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/interface/rx_queue_funcs.h>
  28 #include <vnet/feature/feature.h>
  29
  30 #include <memif/memif.h>
  31 #include <memif/private.h>
  32
  33 #define foreach_memif_input_error                                             \
  34   _ (BUFFER_ALLOC_FAIL, "buffer allocation failed")                           \
  35   _ (BAD_DESC, "bad descriptor")                                              \
  36   _ (NOT_IP, "not ip packet")
  37
  38 typedef enum
  39 {
  40 #define _(f,s) MEMIF_INPUT_ERROR_##f,
  41   foreach_memif_input_error
  42 #undef _
  43     MEMIF_INPUT_N_ERROR,
  44 } memif_input_error_t;
  45
  46 static __clib_unused char *memif_input_error_strings[] = {
  47 #define _(n,s) s,
  48   foreach_memif_input_error
  49 #undef _
  50 };
  51
  52 typedef struct
  53 {
  54   u32 next_index;
  55   u32 hw_if_index;
  56   u16 ring;
  57 } memif_input_trace_t;
  58
  59 static __clib_unused u8 *
  60 format_memif_input_trace (u8 * s, va_list * args)
  61 {
  62   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
  63   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
  64   memif_input_trace_t *t = va_arg (*args, memif_input_trace_t *);
  65   u32 indent = format_get_indent (s);
  66
  67   s = format (s, "memif: hw_if_index %d next-index %d",
  68               t->hw_if_index, t->next_index);
  69   s = format (s, "\n%Uslot: ring %u", format_white_space, indent + 2,
  70               t->ring);
  71   return s;
  72 }
  73
  74 static_always_inline u32
  75 memif_next_from_ip_hdr (vlib_node_runtime_t * node, vlib_buffer_t * b)
  76 {
  77   u8 *ptr = vlib_buffer_get_current (b);
  78   u8 v = *ptr & 0xf0;
  79
  80   if (PREDICT_TRUE (v == 0x40))
  81     return VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_IP4_NCS_INPUT;
  82   else if (PREDICT_TRUE (v == 0x60))
  83     return VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_IP6_INPUT;
  84
  85   b->error = node->errors[MEMIF_INPUT_ERROR_NOT_IP];
  86   return VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_DROP;
  87 }
  88
  89 static_always_inline void
  90 memif_trace_buffer (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
  91                     memif_if_t * mif, vlib_buffer_t * b, u32 next, u16 qid,
  92                     uword * n_tracep)
  93 {
  94   VLIB_BUFFER_TRACE_TRAJECTORY_INIT (b);
  95
  96   if (PREDICT_TRUE
  97       (b != 0 && vlib_trace_buffer (vm, node, next, b, /* follow_chain */ 0)))
  98     {
  99       memif_input_trace_t *tr;
 100       vlib_set_trace_count (vm, node, --(*n_tracep));
 101       tr = vlib_add_trace (vm, node, b, sizeof (*tr));
 102       tr->next_index = next;
 103       tr->hw_if_index = mif->hw_if_index;
 104       tr->ring = qid;
 105     }
 106 }
 107
 108 static_always_inline void
 109 memif_add_copy_op (memif_per_thread_data_t * ptd, void *data, u32 len,
 110                    u16 buffer_offset, u16 buffer_vec_index)
 111 {
 112   memif_copy_op_t *co;
 113   vec_add2_aligned (ptd->copy_ops, co, 1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 114   co->data = data;
 115   co->data_len = len;
 116   co->buffer_offset = buffer_offset;
 117   co->buffer_vec_index = buffer_vec_index;
 118 }
 119
 120 static_always_inline void
 121 memif_add_to_chain (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b, u32 * buffers,
 122                     u32 buffer_size)
 123 {
 124   vlib_buffer_t *seg = b;
 125   i32 bytes_left = b->current_length - buffer_size + b->current_data;
 126
 127   if (PREDICT_TRUE (bytes_left <= 0))
 128     return;
 129
 130   b->current_length -= bytes_left;
 131   b->total_length_not_including_first_buffer = bytes_left;
 132
 133   while (bytes_left)
 134     {
 135       seg->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
 136       seg->next_buffer = buffers[0];
 137       seg = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 138       buffers++;
 139       seg->current_data = 0;
 140       seg->current_length = clib_min (buffer_size, bytes_left);
 141       bytes_left -= seg->current_length;
 142     }
 143 }
 144
 145 static_always_inline u32
 146 sat_sub (u32 x, u32 y)
 147 {
 148   u32 res = x - y;
 149   res &= -(res <= x);
 150   return res;
 151 }
 152
 153 /* branchless validation of the descriptor - uses saturated subtraction */
 154 static_always_inline u32
 155 memif_desc_is_invalid (memif_if_t * mif, memif_desc_t * d, u32 buffer_length)
 156 {
 157   u32 rv;
 158   u16 valid_flags = MEMIF_DESC_FLAG_NEXT;
 159
 160   rv = d->flags & (~valid_flags);
 161   rv |= sat_sub (d->region + 1, vec_len (mif->regions));
 162   rv |= sat_sub (d->length, buffer_length);
 163   rv |= sat_sub (d->offset + d->length, mif->regions[d->region].region_size);
 164
 165   if (PREDICT_FALSE (rv))
 166     {
 167       mif->flags |= MEMIF_IF_FLAG_ERROR;
 168       return 1;
 169     }
 170
 171   return 0;
 172 }
 173
 174 static_always_inline uword
 175 memif_device_input_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
 176                            vlib_frame_t * frame, memif_if_t * mif,
 177                            memif_ring_type_t type, u16 qid,
 178                            memif_interface_mode_t mode)
 179 {
 180   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
 181   memif_main_t *mm = &memif_main;
 182   memif_ring_t *ring;
 183   memif_queue_t *mq;
 184   u16 buffer_size = vlib_buffer_get_default_data_size (vm);
 185   uword n_trace = vlib_get_trace_count (vm, node);
 186   u16 nexts[MEMIF_RX_VECTOR_SZ], *next = nexts;
 187   u32 _to_next_bufs[MEMIF_RX_VECTOR_SZ], *to_next_bufs = _to_next_bufs, *bi;
 188   u32 n_rx_packets = 0, n_rx_bytes = 0;
 189   u32 n_left, n_left_to_next;
 190   u32 next_index = VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT;
 191   vlib_buffer_t *b0, *b1, *b2, *b3;
 192   u32 thread_index = vm->thread_index;
 193   memif_per_thread_data_t *ptd = vec_elt_at_index (mm->per_thread_data,
 194                                                    thread_index);
 195   vlib_buffer_t bt;
 196   u16 cur_slot, last_slot, ring_size, n_slots, mask;
 197   i16 start_offset;
 198   u16 n_buffers = 0, n_alloc;
 199   memif_copy_op_t *co;
 200   memif_packet_op_t *po;
 201   memif_region_index_t last_region = ~0;
 202   void *last_region_shm = 0;
 203   void *last_region_max = 0;
 204
 205   mq = vec_elt_at_index (mif->rx_queues, qid);
 206   ring = mq->ring;
 207   ring_size = 1 << mq->log2_ring_size;
 208   mask = ring_size - 1;
 209
 210   /* assume that somebody will want to add ethernet header on the packet
 211      so start with IP header at offset 14 */
 212   start_offset = (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP) ? 14 : 0;
 213
 214   /* for S2M rings, we are consumers of packet buffers, and for M2S rings we
 215      are producers of empty buffers */
 216   cur_slot = (type == MEMIF_RING_S2M) ? mq->last_head : mq->last_tail;
 217   last_slot = (type == MEMIF_RING_S2M) ? ring->head : ring->tail;
 218   if (cur_slot == last_slot)
 219     goto refill;
 220   n_slots = last_slot - cur_slot;
 221
 222   /* construct copy and packet vector out of ring slots */
 223   while (n_slots && n_rx_packets < MEMIF_RX_VECTOR_SZ)
 224     {
 225       u32 dst_off, src_off, n_bytes_left;
 226       u16 s0;
 227       memif_desc_t *d0;
 228       void *mb0;
 229       po = ptd->packet_ops + n_rx_packets;
 230       n_rx_packets++;
 231       po->first_buffer_vec_index = n_buffers++;
 232       po->packet_len = 0;
 233       src_off = 0;
 234       dst_off = start_offset;
 235
 236     next_slot:
 237       CLIB_PREFETCH (&ring->desc[(cur_slot + 8) & mask],
 238                      CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 239       s0 = cur_slot & mask;
 240       d0 = &ring->desc[s0];
 241       n_bytes_left = d0->length;
 242
 243       /* slave resets buffer length,
 244        * so it can produce full size buffer for master
 245        */
 246       if (type == MEMIF_RING_M2S)
 247         d0->length = mif->run.buffer_size;
 248
 249       po->packet_len += n_bytes_left;
 250       if (PREDICT_FALSE (last_region != d0->region))
 251         {
 252           last_region_shm = mif->regions[d0->region].shm;
 253           last_region = d0->region;
 254           last_region_max =
 255             last_region_shm + mif->regions[last_region].region_size;
 256         }
 257       mb0 = last_region_shm + d0->offset;
 258
 259       if (PREDICT_FALSE (mb0 + n_bytes_left > last_region_max))
 260         vlib_error_count (vm, node->node_index, MEMIF_INPUT_ERROR_BAD_DESC, 1);
 261       else
 262         do
 263           {
 264             u32 dst_free = buffer_size - dst_off;
 265             if (dst_free == 0)
 266               {
 267                 dst_off = 0;
 268                 dst_free = buffer_size;
 269                 n_buffers++;
 270               }
 271             u32 bytes_to_copy = clib_min (dst_free, n_bytes_left);
 272             memif_add_copy_op (ptd, mb0 + src_off, bytes_to_copy, dst_off,
 273                                n_buffers - 1);
 274             n_bytes_left -= bytes_to_copy;
 275             src_off += bytes_to_copy;
 276             dst_off += bytes_to_copy;
 277           }
 278         while (PREDICT_FALSE (n_bytes_left));
 279
 280       cur_slot++;
 281       n_slots--;
 282       if ((d0->flags & MEMIF_DESC_FLAG_NEXT) && n_slots)
 283         {
 284           src_off = 0;
 285           goto next_slot;
 286         }
 287     }
 288
 289   /* allocate free buffers */
 290   vec_validate_aligned (ptd->buffers, n_buffers - 1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 291   n_alloc = vlib_buffer_alloc_from_pool (vm, ptd->buffers, n_buffers,
 292                                          mq->buffer_pool_index);
 293   if (PREDICT_FALSE (n_alloc != n_buffers))
 294     {
 295       if (n_alloc)
 296         vlib_buffer_free (vm, ptd->buffers, n_alloc);
 297       vlib_error_count (vm, node->node_index,
 298                         MEMIF_INPUT_ERROR_BUFFER_ALLOC_FAIL, 1);
 299       goto refill;
 300     }
 301
 302   /* copy data */
 303   n_left = vec_len (ptd->copy_ops);
 304   co = ptd->copy_ops;
 305   while (n_left >= 8)
 306     {
 307       CLIB_PREFETCH (co[4].data, CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 308       CLIB_PREFETCH (co[5].data, CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 309       CLIB_PREFETCH (co[6].data, CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 310       CLIB_PREFETCH (co[7].data, CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 311
 312       b0 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[co[0].buffer_vec_index]);
 313       b1 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[co[1].buffer_vec_index]);
 314       b2 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[co[2].buffer_vec_index]);
 315       b3 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[co[3].buffer_vec_index]);
 316
 317       clib_memcpy_fast (b0->data + co[0].buffer_offset, co[0].data,
 318                         co[0].data_len);
 319       clib_memcpy_fast (b1->data + co[1].buffer_offset, co[1].data,
 320                         co[1].data_len);
 321       clib_memcpy_fast (b2->data + co[2].buffer_offset, co[2].data,
 322                         co[2].data_len);
 323       clib_memcpy_fast (b3->data + co[3].buffer_offset, co[3].data,
 324                         co[3].data_len);
 325
 326       co += 4;
 327       n_left -= 4;
 328     }
 329   while (n_left)
 330     {
 331       b0 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[co[0].buffer_vec_index]);
 332       clib_memcpy_fast (b0->data + co[0].buffer_offset, co[0].data,
 333                         co[0].data_len);
 334       co += 1;
 335       n_left -= 1;
 336     }
 337
 338   /* release slots from the ring */
 339   if (type == MEMIF_RING_S2M)
 340     {
 341       CLIB_MEMORY_STORE_BARRIER ();
 342       ring->tail = mq->last_head = cur_slot;
 343     }
 344   else
 345     {
 346       mq->last_tail = cur_slot;
 347     }
 348
 349   /* prepare buffer template and next indices */
 350   vnet_buffer (&ptd->buffer_template)->sw_if_index[VLIB_RX] =
 351     mif->sw_if_index;
 352   vnet_buffer (&ptd->buffer_template)->feature_arc_index = 0;
 353   ptd->buffer_template.current_data = start_offset;
 354   ptd->buffer_template.current_config_index = 0;
 355   ptd->buffer_template.buffer_pool_index = mq->buffer_pool_index;
 356   ptd->buffer_template.ref_count = 1;
 357
 358   if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET)
 359     {
 360       next_index = VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT;
 361       if (mif->per_interface_next_index != ~0)
 362         next_index = mif->per_interface_next_index;
 363       else
 364         vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index, &next_index,
 365                                             &ptd->buffer_template);
 366
 367       vlib_get_new_next_frame (vm, node, next_index, to_next_bufs,
 368                                n_left_to_next);
 369       if (PREDICT_TRUE (next_index == VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT))
 370         {
 371           vlib_next_frame_t *nf;
 372           vlib_frame_t *f;
 373           ethernet_input_frame_t *ef;
 374           nf = vlib_node_runtime_get_next_frame (vm, node, next_index);
 375           f = vlib_get_frame (vm, nf->frame);
 376           f->flags = ETH_INPUT_FRAME_F_SINGLE_SW_IF_IDX;
 377
 378           ef = vlib_frame_scalar_args (f);
 379           ef->sw_if_index = mif->sw_if_index;
 380           ef->hw_if_index = mif->hw_if_index;
 381           vlib_frame_no_append (f);
 382         }
 383     }
 384
 385   /* process buffer metadata */
 386   u32 n_from = n_rx_packets;
 387   po = ptd->packet_ops;
 388   bi = to_next_bufs;
 389
 390   /* copy template into local variable - will save per packet load */
 391   vlib_buffer_copy_template (&bt, &ptd->buffer_template);
 392
 393   while (n_from >= 8)
 394     {
 395       b0 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[po[0].first_buffer_vec_index]);
 396       b1 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[po[1].first_buffer_vec_index]);
 397       b2 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[po[2].first_buffer_vec_index]);
 398       b3 = vlib_get_buffer (vm, ptd->buffers[po[3].first_buffer_vec_index]);
 399
 400       vlib_prefetch_buffer_header (b0, STORE);
 401       vlib_prefetch_buffer_header (b1, STORE);
 402       vlib_prefetch_buffer_header (b2, STORE);
 403       vlib_prefetch_buffer_header (b3, STORE);
 404
 405       /* enqueue buffer */
 406       u32 fbvi[4];
 407       fbvi[0] = po[0].first_buffer_vec_index;
 408       fbvi[1] = po[1].first_buffer_vec_index;
 409       fbvi[2] = po[2].first_buffer_vec_index;
 410       fbvi[3] = po[3].first_buffer_vec_index;
 411
 412       bi[0] = ptd->buffers[fbvi[0]];
 413       bi[1] = ptd->buffers[fbvi[1]];
 414       bi[2] = ptd->buffers[fbvi[2]];
 415       bi[3] = ptd->buffers[fbvi[3]];
 416
 417       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi[0]);
 418       b1 = vlib_get_buffer (vm, bi[1]);
 419       b2 = vlib_get_buffer (vm, bi[2]);
 420       b3 = vlib_get_buffer (vm, bi[3]);
 421
 422       vlib_buffer_copy_template (b0, &bt);
 423       vlib_buffer_copy_template (b1, &bt);
 424       vlib_buffer_copy_template (b2, &bt);
 425       vlib_buffer_copy_template (b3, &bt);
 426
 427       b0->current_length = po[0].packet_len;
 428       n_rx_bytes += b0->current_length;
 429       b1->current_length = po[1].packet_len;
 430       n_rx_bytes += b1->current_length;
 431       b2->current_length = po[2].packet_len;
 432       n_rx_bytes += b2->current_length;
 433       b3->current_length = po[3].packet_len;
 434       n_rx_bytes += b3->current_length;
 435
 436       memif_add_to_chain (vm, b0, ptd->buffers + fbvi[0] + 1, buffer_size);
 437       memif_add_to_chain (vm, b1, ptd->buffers + fbvi[1] + 1, buffer_size);
 438       memif_add_to_chain (vm, b2, ptd->buffers + fbvi[2] + 1, buffer_size);
 439       memif_add_to_chain (vm, b3, ptd->buffers + fbvi[3] + 1, buffer_size);
 440
 441       if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
 442         {
 443           next[0] = memif_next_from_ip_hdr (node, b0);
 444           next[1] = memif_next_from_ip_hdr (node, b1);
 445           next[2] = memif_next_from_ip_hdr (node, b2);
 446           next[3] = memif_next_from_ip_hdr (node, b3);
 447         }
 448
 449       /* next */
 450       n_from -= 4;
 451       po += 4;
 452       bi += 4;
 453       next += 4;
 454     }
 455   while (n_from)
 456     {
 457       u32 fbvi[4];
 458       /* enqueue buffer */
 459       fbvi[0] = po[0].first_buffer_vec_index;
 460       bi[0] = ptd->buffers[fbvi[0]];
 461       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi[0]);
 462       vlib_buffer_copy_template (b0, &bt);
 463       b0->current_length = po->packet_len;
 464       n_rx_bytes += b0->current_length;
 465
 466       memif_add_to_chain (vm, b0, ptd->buffers + fbvi[0] + 1, buffer_size);
 467
 468       if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
 469         {
 470           next[0] = memif_next_from_ip_hdr (node, b0);
 471         }
 472
 473       /* next */
 474       n_from -= 1;
 475       po += 1;
 476       bi += 1;
 477       next += 1;
 478     }
 479
 480   /* packet trace if enabled */
 481   if (PREDICT_FALSE ((n_trace = vlib_get_trace_count (vm, node))))
 482     {
 483       u32 n_left = n_rx_packets;
 484       bi = to_next_bufs;
 485       next = nexts;
 486       u32 ni = next_index;
 487       while (n_trace && n_left)
 488         {
 489           vlib_buffer_t *b;
 490           memif_input_trace_t *tr;
 491           if (mode != MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET)
 492             ni = next[0];
 493           b = vlib_get_buffer (vm, bi[0]);
 494           if (PREDICT_TRUE
 495               (vlib_trace_buffer (vm, node, ni, b, /* follow_chain */ 0)))
 496             {
 497               tr = vlib_add_trace (vm, node, b, sizeof (*tr));
 498               tr->next_index = ni;
 499               tr->hw_if_index = mif->hw_if_index;
 500               tr->ring = qid;
 501               n_trace--;
 502             }
 503
 504           /* next */
 505           n_left--;
 506           bi++;
 507           next++;
 508         }
 509       vlib_set_trace_count (vm, node, n_trace);
 510     }
 511
 512   if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET)
 513     {
 514       n_left_to_next -= n_rx_packets;
 515       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
 516     }
 517   else
 518     vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, to_next_bufs, nexts, n_rx_packets);
 519
 520   vlib_increment_combined_counter (vnm->interface_main.combined_sw_if_counters
 521                                    + VNET_INTERFACE_COUNTER_RX, thread_index,
 522                                    mif->sw_if_index, n_rx_packets,
 523                                    n_rx_bytes);
 524
 525   /* refill ring with empty buffers */
 526 refill:
 527   vec_reset_length (ptd->buffers);
 528   vec_reset_length (ptd->copy_ops);
 529
 530   if (type == MEMIF_RING_M2S)
 531     {
 532       u16 head = ring->head;
 533       n_slots = ring_size - head + mq->last_tail;
 534
 535       while (n_slots--)
 536         {
 537           u16 s = head++ & mask;
 538           memif_desc_t *d = &ring->desc[s];
 539           d->length = mif->run.buffer_size;
 540         }
 541
 542       CLIB_MEMORY_STORE_BARRIER ();
 543       ring->head = head;
 544     }
 545
 546   return n_rx_packets;
 547 }
 548
 549 static_always_inline uword
 550 memif_device_input_zc_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
 551                               vlib_frame_t * frame, memif_if_t * mif,
 552                               u16 qid, memif_interface_mode_t mode)
 553 {
 554   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
 555   memif_main_t *mm = &memif_main;
 556   memif_ring_t *ring;
 557   memif_queue_t *mq;
 558   u32 next_index;
 559   uword n_trace = vlib_get_trace_count (vm, node);
 560   u32 n_rx_packets = 0, n_rx_bytes = 0;
 561   u32 *to_next = 0, *buffers;
 562   u32 bi0, bi1, bi2, bi3;
 563   u16 s0, s1, s2, s3;
 564   memif_desc_t *d0, *d1, *d2, *d3;
 565   vlib_buffer_t *b0, *b1, *b2, *b3;
 566   u32 thread_index = vm->thread_index;
 567   memif_per_thread_data_t *ptd = vec_elt_at_index (mm->per_thread_data,
 568                                                    thread_index);
 569   u16 cur_slot, last_slot, ring_size, n_slots, mask, head;
 570   i16 start_offset;
 571   u32 buffer_length;
 572   u16 n_alloc, n_from;
 573
 574   mq = vec_elt_at_index (mif->rx_queues, qid);
 575   ring = mq->ring;
 576   ring_size = 1 << mq->log2_ring_size;
 577   mask = ring_size - 1;
 578
 579   next_index = (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP) ?
 580     VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_IP6_INPUT : VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT;
 581
 582   /* asume that somebody will want to add ethernet header on the packet
 583      so start with IP header at offset 14 */
 584   start_offset = (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP) ? 14 : 0;
 585   buffer_length = vlib_buffer_get_default_data_size (vm) - start_offset;
 586
 587   cur_slot = mq->last_tail;
 588   last_slot = ring->tail;
 589   if (cur_slot == last_slot)
 590     goto refill;
 591   n_slots = last_slot - cur_slot;
 592
 593   /* process ring slots */
 594   vec_validate_aligned (ptd->buffers, MEMIF_RX_VECTOR_SZ,
 595                         CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 596   while (n_slots && n_rx_packets < MEMIF_RX_VECTOR_SZ)
 597     {
 598       vlib_buffer_t *hb;
 599
 600       s0 = cur_slot & mask;
 601       bi0 = mq->buffers[s0];
 602       ptd->buffers[n_rx_packets++] = bi0;
 603
 604       CLIB_PREFETCH (&ring->desc[(cur_slot + 8) & mask],
 605                      CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 606       d0 = &ring->desc[s0];
 607       hb = b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 608       b0->current_data = start_offset;
 609       b0->current_length = d0->length;
 610       n_rx_bytes += d0->length;
 611
 612       if (0 && memif_desc_is_invalid (mif, d0, buffer_length))
 613         return 0;
 614
 615       cur_slot++;
 616       n_slots--;
 617       if (PREDICT_FALSE ((d0->flags & MEMIF_DESC_FLAG_NEXT) && n_slots))
 618         {
 619           hb->flags |= VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID;
 620         next_slot:
 621           s0 = cur_slot & mask;
 622           d0 = &ring->desc[s0];
 623           bi0 = mq->buffers[s0];
 624
 625           /* previous buffer */
 626           b0->next_buffer = bi0;
 627           b0->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
 628
 629           /* current buffer */
 630           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 631           b0->current_data = start_offset;
 632           b0->current_length = d0->length;
 633           hb->total_length_not_including_first_buffer += d0->length;
 634           n_rx_bytes += d0->length;
 635
 636           cur_slot++;
 637           n_slots--;
 638           if ((d0->flags & MEMIF_DESC_FLAG_NEXT) && n_slots)
 639             goto next_slot;
 640         }
 641     }
 642
 643   /* release slots from the ring */
 644   mq->last_tail = cur_slot;
 645
 646   n_from = n_rx_packets;
 647   buffers = ptd->buffers;
 648
 649   while (n_from)
 650     {
 651       u32 n_left_to_next;
 652       u32 next0, next1, next2, next3;
 653
 654       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
 655       while (n_from >= 8 && n_left_to_next >= 4)
 656         {
 657           b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[4]);
 658           b1 = vlib_get_buffer (vm, buffers[5]);
 659           b2 = vlib_get_buffer (vm, buffers[6]);
 660           b3 = vlib_get_buffer (vm, buffers[7]);
 661           vlib_prefetch_buffer_header (b0, STORE);
 662           vlib_prefetch_buffer_header (b1, STORE);
 663           vlib_prefetch_buffer_header (b2, STORE);
 664           vlib_prefetch_buffer_header (b3, STORE);
 665
 666           /* enqueue buffer */
 667           to_next[0] = bi0 = buffers[0];
 668           to_next[1] = bi1 = buffers[1];
 669           to_next[2] = bi2 = buffers[2];
 670           to_next[3] = bi3 = buffers[3];
 671           to_next += 4;
 672           n_left_to_next -= 4;
 673           buffers += 4;
 674
 675           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 676           b1 = vlib_get_buffer (vm, bi1);
 677           b2 = vlib_get_buffer (vm, bi2);
 678           b3 = vlib_get_buffer (vm, bi3);
 679
 680           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 681           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
 682           vnet_buffer (b1)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 683           vnet_buffer (b1)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
 684           vnet_buffer (b2)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 685           vnet_buffer (b2)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
 686           vnet_buffer (b3)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 687           vnet_buffer (b3)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
 688
 689           if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
 690             {
 691               next0 = memif_next_from_ip_hdr (node, b0);
 692               next1 = memif_next_from_ip_hdr (node, b1);
 693               next2 = memif_next_from_ip_hdr (node, b2);
 694               next3 = memif_next_from_ip_hdr (node, b3);
 695             }
 696           else if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET)
 697             {
 698               if (PREDICT_FALSE (mif->per_interface_next_index != ~0))
 699                 {
 700                   next0 = mif->per_interface_next_index;
 701                   next1 = mif->per_interface_next_index;
 702                   next2 = mif->per_interface_next_index;
 703                   next3 = mif->per_interface_next_index;
 704                 }
 705               else
 706                 {
 707                   next0 = next1 = next2 = next3 = next_index;
 708                   /* redirect if feature path enabled */
 709                   vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index,
 710                                                       &next0, b0);
 711                   vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index,
 712                                                       &next1, b1);
 713                   vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index,
 714                                                       &next2, b2);
 715                   vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index,
 716                                                       &next3, b3);
 717                 }
 718             }
 719
 720           /* trace */
 721           if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 722             {
 723               memif_trace_buffer (vm, node, mif, b0, next0, qid, &n_trace);
 724               if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 725                 memif_trace_buffer (vm, node, mif, b1, next1, qid, &n_trace);
 726               if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 727                 memif_trace_buffer (vm, node, mif, b2, next2, qid, &n_trace);
 728               if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 729                 memif_trace_buffer (vm, node, mif, b3, next3, qid, &n_trace);
 730             }
 731
 732           /* enqueue */
 733           vlib_validate_buffer_enqueue_x4 (vm, node, next_index, to_next,
 734                                            n_left_to_next, bi0, bi1, bi2, bi3,
 735                                            next0, next1, next2, next3);
 736
 737           /* next */
 738           n_from -= 4;
 739         }
 740       while (n_from && n_left_to_next)
 741         {
 742           /* enqueue buffer */
 743           to_next[0] = bi0 = buffers[0];
 744           to_next += 1;
 745           n_left_to_next--;
 746           buffers += 1;
 747
 748           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 749           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = mif->sw_if_index;
 750           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
 751
 752           if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
 753             {
 754               next0 = memif_next_from_ip_hdr (node, b0);
 755             }
 756           else if (mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET)
 757             {
 758               if (PREDICT_FALSE (mif->per_interface_next_index != ~0))
 759                 next0 = mif->per_interface_next_index;
 760               else
 761                 {
 762                   next0 = next_index;
 763                   /* redirect if feature path enabled */
 764                   vnet_feature_start_device_input_x1 (mif->sw_if_index,
 765                                                       &next0, b0);
 766                 }
 767             }
 768
 769           /* trace */
 770           if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 771             memif_trace_buffer (vm, node, mif, b0, next0, qid, &n_trace);
 772
 773           /* enqueue */
 774           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
 775                                            n_left_to_next, bi0, next0);
 776
 777           /* next */
 778           n_from--;
 779         }
 780       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
 781     }
 782
 783   vlib_increment_combined_counter (vnm->interface_main.combined_sw_if_counters
 784                                    + VNET_INTERFACE_COUNTER_RX, thread_index,
 785                                    mif->sw_if_index, n_rx_packets,
 786                                    n_rx_bytes);
 787
 788   /* refill ring with empty buffers */
 789 refill:
 790   vec_reset_length (ptd->buffers);
 791
 792   head = ring->head;
 793   n_slots = ring_size - head + mq->last_tail;
 794
 795   if (n_slots < 32)
 796     goto done;
 797
 798   memif_desc_t *dt = &ptd->desc_template;
 799   clib_memset (dt, 0, sizeof (memif_desc_t));
 800   dt->length = buffer_length;
 801
 802   n_alloc = vlib_buffer_alloc_to_ring_from_pool (vm, mq->buffers, head & mask,
 803                                                  ring_size, n_slots,
 804                                                  mq->buffer_pool_index);
 805
 806   if (PREDICT_FALSE (n_alloc != n_slots))
 807     {
 808       vlib_error_count (vm, node->node_index,
 809                         MEMIF_INPUT_ERROR_BUFFER_ALLOC_FAIL, 1);
 810     }
 811
 812   while (n_alloc >= 32)
 813     {
 814       bi0 = mq->buffers[(head + 4) & mask];
 815       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, bi0, LOAD);
 816       bi1 = mq->buffers[(head + 5) & mask];
 817       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, bi1, LOAD);
 818       bi2 = mq->buffers[(head + 6) & mask];
 819       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, bi2, LOAD);
 820       bi3 = mq->buffers[(head + 7) & mask];
 821       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, bi3, LOAD);
 822
 823       s0 = head++ & mask;
 824       s1 = head++ & mask;
 825       s2 = head++ & mask;
 826       s3 = head++ & mask;
 827
 828       d0 = &ring->desc[s0];
 829       d1 = &ring->desc[s1];
 830       d2 = &ring->desc[s2];
 831       d3 = &ring->desc[s3];
 832
 833       clib_memcpy_fast (d0, dt, sizeof (memif_desc_t));
 834       clib_memcpy_fast (d1, dt, sizeof (memif_desc_t));
 835       clib_memcpy_fast (d2, dt, sizeof (memif_desc_t));
 836       clib_memcpy_fast (d3, dt, sizeof (memif_desc_t));
 837
 838       b0 = vlib_get_buffer (vm, mq->buffers[s0]);
 839       b1 = vlib_get_buffer (vm, mq->buffers[s1]);
 840       b2 = vlib_get_buffer (vm, mq->buffers[s2]);
 841       b3 = vlib_get_buffer (vm, mq->buffers[s3]);
 842
 843       d0->region = b0->buffer_pool_index + 1;
 844       d1->region = b1->buffer_pool_index + 1;
 845       d2->region = b2->buffer_pool_index + 1;
 846       d3->region = b3->buffer_pool_index + 1;
 847
 848       d0->offset =
 849         (void *) b0->data - mif->regions[d0->region].shm + start_offset;
 850       d1->offset =
 851         (void *) b1->data - mif->regions[d1->region].shm + start_offset;
 852       d2->offset =
 853         (void *) b2->data - mif->regions[d2->region].shm + start_offset;
 854       d3->offset =
 855         (void *) b3->data - mif->regions[d3->region].shm + start_offset;
 856
 857       n_alloc -= 4;
 858     }
 859   while (n_alloc)
 860     {
 861       s0 = head++ & mask;
 862       d0 = &ring->desc[s0];
 863       clib_memcpy_fast (d0, dt, sizeof (memif_desc_t));
 864       b0 = vlib_get_buffer (vm, mq->buffers[s0]);
 865       d0->region = b0->buffer_pool_index + 1;
 866       d0->offset =
 867         (void *) b0->data - mif->regions[d0->region].shm + start_offset;
 868
 869       n_alloc -= 1;
 870     }
 871
 872   CLIB_MEMORY_STORE_BARRIER ();
 873   ring->head = head;
 874
 875 done:
 876   return n_rx_packets;
 877 }
 878
 879
 880 VLIB_NODE_FN (memif_input_node) (vlib_main_t * vm,
 881                                  vlib_node_runtime_t * node,
 882                                  vlib_frame_t * frame)
 883 {
 884   u32 n_rx = 0;
 885   memif_main_t *mm = &memif_main;
 886   memif_interface_mode_t mode_ip = MEMIF_INTERFACE_MODE_IP;
 887   memif_interface_mode_t mode_eth = MEMIF_INTERFACE_MODE_ETHERNET;
 888
 889   vnet_hw_if_rxq_poll_vector_t *pv;
 890   pv = vnet_hw_if_get_rxq_poll_vector (vm, node);
 891   for (int i = 0; i < vec_len (pv); i++)
 892     {
 893       memif_if_t *mif;
 894       u32 qid;
 895       mif = vec_elt_at_index (mm->interfaces, pv[i].dev_instance);
 896       qid = pv[i].queue_id;
 897       if ((mif->flags & MEMIF_IF_FLAG_ADMIN_UP) &&
 898           (mif->flags & MEMIF_IF_FLAG_CONNECTED))
 899         {
 900           if (mif->flags & MEMIF_IF_FLAG_ZERO_COPY)
 901             {
 902               if (mif->mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
 903                 n_rx += memif_device_input_zc_inline (vm, node, frame, mif,
 904                                                       qid, mode_ip);
 905               else
 906                 n_rx += memif_device_input_zc_inline (vm, node, frame, mif,
 907                                                       qid, mode_eth);
 908             }
 909           else if (mif->flags & MEMIF_IF_FLAG_IS_SLAVE)
 910             {
 911               if (mif->mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
 912                 n_rx += memif_device_input_inline (
 913                   vm, node, frame, mif, MEMIF_RING_M2S, qid, mode_ip);
 914               else
 915                 n_rx += memif_device_input_inline (
 916                   vm, node, frame, mif, MEMIF_RING_M2S, qid, mode_eth);
 917             }
 918           else
 919             {
 920               if (mif->mode == MEMIF_INTERFACE_MODE_IP)
 921                 n_rx += memif_device_input_inline (
 922                   vm, node, frame, mif, MEMIF_RING_S2M, qid, mode_ip);
 923               else
 924                 n_rx += memif_device_input_inline (
 925                   vm, node, frame, mif, MEMIF_RING_S2M, qid, mode_eth);
 926             }
 927         }
 928     }
 929
 930   return n_rx;
 931 }
 932
 933 /* *INDENT-OFF* */
 934 VLIB_REGISTER_NODE (memif_input_node) = {
 935   .name = "memif-input",
 936   .flags = VLIB_NODE_FLAG_TRACE_SUPPORTED,
 937   .sibling_of = "device-input",
 938   .format_trace = format_memif_input_trace,
 939   .type = VLIB_NODE_TYPE_INPUT,
 940   .state = VLIB_NODE_STATE_INTERRUPT,
 941   .n_errors = MEMIF_INPUT_N_ERROR,
 942   .error_strings = memif_input_error_strings,
 943 };
 944
 945 /* *INDENT-ON* */
 946
 947
 948 /*
 949  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 950  *
 951  * Local Variables:
 952  * eval: (c-set-style "gnu")
 953  * End:
 954  */