vppinfra: make _vec_len() read-only
[vpp.git] / src / plugins / memif / device.c
index 112db57..f049a7b 100644 (file)
 #include <memif/memif.h>
 #include <memif/private.h>
 
-#define foreach_memif_tx_func_error           \
-_(NO_FREE_SLOTS, "no free tx slots")           \
-_(ROLLBACK, "no enough space in tx buffers")
+#define foreach_memif_tx_func_error                                           \
+  _ (NO_FREE_SLOTS, no_free_slots, ERROR, "no free tx slots")                 \
+  _ (ROLLBACK, rollback, ERROR, "no enough space in tx buffers")
 
 typedef enum
 {
-#define _(f,s) MEMIF_TX_ERROR_##f,
+#define _(f, n, s, d) MEMIF_TX_ERROR_##f,
   foreach_memif_tx_func_error
 #undef _
     MEMIF_TX_N_ERROR,
 } memif_tx_func_error_t;
 
-static __clib_unused char *memif_tx_func_error_strings[] = {
-#define _(n,s) s,
+static vlib_error_desc_t memif_tx_func_error_counters[] = {
+#define _(f, n, s, d) { #n, d, VL_COUNTER_SEVERITY_##s },
   foreach_memif_tx_func_error
 #undef _
 };
 
-#ifndef CLIB_MULTIARCH_VARIANT
+#ifndef CLIB_MARCH_VARIANT
 u8 *
 format_memif_device_name (u8 * s, va_list * args)
 {
@@ -61,7 +61,7 @@ format_memif_device_name (u8 * s, va_list * args)
 }
 #endif
 
-static __clib_unused u8 *
+static u8 *
 format_memif_device (u8 * s, va_list * args)
 {
   u32 dev_instance = va_arg (*args, u32);
@@ -77,7 +77,7 @@ format_memif_device (u8 * s, va_list * args)
   return s;
 }
 
-static __clib_unused u8 *
+static u8 *
 format_memif_tx_trace (u8 * s, va_list * args)
 {
   s = format (s, "Unimplemented...");
@@ -97,51 +97,41 @@ memif_add_copy_op (memif_per_thread_data_t * ptd, void *data, u32 len,
 }
 
 static_always_inline uword
-memif_interface_tx_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
-                          vlib_frame_t * frame, memif_if_t * mif,
-                          memif_ring_type_t type)
+memif_interface_tx_inline (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node,
+                          u32 *buffers, memif_if_t *mif,
+                          memif_ring_type_t type, memif_queue_t *mq,
+                          memif_per_thread_data_t *ptd, u32 n_left)
 {
-  u8 qid;
   memif_ring_t *ring;
-  u32 *buffers = vlib_frame_args (frame);
-  u32 n_left = frame->n_vectors;
   u32 n_copy_op;
   u16 ring_size, mask, slot, free_slots;
-  u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
-  memif_per_thread_data_t *ptd = vec_elt_at_index (memif_main.per_thread_data,
-                                                  thread_index);
-  u8 tx_queues = vec_len (mif->tx_queues);
-  memif_queue_t *mq;
   int n_retries = 5;
   vlib_buffer_t *b0, *b1, *b2, *b3;
   memif_copy_op_t *co;
   memif_region_index_t last_region = ~0;
   void *last_region_shm = 0;
+  u16 head, tail;
 
-  if (tx_queues < vec_len (vlib_mains))
-    {
-      ASSERT (tx_queues > 0);
-      qid = thread_index % tx_queues;
-      clib_spinlock_lock_if_init (&mif->lockp);
-    }
-  else
-    qid = thread_index;
-
-  mq = vec_elt_at_index (mif->tx_queues, qid);
   ring = mq->ring;
   ring_size = 1 << mq->log2_ring_size;
   mask = ring_size - 1;
 
 retry:
 
-  free_slots = ring->tail - mq->last_tail;
-  mq->last_tail += free_slots;
-  slot = (type == MEMIF_RING_S2M) ? ring->head : ring->tail;
-
   if (type == MEMIF_RING_S2M)
-    free_slots = ring_size - ring->head + mq->last_tail;
+    {
+      slot = head = ring->head;
+      tail = __atomic_load_n (&ring->tail, __ATOMIC_ACQUIRE);
+      mq->last_tail += tail - mq->last_tail;
+      free_slots = ring_size - head + mq->last_tail;
+    }
   else
-    free_slots = ring->head - ring->tail;
+    {
+      slot = tail = ring->tail;
+      head = __atomic_load_n (&ring->head, __ATOMIC_ACQUIRE);
+      mq->last_tail += tail - mq->last_tail;
+      free_slots = head - tail;
+    }
 
   while (n_left && free_slots)
     {
@@ -153,8 +143,7 @@ retry:
       u32 saved_ptd_buffers_len = _vec_len (ptd->buffers);
       u16 saved_slot = slot;
 
-      CLIB_PREFETCH (&ring->desc[(slot + 8) & mask], CLIB_CACHE_LINE_BYTES,
-                    LOAD);
+      clib_prefetch_load (&ring->desc[(slot + 8) & mask]);
 
       d0 = &ring->desc[slot & mask];
       if (PREDICT_FALSE (last_region != d0->region))
@@ -187,6 +176,7 @@ retry:
                {
                  slot++;
                  free_slots--;
+                 d0->length = dst_off;
                  d0->flags = MEMIF_DESC_FLAG_NEXT;
                  d0 = &ring->desc[slot & mask];
                  dst_off = 0;
@@ -204,8 +194,8 @@ retry:
              else
                {
                  /* we need to rollback vectors before bailing out */
-                 _vec_len (ptd->buffers) = saved_ptd_buffers_len;
-                 _vec_len (ptd->copy_ops) = saved_ptd_copy_ops_len;
+                 vec_set_len (ptd->buffers, saved_ptd_buffers_len);
+                 vec_set_len (ptd->copy_ops, saved_ptd_copy_ops_len);
                  vlib_error_count (vm, node->node_index,
                                    MEMIF_TX_ERROR_ROLLBACK, 1);
                  slot = saved_slot;
@@ -244,24 +234,24 @@ no_free_slots:
   co = ptd->copy_ops;
   while (n_copy_op >= 8)
     {
-      CLIB_PREFETCH (co[4].data, CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
-      CLIB_PREFETCH (co[5].data, CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
-      CLIB_PREFETCH (co[6].data, CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
-      CLIB_PREFETCH (co[7].data, CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
+      clib_prefetch_load (co[4].data);
+      clib_prefetch_load (co[5].data);
+      clib_prefetch_load (co[6].data);
+      clib_prefetch_load (co[7].data);
 
       b0 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[co[0].buffer_vec_index]);
       b1 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[co[1].buffer_vec_index]);
       b2 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[co[2].buffer_vec_index]);
       b3 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[co[3].buffer_vec_index]);
 
-      clib_memcpy (co[0].data, b0->data + co[0].buffer_offset,
-                  co[0].data_len);
-      clib_memcpy (co[1].data, b1->data + co[1].buffer_offset,
-                  co[1].data_len);
-      clib_memcpy (co[2].data, b2->data + co[2].buffer_offset,
-                  co[2].data_len);
-      clib_memcpy (co[3].data, b3->data + co[3].buffer_offset,
-                  co[3].data_len);
+      clib_memcpy_fast (co[0].data, b0->data + co[0].buffer_offset,
+                       co[0].data_len);
+      clib_memcpy_fast (co[1].data, b1->data + co[1].buffer_offset,
+                       co[1].data_len);
+      clib_memcpy_fast (co[2].data, b2->data + co[2].buffer_offset,
+                       co[2].data_len);
+      clib_memcpy_fast (co[3].data, b3->data + co[3].buffer_offset,
+                       co[3].data_len);
 
       co += 4;
       n_copy_op -= 4;
@@ -269,8 +259,8 @@ no_free_slots:
   while (n_copy_op)
     {
       b0 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[co[0].buffer_vec_index]);
-      clib_memcpy (co[0].data, b0->data + co[0].buffer_offset,
-                  co[0].data_len);
+      clib_memcpy_fast (co[0].data, b0->data + co[0].buffer_offset,
+                       co[0].data_len);
       co += 1;
       n_copy_op -= 1;
     }
@@ -278,51 +268,163 @@ no_free_slots:
   vec_reset_length (ptd->copy_ops);
   vec_reset_length (ptd->buffers);
 
-  CLIB_MEMORY_STORE_BARRIER ();
   if (type == MEMIF_RING_S2M)
-    ring->head = slot;
+    __atomic_store_n (&ring->head, slot, __ATOMIC_RELEASE);
   else
-    ring->tail = slot;
+    __atomic_store_n (&ring->tail, slot, __ATOMIC_RELEASE);
 
   if (n_left && n_retries--)
     goto retry;
 
-  clib_spinlock_unlock_if_init (&mif->lockp);
+  return n_left;
+}
 
-  if (n_left)
+static_always_inline uword
+memif_interface_tx_zc_inline (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node,
+                             u32 *buffers, memif_if_t *mif, memif_queue_t *mq,
+                             memif_per_thread_data_t *ptd, u32 n_left)
+{
+  memif_ring_t *ring = mq->ring;
+  u16 slot, free_slots, n_free;
+  u16 ring_size = 1 << mq->log2_ring_size;
+  u16 mask = ring_size - 1;
+  int n_retries = 5;
+  vlib_buffer_t *b0;
+  u16 head, tail;
+
+retry:
+  tail = __atomic_load_n (&ring->tail, __ATOMIC_ACQUIRE);
+  slot = head = ring->head;
+
+  n_free = tail - mq->last_tail;
+  if (n_free >= 16)
     {
-      vlib_error_count (vm, node->node_index, MEMIF_TX_ERROR_NO_FREE_SLOTS,
-                       n_left);
+      vlib_buffer_free_from_ring_no_next (vm, mq->buffers,
+                                         mq->last_tail & mask,
+                                         ring_size, n_free);
+      mq->last_tail += n_free;
     }
 
-  if ((ring->flags & MEMIF_RING_FLAG_MASK_INT) == 0 && mq->int_fd > -1)
+  free_slots = ring_size - head + mq->last_tail;
+
+  while (n_left && free_slots)
     {
-      u64 b = 1;
-      CLIB_UNUSED (int r) = write (mq->int_fd, &b, sizeof (b));
-      mq->int_count++;
+      u16 s0;
+      u16 slots_in_packet = 1;
+      memif_desc_t *d0;
+      u32 bi0;
+
+      clib_prefetch_store (&ring->desc[(slot + 8) & mask]);
+
+      if (PREDICT_TRUE (n_left >= 4))
+       vlib_prefetch_buffer_header (vlib_get_buffer (vm, buffers[3]), LOAD);
+
+      bi0 = buffers[0];
+
+    next_in_chain:
+      s0 = slot & mask;
+      d0 = &ring->desc[s0];
+      mq->buffers[s0] = bi0;
+      b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
+
+      d0->region = b0->buffer_pool_index + 1;
+      d0->offset = (void *) b0->data + b0->current_data -
+       mif->regions[d0->region].shm;
+      d0->length = b0->current_length;
+
+      free_slots--;
+      slot++;
+
+      if (PREDICT_FALSE (b0->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT))
+       {
+         if (PREDICT_FALSE (free_slots == 0))
+           {
+             /* revert to last fully processed packet */
+             free_slots += slots_in_packet;
+             slot -= slots_in_packet;
+             goto no_free_slots;
+           }
+
+         d0->flags = MEMIF_DESC_FLAG_NEXT;
+         bi0 = b0->next_buffer;
+
+         /* next */
+         slots_in_packet++;
+         goto next_in_chain;
+       }
+
+      d0->flags = 0;
+
+      /* next from */
+      buffers++;
+      n_left--;
     }
+no_free_slots:
 
-  vlib_buffer_free (vm, vlib_frame_args (frame), frame->n_vectors);
+  __atomic_store_n (&ring->head, slot, __ATOMIC_RELEASE);
 
-  return frame->n_vectors;
+  if (n_left && n_retries--)
+    goto retry;
+
+  return n_left;
 }
 
-uword
-CLIB_MULTIARCH_FN (memif_interface_tx) (vlib_main_t * vm,
-                                       vlib_node_runtime_t * node,
-                                       vlib_frame_t * frame)
+VNET_DEVICE_CLASS_TX_FN (memif_device_class) (vlib_main_t * vm,
+                                             vlib_node_runtime_t * node,
+                                             vlib_frame_t * frame)
 {
   memif_main_t *nm = &memif_main;
   vnet_interface_output_runtime_t *rund = (void *) node->runtime_data;
   memif_if_t *mif = pool_elt_at_index (nm->interfaces, rund->dev_instance);
+  vnet_hw_if_tx_frame_t *tf = vlib_frame_scalar_args (frame);
+  memif_queue_t *mq;
+  u32 qid = tf->queue_id;
+  u32 *from, thread_index = vm->thread_index;
+  memif_per_thread_data_t *ptd = vec_elt_at_index (memif_main.per_thread_data,
+                                                  thread_index);
+  uword n_left;
 
-  if (mif->flags & MEMIF_IF_FLAG_IS_SLAVE)
-    return memif_interface_tx_inline (vm, node, frame, mif, MEMIF_RING_S2M);
+  ASSERT (vec_len (mif->tx_queues) > qid);
+  mq = vec_elt_at_index (mif->tx_queues, qid);
+
+  if (tf->shared_queue)
+    clib_spinlock_lock (&mq->lockp);
+
+  from = vlib_frame_vector_args (frame);
+  n_left = frame->n_vectors;
+  if (mif->flags & MEMIF_IF_FLAG_ZERO_COPY)
+    n_left =
+      memif_interface_tx_zc_inline (vm, node, from, mif, mq, ptd, n_left);
+  else if (mif->flags & MEMIF_IF_FLAG_IS_SLAVE)
+    n_left = memif_interface_tx_inline (vm, node, from, mif, MEMIF_RING_S2M,
+                                       mq, ptd, n_left);
   else
-    return memif_interface_tx_inline (vm, node, frame, mif, MEMIF_RING_M2S);
+    n_left = memif_interface_tx_inline (vm, node, from, mif, MEMIF_RING_M2S,
+                                       mq, ptd, n_left);
+
+  if (tf->shared_queue)
+    clib_spinlock_unlock (&mq->lockp);
+
+  if (n_left)
+    vlib_error_count (vm, node->node_index, MEMIF_TX_ERROR_NO_FREE_SLOTS,
+                     n_left);
+
+  if ((mq->ring->flags & MEMIF_RING_FLAG_MASK_INT) == 0 && mq->int_fd > -1)
+    {
+      u64 b = 1;
+      int __clib_unused r = write (mq->int_fd, &b, sizeof (b));
+      mq->int_count++;
+    }
+
+  if ((mif->flags & MEMIF_IF_FLAG_ZERO_COPY) == 0)
+    vlib_buffer_free (vm, from, frame->n_vectors);
+  else if (n_left)
+    vlib_buffer_free (vm, from + frame->n_vectors - n_left, n_left);
+
+  return frame->n_vectors - n_left;
 }
 
-static __clib_unused void
+static void
 memif_set_interface_next_node (vnet_main_t * vnm, u32 hw_if_index,
                               u32 node_index)
 {
@@ -341,22 +443,22 @@ memif_set_interface_next_node (vnet_main_t * vnm, u32 hw_if_index,
     vlib_node_add_next (vlib_get_main (), memif_input_node.index, node_index);
 }
 
-static __clib_unused void
+static void
 memif_clear_hw_interface_counters (u32 instance)
 {
   /* Nothing for now */
 }
 
-static __clib_unused clib_error_t *
+static clib_error_t *
 memif_interface_rx_mode_change (vnet_main_t * vnm, u32 hw_if_index, u32 qid,
-                               vnet_hw_interface_rx_mode mode)
+                               vnet_hw_if_rx_mode mode)
 {
   memif_main_t *mm = &memif_main;
   vnet_hw_interface_t *hw = vnet_get_hw_interface (vnm, hw_if_index);
   memif_if_t *mif = pool_elt_at_index (mm->interfaces, hw->dev_instance);
   memif_queue_t *mq = vec_elt_at_index (mif->rx_queues, qid);
 
-  if (mode == VNET_HW_INTERFACE_RX_MODE_POLLING)
+  if (mode == VNET_HW_IF_RX_MODE_POLLING)
     mq->ring->flags |= MEMIF_RING_FLAG_MASK_INT;
   else
     mq->ring->flags &= ~MEMIF_RING_FLAG_MASK_INT;
@@ -364,23 +466,7 @@ memif_interface_rx_mode_change (vnet_main_t * vnm, u32 hw_if_index, u32 qid,
   return 0;
 }
 
-static __clib_unused clib_error_t *
-memif_interface_admin_up_down (vnet_main_t * vnm, u32 hw_if_index, u32 flags)
-{
-  memif_main_t *mm = &memif_main;
-  vnet_hw_interface_t *hw = vnet_get_hw_interface (vnm, hw_if_index);
-  memif_if_t *mif = pool_elt_at_index (mm->interfaces, hw->dev_instance);
-  static clib_error_t *error = 0;
-
-  if (flags & VNET_SW_INTERFACE_FLAG_ADMIN_UP)
-    mif->flags |= MEMIF_IF_FLAG_ADMIN_UP;
-  else
-    mif->flags &= ~MEMIF_IF_FLAG_ADMIN_UP;
-
-  return error;
-}
-
-static __clib_unused clib_error_t *
+static clib_error_t *
 memif_subif_add_del_function (vnet_main_t * vnm,
                              u32 hw_if_index,
                              struct vnet_sw_interface_t *st, int is_add)
@@ -389,16 +475,14 @@ memif_subif_add_del_function (vnet_main_t * vnm,
   return 0;
 }
 
-#ifndef CLIB_MULTIARCH_VARIANT
 /* *INDENT-OFF* */
 VNET_DEVICE_CLASS (memif_device_class) = {
   .name = "memif",
-  .tx_function = memif_interface_tx,
   .format_device_name = format_memif_device_name,
   .format_device = format_memif_device,
   .format_tx_trace = format_memif_tx_trace,
   .tx_function_n_errors = MEMIF_TX_N_ERROR,
-  .tx_function_error_strings = memif_tx_func_error_strings,
+  .tx_function_error_counters = memif_tx_func_error_counters,
   .rx_redirect_to_node = memif_set_interface_next_node,
   .clear_counters = memif_clear_hw_interface_counters,
   .admin_up_down_function = memif_interface_admin_up_down,
@@ -406,20 +490,6 @@ VNET_DEVICE_CLASS (memif_device_class) = {
   .rx_mode_change_function = memif_interface_rx_mode_change,
 };
 
-#if __x86_64__
-vlib_node_function_t __clib_weak memif_interface_tx_avx512;
-vlib_node_function_t __clib_weak memif_interface_tx_avx2;
-static void __clib_constructor
-dpdk_interface_tx_multiarch_select (void)
-{
-  if (memif_interface_tx_avx512 && clib_cpu_supports_avx512f ())
-    memif_device_class.tx_function = memif_interface_tx_avx512;
-  else if (memif_interface_tx_avx2 && clib_cpu_supports_avx2 ())
-    memif_device_class.tx_function = memif_interface_tx_avx2;
-}
-#endif
-#endif
-
 /* *INDENT-ON* */
 
 /*