1042 static void
1043 pg_set_next_buffer_pointers (pg_main_t * pg,
1044                              pg_stream_t * s,
1045                              u32 * buffers, u32 * next_buffers, u32 n_buffers)
1046 {
1047   vlib_main_t *vm = pg->vlib_main;
1048
1049   while (n_buffers >= 4)
1050     {
1051       u32 ni0, ni1;
1052       vlib_buffer_t *b0, *b1;
1053
1054       b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
1055       b1 = vlib_get_buffer (vm, buffers[1]);
1056       ni0 = next_buffers[0];
1057       ni1 = next_buffers[1];
1058
1059       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, buffers[2], WRITE);
1060       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, buffers[3], WRITE);
1061
1062       b0->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
1063       b1->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
1064       b0->next_buffer = ni0;
1065       b1->next_buffer = ni1;
1066
1067       buffers += 2;
1068       next_buffers += 2;
1069       n_buffers -= 2;
1070     }
1071
1072   while (n_buffers > 0)
1073     {
1074       u32 ni0;
1075       vlib_buffer_t *b0;
1076
1077       b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
1078       ni0 = next_buffers[0];
1079       buffers += 1;
1080       next_buffers += 1;
1081       n_buffers -= 1;
1082
1083       b0->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
1084       b0->next_buffer = ni0;
1085     }
1086 }
1087
1088 static_always_inline void
1089 init_replay_buffers_inline (vlib_main_t * vm,
1090                             pg_stream_t * s,
1091                             u32 * buffers,
1092                             u32 n_buffers, u32 data_offset, u32 n_data)
1093 {
1094   u32 n_left, *b, i, l;
1095
1096   n_left = n_buffers;
1097   b = buffers;
1098   i = s->current_replay_packet_index;
1099   l = vec_len (s->replay_packet_templates);
1100
1101   while (n_left >= 1)
1102     {
1103       u32 bi0, n0;
1104       vlib_buffer_t *b0;
1105       u8 *d0;
1106
1107       bi0 = b[0];
1108       b += 1;
1109       n_left -= 1;
1110
1111       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
1112
1113       vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = s->sw_if_index[VLIB_RX];
1114       /* was s->sw_if_index[VLIB_TX]; */
1115       vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = (u32) ~ 0;
1116
1117       d0 = vec_elt (s->replay_packet_templates, i);
1118
1119       n0 = n_data;
1120       if (data_offset + n_data >= vec_len (d0))
1121         n0 = vec_len (d0) > data_offset ? vec_len (d0) - data_offset : 0;
1122
1123       b0->current_length = n0;
1124
1125       clib_memcpy (b0->data, d0 + data_offset, n0);
1126       i = i + 1 == l ? 0 : i + 1;
1127     }
1128 }
1129
1130 static_always_inline void
1131 init_buffers_inline (vlib_main_t * vm,
1132                      pg_stream_t * s,
1133                      u32 * buffers,
1134                      u32 n_buffers, u32 data_offset, u32 n_data, u32 set_data)
1135 {
1136   u32 n_left, *b;
1137   u8 *data, *mask;
1138
1139   if (vec_len (s->replay_packet_templates) > 0)
1140     return init_replay_buffers_inline (vm, s, buffers, n_buffers, data_offset,
1141                                        n_data);
1142
1143   data = s->fixed_packet_data + data_offset;
1144   mask = s->fixed_packet_data_mask + data_offset;
1145   if (data + n_data >= vec_end (s->fixed_packet_data))
1146     n_data = (data < vec_end (s->fixed_packet_data)
1147               ? vec_end (s->fixed_packet_data) - data : 0);
1148   if (n_data > 0)
1149     {
1150       ASSERT (data + n_data <= vec_end (s->fixed_packet_data));
1151       ASSERT (mask + n_data <= vec_end (s->fixed_packet_data_mask));
1152     }
1153
1154   n_left = n_buffers;
1155   b = buffers;
1156
1157   while (n_left >= 4)
1158     {
1159       u32 bi0, bi1;
1160       vlib_buffer_t *b0, *b1;
1161
1162       /* Prefetch next iteration. */
1163       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, b[2], STORE);
1164       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, b[3], STORE);
1165
1166       bi0 = b[0];
1167       bi1 = b[1];
1168       b += 2;
1169       n_left -= 2;
1170
1171       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
1172       b1 = vlib_get_buffer (vm, bi1);
1173
1174       vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] =
1175         vnet_buffer (b1)->sw_if_index[VLIB_RX] = s->sw_if_index[VLIB_RX];
1176
1177       vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] =
1178         vnet_buffer (b1)->sw_if_index[VLIB_TX] = (u32) ~ 0;
1179
1180       if (set_data)
1181         {
1182           clib_memcpy (b0->data, data, n_data);
1183           clib_memcpy (b1->data, data, n_data);
1184         }
1185       else
1186         {
1187           ASSERT (validate_buffer_data2 (b0, s, data_offset, n_data));
1188           ASSERT (validate_buffer_data2 (b1, s, data_offset, n_data));
1189         }
1190     }
1191
1192   while (n_left >= 1)
1193     {
1194       u32 bi0;
1195       vlib_buffer_t *b0;
1196
1197       bi0 = b[0];
1198       b += 1;
1199       n_left -= 1;
1200
1201       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
1202       vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = s->sw_if_index[VLIB_RX];
1203       /* s->sw_if_index[VLIB_TX]; */
1204       vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = (u32) ~ 0;
1205
1206       if (set_data)
1207         clib_memcpy (b0->data, data, n_data);
1208       else
1209         ASSERT (validate_buffer_data2 (b0, s, data_offset, n_data));
1210     }
1211 }
1212
1213 static void
1214 pg_buffer_init (vlib_main_t * vm,
1215                 vlib_buffer_free_list_t * fl, u32 * buffers, u32 n_buffers)
1216 {
1217   pg_main_t *pg = &pg_main;
1218   pg_stream_t *s;
1219   uword bi, si;
1220
1221   si = fl->buffer_init_function_opaque & pow2_mask (24);
1222   bi = fl->buffer_init_function_opaque >> 24;
1223
1224   s = pool_elt_at_index (pg->streams, si);
1225
1226   init_buffers_inline (vm, s, buffers, n_buffers,
1227                        /* data_offset */ bi * s->buffer_bytes,
1228                        /* n_data */ s->buffer_bytes,
1229                        /* set_data */ 1);
1230 }
1231
1232 static u32
1233 pg_stream_fill_helper (pg_main_t * pg,
1234                        pg_stream_t * s,
1235                        pg_buffer_index_t * bi,
1236                        u32 * buffers, u32 * next_buffers, u32 n_alloc)
1237 {
1238   vlib_main_t *vm = pg->vlib_main;
1239   vlib_buffer_free_list_t *f;
1240   uword is_start_of_packet = bi == s->buffer_indices;
1241   u32 n_allocated;
1242
1243   f = vlib_buffer_get_free_list (vm, bi->free_list_index);
1244
1245   /*
1246    * Historically, the pg maintained its own free lists and
1247    * device drivers tx paths would return pkts. With the DPDK,
1248    * that doesn't happen.
1249    */
1250   if (DPDK == 0 && !(s->flags & PG_STREAM_FLAGS_DISABLE_BUFFER_RECYCLE))
1251     f->buffer_init_function = pg_buffer_init;
1252   f->buffer_init_function_opaque =
1253     (s - pg->streams) | ((bi - s->buffer_indices) << 24);
1254
1255   if (is_start_of_packet)
1256     vnet_buffer (&f->buffer_init_template)->sw_if_index[VLIB_RX]
1257       = vnet_main.local_interface_sw_if_index;
1258
1259   n_allocated = vlib_buffer_alloc_from_free_list (vm,
1260                                                   buffers,
1261                                                   n_alloc,
1262                                                   bi->free_list_index);
1263   if (n_allocated == 0)
1264     return 0;
1265
1266   /*
1267    * We can't assume we got all the buffers we asked for...
1268    * This never worked until recently.
1269    */
1270   n_alloc = n_allocated;
1271
1272   /* Reinitialize buffers */
1273   if (DPDK == 0 || CLIB_DEBUG > 0
1274       || (s->flags & PG_STREAM_FLAGS_DISABLE_BUFFER_RECYCLE))
1275     init_buffers_inline
1276       (vm, s,
1277        buffers,
1278        n_alloc, (bi - s->buffer_indices) * s->buffer_bytes /* data offset */ ,
1279        s->buffer_bytes,
1280        /* set_data */
1281        DPDK == 1 || (s->flags & PG_STREAM_FLAGS_DISABLE_BUFFER_RECYCLE) != 0);
1282
1283   /* $$$ this doesn't work at the moment */
1284   ASSERT (next_buffers == 0);
1285   if (next_buffers)
1286     pg_set_next_buffer_pointers (pg, s, buffers, next_buffers, n_alloc);
1287
1288   if (is_start_of_packet)
1289     {
1290       if (vec_len (s->replay_packet_templates) > 0)
1291         {
1292           vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
1293           vnet_interface_main_t *im = &vnm->interface_main;
1294           vnet_sw_interface_t *si =
1295             vnet_get_sw_interface (vnm, s->sw_if_index[VLIB_RX]);
1296           u32 l = 0;
1297           u32 i;
1298           for (i = 0; i < n_alloc; i++)
1299             l += vlib_buffer_index_length_in_chain (vm, buffers[i]);
1300           vlib_increment_combined_counter (im->combined_sw_if_counters
1301                                            + VNET_INTERFACE_COUNTER_RX,
1302                                            os_get_cpu_number (),
1303                                            si->sw_if_index, n_alloc, l);
1304           s->current_replay_packet_index += n_alloc;
1305           s->current_replay_packet_index %=
1306             vec_len (s->replay_packet_templates);
1307         }
1308       else
1309         {
1310           pg_generate_set_lengths (pg, s, buffers, n_alloc);
1311           if (vec_len (s->buffer_indices) > 1)
1312             pg_generate_fix_multi_buffer_lengths (pg, s, buffers, n_alloc);
1313
1314           pg_generate_edit (pg, s, buffers, n_alloc);
1315         }
1316     }
1317
1318   return n_alloc;
1319 }
1320
1321 static u32
1322 pg_stream_fill (pg_main_t * pg, pg_stream_t * s, u32 n_buffers)
1323 {
1324   pg_buffer_index_t *bi;
1325   word i, n_in_fifo, n_alloc, n_free, n_added;
1326   u32 *tail, *start, *end, *last_tail, *last_start;
1327
1328   bi = s->buffer_indices;
1329
1330   n_in_fifo = clib_fifo_elts (bi->buffer_fifo);
1331   if (n_in_fifo >= n_buffers)
1332     return n_in_fifo;
1333
1334   n_alloc = n_buffers - n_in_fifo;
1335
1336   /* Round up, but never generate more than limit. */
1337   n_alloc = clib_max (VLIB_FRAME_SIZE, n_alloc);
1338
1339   if (s->n_packets_limit > 0
1340       && s->n_packets_generated + n_in_fifo + n_alloc >= s->n_packets_limit)
1341     {
1342       n_alloc = s->n_packets_limit - s->n_packets_generated - n_in_fifo;
1343       if (n_alloc < 0)
1344         n_alloc = 0;
1345     }
1346
1347   /* All buffer fifos should have the same size. */
1348   if (CLIB_DEBUG > 0)
1349     {
1350       uword l = ~0, e;
1351       vec_foreach (bi, s->buffer_indices)
1352       {
1353         e = clib_fifo_elts (bi->buffer_fifo);
1354         if (bi == s->buffer_indices)
1355           l = e;
1356         ASSERT (l == e);
1357       }
1358     }
1359
1360   last_tail = last_start = 0;
1361   n_added = n_alloc;
1362
1363   for (i = vec_len (s->buffer_indices) - 1; i >= 0; i--)
1364     {
1365       bi = vec_elt_at_index (s->buffer_indices, i);
1366
1367       n_free = clib_fifo_free_elts (bi->buffer_fifo);
1368       if (n_free < n_alloc)
1369         clib_fifo_resize (bi->buffer_fifo, n_alloc - n_free);
1370
1371       tail = clib_fifo_advance_tail (bi->buffer_fifo, n_alloc);
1372       start = bi->buffer_fifo;
1373       end = clib_fifo_end (bi->buffer_fifo);
1374
1375       if (tail + n_alloc <= end)
1376         {
1377           n_added =
1378             pg_stream_fill_helper (pg, s, bi, tail, last_tail, n_alloc);
1379         }
1380       else
1381         {
1382           u32 n = clib_min (end - tail, n_alloc);
1383           n_added = pg_stream_fill_helper (pg, s, bi, tail, last_tail, n);
1384
1385           if (n_added == n && n_alloc > n_added)
1386             {
1387               n_added += pg_stream_fill_helper
1388                 (pg, s, bi, start, last_start, n_alloc - n_added);
1389             }
1390         }
1391
1392       if (PREDICT_FALSE (n_added < n_alloc))
1393         tail = clib_fifo_advance_tail (bi->buffer_fifo, n_added - n_alloc);
1394
1395       last_tail = tail;
1396       last_start = start;
1397
1398       /* Verify that pkts in the fifo are properly allocated */
1399 #if DPDK == 1
1400       if (CLIB_DEBUG > 0)
1401         {
1402           u32 *bi0;
1403           vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
1404           /* *INDENT-OFF* */
1405           clib_fifo_foreach (bi0, bi->buffer_fifo,
1406           ({
1407             vlib_buffer_t * b;
1408             struct rte_mbuf *mb;
1409
1410             b = vlib_get_buffer(vm, bi0[0]);
1411             mb = rte_mbuf_from_vlib_buffer(b);
1412             ASSERT(rte_mbuf_refcnt_read(mb) == 1);
1413           }));
1414           /* *INDENT-ON* */
1415         }
1416 #endif
1417     }
1418
1419   return n_in_fifo + n_added;
1420 }
1421
1422 typedef struct
1423 {
1424   u32 stream_index;
1425
1426   u32 packet_length;
1427
1428   /* Use pre data for packet data. */
1429   vlib_buffer_t buffer;
1430 } pg_input_trace_t;
1431
1432 static u8 *
1433 format_pg_input_trace (u8 * s, va_list * va)
1434 {
1435   vlib_main_t *vm = va_arg (*va, vlib_main_t *);
1436   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*va, vlib_node_t *);
1437   pg_input_trace_t *t = va_arg (*va, pg_input_trace_t *);
1438   pg_main_t *pg = &pg_main;
1439   pg_stream_t *stream;
1440   vlib_node_t *n;
1441   uword indent = format_get_indent (s);
1442
1443   stream = 0;
1444   if (!pool_is_free_index (pg->streams, t->stream_index))
1445     stream = pool_elt_at_index (pg->streams, t->stream_index);
1446
1447   if (stream)
1448     s = format (s, "stream %v", pg->streams[t->stream_index].name);
1449   else
1450     s = format (s, "stream %d", t->stream_index);
1451
1452   s = format (s, ", %d bytes", t->packet_length);
1453
1454   s = format (s, "\n%U%U",
1455               format_white_space, indent, format_vlib_buffer, &t->buffer);
1456
1457   s = format (s, "\n%U", format_white_space, indent);
1458
1459   n = 0;
1460   if (stream)
1461     n = vlib_get_node (vm, stream->node_index);
1462
1463   if (n && n->format_buffer)
1464     s = format (s, "%U", n->format_buffer,
1465                 t->buffer.pre_data, sizeof (t->buffer.pre_data));
1466   else
1467     s = format (s, "%U",
1468                 format_hex_bytes, t->buffer.pre_data,
1469                 ARRAY_LEN (t->buffer.pre_data));
1470   return s;
1471 }
1472
1473 static void
1474 pg_input_trace (pg_main_t * pg,
1475                 vlib_node_runtime_t * node,
1476                 pg_stream_t * s, u32 * buffers, u32 n_buffers)
1477 {
1478   vlib_main_t *vm = pg->vlib_main;
1479   u32 *b, n_left, stream_index, next_index;
1480
1481   n_left = n_buffers;
1482   b = buffers;
1483   stream_index = s - pg->streams;
1484   next_index = s->next_index;
1485
1486   while (n_left >= 2)
1487     {
1488       u32 bi0, bi1;
1489       vlib_buffer_t *b0, *b1;
1490       pg_input_trace_t *t0, *t1;
1491
1492       bi0 = b[0];
1493       bi1 = b[1];
1494       b += 2;
1495       n_left -= 2;
1496
1497       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
1498       b1 = vlib_get_buffer (vm, bi1);
1499
1500       vlib_trace_buffer (vm, node, next_index, b0, /* follow_chain */ 1);
1501       vlib_trace_buffer (vm, node, next_index, b1, /* follow_chain */ 1);
1502
1503       t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (t0[0]));
1504       t1 = vlib_add_trace (vm, node, b1, sizeof (t1[0]));
1505
1506       t0->stream_index = stream_index;
1507       t1->stream_index = stream_index;
1508
1509       t0->packet_length = vlib_buffer_length_in_chain (vm, b0);
1510       t1->packet_length = vlib_buffer_length_in_chain (vm, b1);
1511
1512       clib_memcpy (&t0->buffer, b0, sizeof (b0[0]) - sizeof (b0->pre_data));
1513       clib_memcpy (&t1->buffer, b1, sizeof (b1[0]) - sizeof (b1->pre_data));
1514
1515       clib_memcpy (t0->buffer.pre_data, b0->data,
1516                    sizeof (t0->buffer.pre_data));
1517       clib_memcpy (t1->buffer.pre_data, b1->data,
1518                    sizeof (t1->buffer.pre_data));
1519     }
1520
1521   while (n_left >= 1)
1522     {
1523       u32 bi0;
1524       vlib_buffer_t *b0;
1525       pg_input_trace_t *t0;
1526
1527       bi0 = b[0];
1528       b += 1;
1529       n_left -= 1;
1530
1531       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
1532
1533       vlib_trace_buffer (vm, node, next_index, b0, /* follow_chain */ 1);
1534       t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (t0[0]));
1535
1536       t0->stream_index = stream_index;
1537       t0->packet_length = vlib_buffer_length_in_chain (vm, b0);
1538       clib_memcpy (&t0->buffer, b0, sizeof (b0[0]) - sizeof (b0->pre_data));
1539       clib_memcpy (t0->buffer.pre_data, b0->data,
1540                    sizeof (t0->buffer.pre_data));
1541     }
1542 }
1543
1544 static uword
1545 pg_generate_packets (vlib_node_runtime_t * node,
1546                      pg_main_t * pg,
1547                      pg_stream_t * s, uword n_packets_to_generate)
1548 {
1549   vlib_main_t *vm = pg->vlib_main;
1550   u32 *to_next, n_this_frame, n_left, n_trace, n_packets_in_fifo;
1551   uword n_packets_generated;
1552   pg_buffer_index_t *bi, *bi0;
1553
1554   bi0 = s->buffer_indices;
1555
1556   n_packets_in_fifo = pg_stream_fill (pg, s, n_packets_to_generate);
1557   n_packets_to_generate = clib_min (n_packets_in_fifo, n_packets_to_generate);
1558   n_packets_generated = 0;
1559
1560   while (n_packets_to_generate > 0)
1561     {
1562       u32 *head, *start, *end;
1563
1564       vlib_get_next_frame (vm, node, s->next_index, to_next, n_left);
1565
1566       n_this_frame = n_packets_to_generate;
1567       if (n_this_frame > n_left)
1568         n_this_frame = n_left;
1569
1570       start = bi0->buffer_fifo;
1571       end = clib_fifo_end (bi0->buffer_fifo);
1572       head = clib_fifo_head (bi0->buffer_fifo);
1573
1574       if (head + n_this_frame <= end)
1575         vlib_copy_buffers (to_next, head, n_this_frame);
1576       else
1577         {
1578           u32 n = end - head;
1579           vlib_copy_buffers (to_next + 0, head, n);
1580           vlib_copy_buffers (to_next + n, start, n_this_frame - n);
1581         }
1582
1583       vec_foreach (bi, s->buffer_indices)
1584         clib_fifo_advance_head (bi->buffer_fifo, n_this_frame);
1585
1586       n_trace = vlib_get_trace_count (vm, node);
1587       if (n_trace > 0)
1588         {
1589           u32 n = clib_min (n_trace, n_this_frame);
1590           pg_input_trace (pg, node, s, to_next, n);
1591           vlib_set_trace_count (vm, node, n_trace - n);
1592         }
1593       n_packets_to_generate -= n_this_frame;
1594       n_packets_generated += n_this_frame;
1595       n_left -= n_this_frame;
1596       vlib_put_next_frame (vm, node, s->next_index, n_left);
1597     }
1598
1599   return n_packets_generated;
1600 }
1601
1602 static uword
1603 pg_input_stream (vlib_node_runtime_t * node, pg_main_t * pg, pg_stream_t * s)
1604 {
1605   vlib_main_t *vm = pg->vlib_main;
1606   uword n_packets;
1607   f64 time_now, dt;
1608
1609   if (s->n_packets_limit > 0 && s->n_packets_generated >= s->n_packets_limit)
1610     {
1611       pg_stream_enable_disable (pg, s, /* want_enabled */ 0);
1612       return 0;
1613     }
1614
1615   /* Apply rate limit. */
1616   time_now = vlib_time_now (vm);
1617   if (s->time_last_generate == 0)
1618     s->time_last_generate = time_now;
1619
1620   dt = time_now - s->time_last_generate;
1621   s->time_last_generate = time_now;
1622
1623   n_packets = VLIB_FRAME_SIZE;
1624   if (s->rate_packets_per_second > 0)
1625     {
1626       s->packet_accumulator += dt * s->rate_packets_per_second;
1627       n_packets = s->packet_accumulator;
1628
1629       /* Never allow accumulator to grow if we get behind. */
1630       s->packet_accumulator -= n_packets;
1631     }
1632
1633   /* Apply fixed limit. */
1634   if (s->n_packets_limit > 0
1635       && s->n_packets_generated + n_packets > s->n_packets_limit)
1636     n_packets = s->n_packets_limit - s->n_packets_generated;
1637
1638   /* Generate up to one frame's worth of packets. */
1639   if (n_packets > VLIB_FRAME_SIZE)
1640     n_packets = VLIB_FRAME_SIZE;
1641
1642   if (n_packets > 0)
1643     n_packets = pg_generate_packets (node, pg, s, n_packets);
1644
1645   s->n_packets_generated += n_packets;
1646
1647   return n_packets;
1648 }
1649
1650 uword
1651 pg_input (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame)
1652 {
1653   uword i;
1654   pg_main_t *pg = &pg_main;
1655   uword n_packets = 0;
1656
1657   /* *INDENT-OFF* */
1658   clib_bitmap_foreach (i, pg->enabled_streams, ({
1659     n_packets += pg_input_stream (node, pg, vec_elt_at_index (pg->streams, i));
1660   }));
1661   /* *INDENT-ON* */
1662
1663   return n_packets;
1664 }
1665
1666 /* *INDENT-OFF* */
1667 VLIB_REGISTER_NODE (pg_input_node) = {
1668   .function = pg_input,
1669   .name = "pg-input",
1670   .type = VLIB_NODE_TYPE_INPUT,
1671
1672   .format_trace = format_pg_input_trace,
1673
1674   /* Input node will be left disabled until a stream is active. */
1675   .state = VLIB_NODE_STATE_DISABLED,
1676 };
1677 /* *INDENT-ON* */
1678
1679 /*
1680  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
1681  *
1682  * Local Variables:
1683  * eval: (c-set-style "gnu")
1684  * End:
1685  */