devices: add multi-queue support for af-packet
[vpp.git] / src / vnet / devices / af_packet / device.c
index 1aa1e08..013d9f7 100644 (file)
@@ -56,6 +56,15 @@ static char *af_packet_tx_func_error_strings[] = {
 #undef _
 };
 
+typedef struct
+{
+  u32 buffer_index;
+  u32 hw_if_index;
+  u16 queue_id;
+  tpacket3_hdr_t tph;
+  vnet_virtio_net_hdr_t vnet_hdr;
+  vlib_buffer_t buffer;
+} af_packet_tx_trace_t;
 
 #ifndef CLIB_MARCH_VARIANT
 u8 *
@@ -79,61 +88,142 @@ format_af_packet_device (u8 * s, va_list * args)
 
   af_packet_main_t *apm = &af_packet_main;
   af_packet_if_t *apif = pool_elt_at_index (apm->interfaces, dev_instance);
-  clib_spinlock_lock_if_init (&apif->lockp);
-  u32 tx_block_sz = apif->tx_req->tp_block_size;
-  u32 tx_frame_sz = apif->tx_req->tp_frame_size;
-  u32 tx_frame_nr = apif->tx_req->tp_frame_nr;
-  u32 tx_block_nr = apif->tx_req->tp_block_nr;
-  u32 rx_block_size = apif->rx_req->tp_block_size;
-  u32 rx_frame_size = apif->rx_req->tp_frame_size;
-  u32 rx_frame_nr = apif->rx_req->tp_frame_nr;
-  u32 rx_block_nr = apif->rx_req->tp_block_nr;
-  int block = 0;
-  u8 *tx_block_start = apif->tx_ring[block];
-  u32 tx_frame = apif->next_tx_frame;
-  tpacket3_hdr_t *tph;
-
-  s = format (s, "Linux PACKET socket interface\n");
-  s = format (s, "%UTX block size:%d nr:%d  TX frame size:%d nr:%d\n",
-             format_white_space, indent, tx_block_sz, tx_block_nr,
-             tx_frame_sz, tx_frame_nr);
-  s = format (s, "%URX block size:%d nr:%d  RX frame size:%d nr:%d\n",
-             format_white_space, indent, rx_block_size, rx_block_nr,
-             rx_frame_size, rx_frame_nr);
-  s = format (s, "%Unext frame:%d\n", format_white_space, indent,
-             apif->next_tx_frame);
-
-  int n_send_req = 0, n_avail = 0, n_sending = 0, n_tot = 0, n_wrong = 0;
-  do
+  af_packet_queue_t *rx_queue = 0;
+  af_packet_queue_t *tx_queue = 0;
+
+  s = format (s, "Linux PACKET socket interface");
+
+  vec_foreach (rx_queue, apif->rx_queues)
     {
-      tph = (tpacket3_hdr_t *) (tx_block_start + tx_frame * tx_frame_sz);
-      tx_frame = (tx_frame + 1) % tx_frame_nr;
-      if (tph->tp_status == 0)
-       n_avail++;
-      else if (tph->tp_status & TP_STATUS_SEND_REQUEST)
-       n_send_req++;
-      else if (tph->tp_status & TP_STATUS_SENDING)
-       n_sending++;
-      else
-       n_wrong++;
-      n_tot++;
+      u32 rx_block_size = rx_queue->rx_req->tp_block_size;
+      u32 rx_frame_size = rx_queue->rx_req->tp_frame_size;
+      u32 rx_frame_nr = rx_queue->rx_req->tp_frame_nr;
+      u32 rx_block_nr = rx_queue->rx_req->tp_block_nr;
+
+      s = format (s, "\n%URX Queue %u:", format_white_space, indent,
+                 rx_queue->queue_id);
+      s = format (s, "\n%Ublock size:%d nr:%d  frame size:%d nr:%d",
+                 format_white_space, indent + 2, rx_block_size, rx_block_nr,
+                 rx_frame_size, rx_frame_nr);
+      s = format (s, " next block:%d", rx_queue->next_rx_block);
+      if (rx_queue->is_rx_pending)
+       {
+         s = format (
+           s, "\n%UPending Request: num-rx-pkts:%d next-frame-offset:%d",
+           format_white_space, indent + 2, rx_queue->num_rx_pkts,
+           rx_queue->rx_frame_offset);
+       }
     }
-  while (tx_frame != apif->next_tx_frame);
-  s = format (s, "%Uavailable:%d request:%d sending:%d wrong:%d total:%d\n",
-             format_white_space, indent, n_avail, n_send_req, n_sending,
-             n_wrong, n_tot);
 
-  clib_spinlock_unlock_if_init (&apif->lockp);
+  vec_foreach (tx_queue, apif->tx_queues)
+    {
+      clib_spinlock_lock (&tx_queue->lockp);
+      u32 tx_block_sz = tx_queue->tx_req->tp_block_size;
+      u32 tx_frame_sz = tx_queue->tx_req->tp_frame_size;
+      u32 tx_frame_nr = tx_queue->tx_req->tp_frame_nr;
+      u32 tx_block_nr = tx_queue->tx_req->tp_block_nr;
+      int block = 0;
+      int n_send_req = 0, n_avail = 0, n_sending = 0, n_tot = 0, n_wrong = 0;
+      u8 *tx_block_start = tx_queue->tx_ring[block];
+      u32 tx_frame = tx_queue->next_tx_frame;
+      tpacket3_hdr_t *tph;
+
+      s = format (s, "\n%UTX Queue %u:", format_white_space, indent,
+                 tx_queue->queue_id);
+      s = format (s, "\n%Ublock size:%d nr:%d  frame size:%d nr:%d",
+                 format_white_space, indent + 2, tx_block_sz, tx_block_nr,
+                 tx_frame_sz, tx_frame_nr);
+      s = format (s, " next frame:%d", tx_queue->next_tx_frame);
+
+      do
+       {
+         tph = (tpacket3_hdr_t *) (tx_block_start + tx_frame * tx_frame_sz);
+         tx_frame = (tx_frame + 1) % tx_frame_nr;
+         if (tph->tp_status == 0)
+           n_avail++;
+         else if (tph->tp_status & TP_STATUS_SEND_REQUEST)
+           n_send_req++;
+         else if (tph->tp_status & TP_STATUS_SENDING)
+           n_sending++;
+         else
+           n_wrong++;
+         n_tot++;
+       }
+      while (tx_frame != tx_queue->next_tx_frame);
+      s =
+       format (s, "\n%Uavailable:%d request:%d sending:%d wrong:%d total:%d",
+               format_white_space, indent + 2, n_avail, n_send_req, n_sending,
+               n_wrong, n_tot);
+      clib_spinlock_unlock (&tx_queue->lockp);
+    }
   return s;
 }
 
 static u8 *
-format_af_packet_tx_trace (u8 * s, va_list * args)
+format_af_packet_tx_trace (u8 *s, va_list *va)
 {
-  s = format (s, "Unimplemented...");
+  CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*va, vlib_main_t *);
+  CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*va, vlib_node_t *);
+  af_packet_tx_trace_t *t = va_arg (*va, af_packet_tx_trace_t *);
+  u32 indent = format_get_indent (s);
+
+  s = format (s, "af_packet: hw_if_index %u tx-queue %u", t->hw_if_index,
+             t->queue_id);
+
+  s =
+    format (s,
+           "\n%Utpacket3_hdr:\n%Ustatus 0x%x len %u snaplen %u mac %u net %u"
+           "\n%Usec 0x%x nsec 0x%x vlan %U"
+#ifdef TP_STATUS_VLAN_TPID_VALID
+           " vlan_tpid %u"
+#endif
+           ,
+           format_white_space, indent + 2, format_white_space, indent + 4,
+           t->tph.tp_status, t->tph.tp_len, t->tph.tp_snaplen, t->tph.tp_mac,
+           t->tph.tp_net, format_white_space, indent + 4, t->tph.tp_sec,
+           t->tph.tp_nsec, format_ethernet_vlan_tci, t->tph.hv1.tp_vlan_tci
+#ifdef TP_STATUS_VLAN_TPID_VALID
+           ,
+           t->tph.hv1.tp_vlan_tpid
+#endif
+    );
+
+  s = format (s,
+             "\n%Uvnet-hdr:\n%Uflags 0x%02x gso_type 0x%02x hdr_len %u"
+             "\n%Ugso_size %u csum_start %u csum_offset %u",
+             format_white_space, indent + 2, format_white_space, indent + 4,
+             t->vnet_hdr.flags, t->vnet_hdr.gso_type, t->vnet_hdr.hdr_len,
+             format_white_space, indent + 4, t->vnet_hdr.gso_size,
+             t->vnet_hdr.csum_start, t->vnet_hdr.csum_offset);
+
+  s = format (s, "\n%Ubuffer 0x%x:\n%U%U", format_white_space, indent + 2,
+             t->buffer_index, format_white_space, indent + 4,
+             format_vnet_buffer_no_chain, &t->buffer);
+  s = format (s, "\n%U%U", format_white_space, indent + 2,
+             format_ethernet_header_with_length, t->buffer.pre_data,
+             sizeof (t->buffer.pre_data));
   return s;
 }
 
+static void
+af_packet_tx_trace (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node,
+                   vlib_buffer_t *b0, u32 bi, tpacket3_hdr_t *tph,
+                   vnet_virtio_net_hdr_t *vnet_hdr, u32 hw_if_index,
+                   u16 queue_id)
+{
+  af_packet_tx_trace_t *t;
+  t = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (t[0]));
+  t->hw_if_index = hw_if_index;
+  t->queue_id = queue_id;
+  t->buffer_index = bi;
+
+  clib_memcpy_fast (&t->tph, tph, sizeof (*tph));
+  clib_memcpy_fast (&t->vnet_hdr, vnet_hdr, sizeof (*vnet_hdr));
+  clib_memcpy_fast (&t->buffer, b0, sizeof (*b0) - sizeof (b0->pre_data));
+  clib_memcpy_fast (t->buffer.pre_data, vlib_buffer_get_current (b0),
+                   sizeof (t->buffer.pre_data));
+}
+
 static_always_inline void
 fill_gso_offload (vlib_buffer_t *b0, vnet_virtio_net_hdr_t *vnet_hdr)
 {
@@ -226,30 +316,38 @@ VNET_DEVICE_CLASS_TX_FN (af_packet_device_class) (vlib_main_t * vm,
                                                  vlib_frame_t * frame)
 {
   af_packet_main_t *apm = &af_packet_main;
+  vnet_hw_if_tx_frame_t *tf = vlib_frame_scalar_args (frame);
   u32 *buffers = vlib_frame_vector_args (frame);
   u32 n_left = frame->n_vectors;
   u32 n_sent = 0;
   vnet_interface_output_runtime_t *rd = (void *) node->runtime_data;
   af_packet_if_t *apif =
     pool_elt_at_index (apm->interfaces, rd->dev_instance);
-  clib_spinlock_lock_if_init (&apif->lockp);
-  u32 block = 0;
-  u32 frame_size = apif->tx_req->tp_frame_size;
-  u32 frame_num = apif->tx_req->tp_frame_nr;
-  u8 *block_start = apif->tx_ring[block];
-  u32 tx_frame = apif->next_tx_frame;
-  tpacket3_hdr_t *tph;
+  u16 queue_id = tf->queue_id;
+  af_packet_queue_t *tx_queue = vec_elt_at_index (apif->tx_queues, queue_id);
+  u32 block = 0, frame_size = 0, frame_num = 0, tx_frame = 0;
+  u8 *block_start = 0;
+  tpacket3_hdr_t *tph = 0;
   u32 frame_not_ready = 0;
   u8 is_cksum_gso_enabled = (apif->is_cksum_gso_enabled == 1) ? 1 : 0;
 
+  if (tf->shared_queue)
+    clib_spinlock_lock (&tx_queue->lockp);
+
+  frame_size = tx_queue->tx_req->tp_frame_size;
+  frame_num = tx_queue->tx_req->tp_frame_nr;
+  block_start = tx_queue->tx_ring[block];
+  tx_frame = tx_queue->next_tx_frame;
+
   while (n_left)
     {
       u32 len;
       vnet_virtio_net_hdr_t *vnet_hdr = 0;
       u32 offset = 0;
-      vlib_buffer_t *b0 = 0;
-      u32 bi = buffers[0];
+      vlib_buffer_t *b0 = 0, *b0_first = 0;
+      u32 bi, bi_first;
 
+      bi = bi_first = buffers[0];
       n_left--;
       buffers++;
 
@@ -261,9 +359,9 @@ VNET_DEVICE_CLASS_TX_FN (af_packet_device_class) (vlib_main_t * vm,
          goto next;
        }
 
-      b0 = vlib_get_buffer (vm, bi);
+      b0_first = b0 = vlib_get_buffer (vm, bi);
 
-      if (is_cksum_gso_enabled)
+      if (PREDICT_TRUE (is_cksum_gso_enabled))
        {
          vnet_hdr =
            (vnet_virtio_net_hdr_t *) ((u8 *) tph + TPACKET_ALIGN (sizeof (
@@ -298,6 +396,18 @@ VNET_DEVICE_CLASS_TX_FN (af_packet_device_class) (vlib_main_t * vm,
       tph->tp_status = TP_STATUS_SEND_REQUEST;
       n_sent++;
 
+      if (PREDICT_FALSE (b0_first->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
+       {
+         if (PREDICT_TRUE (is_cksum_gso_enabled))
+           af_packet_tx_trace (vm, node, b0_first, bi_first, tph, vnet_hdr,
+                               apif->hw_if_index, queue_id);
+         else
+           {
+             vnet_virtio_net_hdr_t vnet_hdr2 = {};
+             af_packet_tx_trace (vm, node, b0_first, bi_first, tph,
+                                 &vnet_hdr2, apif->hw_if_index, queue_id);
+           }
+       }
       tx_frame = (tx_frame + 1) % frame_num;
 
     next:
@@ -310,10 +420,10 @@ VNET_DEVICE_CLASS_TX_FN (af_packet_device_class) (vlib_main_t * vm,
 
   if (PREDICT_TRUE (n_sent))
     {
-      apif->next_tx_frame = tx_frame;
+      tx_queue->next_tx_frame = tx_frame;
 
-      if (PREDICT_FALSE (sendto (apif->fd, NULL, 0, MSG_DONTWAIT, NULL, 0) ==
-                        -1))
+      if (PREDICT_FALSE (
+           sendto (tx_queue->fd, NULL, 0, MSG_DONTWAIT, NULL, 0) == -1))
        {
          /* Uh-oh, drop & move on, but count whether it was fatal or not.
           * Note that we have no reliable way to properly determine the
@@ -327,7 +437,8 @@ VNET_DEVICE_CLASS_TX_FN (af_packet_device_class) (vlib_main_t * vm,
        }
     }
 
-  clib_spinlock_unlock_if_init (&apif->lockp);
+  if (tf->shared_queue)
+    clib_spinlock_unlock (&tx_queue->lockp);
 
   if (PREDICT_FALSE (frame_not_ready))
     vlib_error_count (vm, node->node_index,