src/plugins/memif/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 #define _GNU_SOURCE
  19 #include <stdint.h>
  20 #include <net/if.h>
  21 #include <sys/ioctl.h>
  22 #include <sys/uio.h>
  23
  24 #include <vlib/vlib.h>
  25 #include <vlib/unix/unix.h>
  26 #include <vnet/ethernet/ethernet.h>
  27 #include <vnet/devices/devices.h>
  28 #include <vnet/feature/feature.h>
  29
  30 #include <memif/memif.h>
  31
  32 #define foreach_memif_input_error
  33
  34 typedef enum
  35 {
  36 #define _(f,s) MEMIF_INPUT_ERROR_##f,
  37   foreach_memif_input_error
  38 #undef _
  39     MEMIF_INPUT_N_ERROR,
  40 } memif_input_error_t;
  41
  42 static char *memif_input_error_strings[] = {
  43 #define _(n,s) s,
  44   foreach_memif_input_error
  45 #undef _
  46 };
  47
  48 typedef struct
  49 {
  50   u32 next_index;
  51   u32 hw_if_index;
  52   u16 ring;
  53 } memif_input_trace_t;
  54
  55 static u8 *
  56 format_memif_input_trace (u8 * s, va_list * args)
  57 {
  58   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
  59   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
  60   memif_input_trace_t *t = va_arg (*args, memif_input_trace_t *);
  61   uword indent = format_get_indent (s);
  62
  63   s = format (s, "memif: hw_if_index %d next-index %d",
  64               t->hw_if_index, t->next_index);
  65   s = format (s, "\n%Uslot: ring %u", format_white_space, indent + 2,
  66               t->ring);
  67   return s;
  68 }
  69
  70 static_always_inline void
  71 memif_prefetch (vlib_main_t * vm, u32 bi)
  72 {
  73   vlib_buffer_t *b = vlib_get_buffer (vm, bi);
  74   vlib_prefetch_buffer_header (b, STORE);
  75   CLIB_PREFETCH (b->data, CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
  76 }
  77
  78 static_always_inline uword
  79 memif_device_input_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
  80                            vlib_frame_t * frame, memif_if_t * mif,
  81                            memif_ring_type_t type)
  82 {
  83   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
  84   u8 rid = 0;                   /* Ring id */
  85   memif_ring_t *ring = memif_get_ring (mif, type, rid);
  86   memif_ring_data_t *rd =
  87     vec_elt_at_index (mif->ring_data, rid + type * mif->num_s2m_rings);
  88   u16 head;
  89
  90   u32 next_index = VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT;
  91   uword n_trace = vlib_get_trace_count (vm, node);
  92   memif_main_t *nm = &memif_main;
  93   u32 n_rx_packets = 0;
  94   u32 n_rx_bytes = 0;
  95   u32 *to_next = 0;
  96   u32 n_free_bufs;
  97   u32 cpu_index = os_get_cpu_number ();
  98   u32 bi0, bi1;
  99   vlib_buffer_t *b0, *b1;
 100   u16 ring_size = 1 << mif->log2_ring_size;
 101   u16 mask = ring_size - 1;
 102   u16 num_slots;
 103   void *mb0, *mb1;
 104
 105   if (mif->per_interface_next_index != ~0)
 106     next_index = mif->per_interface_next_index;
 107
 108   n_free_bufs = vec_len (nm->rx_buffers[cpu_index]);
 109   if (PREDICT_FALSE (n_free_bufs < ring_size))
 110     {
 111       vec_validate (nm->rx_buffers[cpu_index], ring_size + n_free_bufs - 1);
 112       n_free_bufs +=
 113         vlib_buffer_alloc (vm, &nm->rx_buffers[cpu_index][n_free_bufs],
 114                            ring_size);
 115       _vec_len (nm->rx_buffers[cpu_index]) = n_free_bufs;
 116     }
 117
 118   head = ring->head;
 119   if (head == rd->last_head)
 120     return 0;
 121
 122   if (head > rd->last_head)
 123     num_slots = head - rd->last_head;
 124   else
 125     num_slots = ring_size - rd->last_head + head;
 126
 127   while (num_slots)
 128     {
 129       u32 n_left_to_next;
 130       u32 next0 = next_index;
 131       u32 next1 = next_index;
 132       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
 133
 134       while (num_slots > 5 && n_left_to_next > 2)
 135         {
 136           if (PREDICT_TRUE (rd->last_head + 5 < ring_size))
 137             {
 138               CLIB_PREFETCH (memif_get_buffer (mif, ring, rd->last_head + 2),
 139                              CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 140               CLIB_PREFETCH (memif_get_buffer (mif, ring, rd->last_head + 3),
 141                              CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 142               CLIB_PREFETCH (&ring->desc[rd->last_head + 4],
 143                              CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 144               CLIB_PREFETCH (&ring->desc[rd->last_head + 5],
 145                              CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 146             }
 147           else
 148             {
 149               CLIB_PREFETCH (memif_get_buffer
 150                              (mif, ring, (rd->last_head + 2) % mask),
 151                              CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 152               CLIB_PREFETCH (memif_get_buffer
 153                              (mif, ring, (rd->last_head + 3) % mask),
 154                              CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 155               CLIB_PREFETCH (&ring->desc[(rd->last_head + 4) % mask],
 156                              CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 157               CLIB_PREFETCH (&ring->desc[(rd->last_head + 5) % mask],
 158                              CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 159             }
 160           /* get empty buffer */
 161           u32 last_buf = vec_len (nm->rx_buffers[cpu_index]) - 1;
 162           bi0 = nm->rx_buffers[cpu_index][last_buf];
 163           bi1 = nm->rx_buffers[cpu_index][last_buf - 1];
 164           _vec_len (nm->rx_buffers[cpu_index]) -= 2;
 165
 166           if (last_buf > 4)
 167             {
 168               memif_prefetch (vm, nm->rx_buffers[cpu_index][last_buf - 2]);
 169               memif_prefetch (vm, nm->rx_buffers[cpu_index][last_buf - 3]);
 170             }
 171
 172           /* enqueue buffer */
 173           to_next[0] = bi0;
 174           to_next[1] = bi1;
 175           to_next += 2;
 176           n_left_to_next -= 2;
 177
 178           /* fill buffer metadata */
 179           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 180           b1 = vlib_get_buffer (vm, bi1);
 181
 182           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 183           vnet_buffer (b1)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 184
 185           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = (u32) ~ 0;
 186           vnet_buffer (b1)->sw_if_index[VLIB_TX] = (u32) ~ 0;
 187
 188           /* copy buffer */
 189           mb0 = memif_get_buffer (mif, ring, rd->last_head);
 190           clib_memcpy (vlib_buffer_get_current (b0), mb0,
 191                        CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 192           b0->current_length = ring->desc[rd->last_head].length;
 193           rd->last_head = (rd->last_head + 1) & mask;
 194
 195           mb1 = memif_get_buffer (mif, ring, rd->last_head);
 196           clib_memcpy (vlib_buffer_get_current (b1), mb1,
 197                        CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 198           b1->current_length = ring->desc[rd->last_head].length;
 199           rd->last_head = (rd->last_head + 1) & mask;
 200
 201           if (b0->current_length > CLIB_CACHE_LINE_BYTES)
 202             clib_memcpy (vlib_buffer_get_current (b0) + CLIB_CACHE_LINE_BYTES,
 203                          mb0 + CLIB_CACHE_LINE_BYTES,
 204                          b0->current_length - CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 205
 206           if (b1->current_length > CLIB_CACHE_LINE_BYTES)
 207             clib_memcpy (vlib_buffer_get_current (b1) + CLIB_CACHE_LINE_BYTES,
 208                          mb1 + CLIB_CACHE_LINE_BYTES,
 209                          b1->current_length - CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 210
 211           /* trace */
 212           VLIB_BUFFER_TRACE_TRAJECTORY_INIT (b0);
 213           VLIB_BUFFER_TRACE_TRAJECTORY_INIT (b1);
 214
 215           if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 216             {
 217               /* b0 */
 218               memif_input_trace_t *tr;
 219               vlib_trace_buffer (vm, node, next0, b0,
 220                                  /* follow_chain */ 0);
 221               vlib_set_trace_count (vm, node, --n_trace);
 222               tr = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*tr));
 223               tr->next_index = next0;
 224               tr->hw_if_index = mif->hw_if_index;
 225               tr->ring = rid;
 226
 227               if (n_trace)
 228                 {
 229                   /* b1 */
 230                   memif_input_trace_t *tr;
 231                   vlib_trace_buffer (vm, node, next1, b1,
 232                                      /* follow_chain */ 0);
 233                   vlib_set_trace_count (vm, node, --n_trace);
 234                   tr = vlib_add_trace (vm, node, b1, sizeof (*tr));
 235                   tr->next_index = next1;
 236                   tr->hw_if_index = mif->hw_if_index;
 237                   tr->ring = rid;
 238                 }
 239             }
 240
 241           /* redirect if feature path enabled */
 242           vnet_feature_start_device_input_x2 (mif->sw_if_index,
 243                                               &next0, &next1, b0, b1);
 244
 245           /* enqueue */
 246           vlib_validate_buffer_enqueue_x2 (vm, node, next_index, to_next,
 247                                            n_left_to_next,
 248                                            bi0, bi1, next0, next1);
 249
 250           /* next packet */
 251           num_slots -= 2;
 252           n_rx_packets += 2;
 253           n_rx_bytes += b0->current_length;
 254           n_rx_bytes += b1->current_length;
 255         }
 256       while (num_slots && n_left_to_next)
 257         {
 258           /* get empty buffer */
 259           u32 last_buf = vec_len (nm->rx_buffers[cpu_index]) - 1;
 260           bi0 = nm->rx_buffers[cpu_index][last_buf];
 261           _vec_len (nm->rx_buffers[cpu_index]) = last_buf;
 262
 263           /* enqueue buffer */
 264           to_next[0] = bi0;
 265           to_next += 1;
 266           n_left_to_next--;
 267
 268           /* fill buffer metadata */
 269           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 270           b0->current_length = ring->desc[rd->last_head].length;
 271           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 272           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = (u32) ~ 0;
 273
 274           /* copy buffer */
 275           mb0 = memif_get_buffer (mif, ring, rd->last_head);
 276           clib_memcpy (vlib_buffer_get_current (b0), mb0,
 277                        CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 278           if (b0->current_length > CLIB_CACHE_LINE_BYTES)
 279             clib_memcpy (vlib_buffer_get_current (b0) + CLIB_CACHE_LINE_BYTES,
 280                          mb0 + CLIB_CACHE_LINE_BYTES,
 281                          b0->current_length - CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 282
 283           /* trace */
 284           VLIB_BUFFER_TRACE_TRAJECTORY_INIT (b0);
 285
 286           if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 287             {
 288               memif_input_trace_t *tr;
 289               vlib_trace_buffer (vm, node, next0, b0,
 290                                  /* follow_chain */ 0);
 291               vlib_set_trace_count (vm, node, --n_trace);
 292               tr = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*tr));
 293               tr->next_index = next0;
 294               tr->hw_if_index = mif->hw_if_index;
 295               tr->ring = rid;
 296             }
 297
 298
 299           /* redirect if feature path enabled */
 300           vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index, &next0, b0);
 301
 302           /* enqueue */
 303           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
 304                                            n_left_to_next, bi0, next0);
 305
 306           /* next packet */
 307           rd->last_head = (rd->last_head + 1) & mask;
 308           num_slots--;
 309           n_rx_packets++;
 310           n_rx_bytes += b0->current_length;
 311         }
 312       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
 313     }
 314   CLIB_MEMORY_STORE_BARRIER ();
 315   ring->tail = head;
 316
 317   vlib_increment_combined_counter (vnm->interface_main.combined_sw_if_counters
 318                                    + VNET_INTERFACE_COUNTER_RX, cpu_index,
 319                                    mif->hw_if_index, n_rx_packets,
 320                                    n_rx_bytes);
 321
 322   return n_rx_packets;
 323 }
 324
 325 static uword
 326 memif_input_fn (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
 327                 vlib_frame_t * frame)
 328 {
 329   u32 n_rx_packets = 0;
 330   u32 cpu_index = os_get_cpu_number ();
 331   memif_main_t *nm = &memif_main;
 332   memif_if_t *mif;
 333
 334   /* *INDENT-OFF* */
 335   pool_foreach (mif, nm->interfaces,
 336     ({
 337       if (mif->flags & MEMIF_IF_FLAG_ADMIN_UP &&
 338           mif->flags & MEMIF_IF_FLAG_CONNECTED &&
 339           (mif->if_index % nm->input_cpu_count) ==
 340           (cpu_index - nm->input_cpu_first_index))
 341         {
 342           if (mif->flags & MEMIF_IF_FLAG_IS_SLAVE)
 343             n_rx_packets +=
 344               memif_device_input_inline (vm, node, frame, mif,
 345                                          MEMIF_RING_M2S);
 346           else
 347             n_rx_packets +=
 348               memif_device_input_inline (vm, node, frame, mif,
 349                                          MEMIF_RING_S2M);
 350         }
 351     }));
 352   /* *INDENT-ON* */
 353
 354   return n_rx_packets;
 355 }
 356
 357 /* *INDENT-OFF* */
 358 VLIB_REGISTER_NODE (memif_input_node) = {
 359   .function = memif_input_fn,
 360   .name = "memif-input",
 361   .sibling_of = "device-input",
 362   .format_trace = format_memif_input_trace,
 363   .type = VLIB_NODE_TYPE_INPUT,
 364   .state = VLIB_NODE_STATE_INTERRUPT,
 365   .n_errors = MEMIF_INPUT_N_ERROR,
 366   .error_strings = memif_input_error_strings,
 367 };
 368
 369 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (memif_input_node, memif_input_fn)
 370 /* *INDENT-ON* */
 371
 372
 373 /*
 374  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 375  *
 376  * Local Variables:
 377  * eval: (c-set-style "gnu")
 378  * End:
 379  */