session: use teps in accept/connect notifications
[vpp.git] / src / tests / vnet / session / tcp_echo.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2016 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 #include <stdio.h>
17 #include <signal.h>
18
19 #include <vnet/session/application_interface.h>
20 #include <svm/svm_fifo_segment.h>
21 #include <vlibmemory/api.h>
22
23 #include <vpp/api/vpe_msg_enum.h>
24
25 #define vl_typedefs             /* define message structures */
26 #include <vpp/api/vpe_all_api_h.h>
27 #undef vl_typedefs
28
29 /* declare message handlers for each api */
30
31 #define vl_endianfun            /* define message structures */
32 #include <vpp/api/vpe_all_api_h.h>
33 #undef vl_endianfun
34
35 /* instantiate all the print functions we know about */
36 #define vl_print(handle, ...)
37 #define vl_printfun
38 #include <vpp/api/vpe_all_api_h.h>
39 #undef vl_printfun
40
41 #define TCP_ECHO_DBG 0
42 #define DBG(_fmt,_args...)                      \
43     if (TCP_ECHO_DBG)                           \
44       clib_warning (_fmt, _args)
45
46 typedef struct
47 {
48   CLIB_CACHE_LINE_ALIGN_MARK (cacheline0);
49 #define _(type, name) type name;
50   foreach_app_session_field
51 #undef _
52   u64 vpp_session_handle;
53   u64 bytes_sent;
54   u64 bytes_to_send;
55   volatile u64 bytes_received;
56   volatile u64 bytes_to_receive;
57   f64 start;
58 } echo_session_t;
59
60 typedef enum
61 {
62   STATE_START,
63   STATE_ATTACHED,
64   STATE_LISTEN,
65   STATE_READY,
66   STATE_DISCONNECTING,
67   STATE_FAILED,
68   STATE_DETACHED
69 } connection_state_t;
70
71 typedef struct
72 {
73   /* vpe input queue */
74   svm_queue_t *vl_input_queue;
75
76   /* API client handle */
77   u32 my_client_index;
78
79   /* The URI we're playing with */
80   u8 *uri;
81
82   /* Session pool */
83   echo_session_t *sessions;
84
85   /* Hash table for disconnect processing */
86   uword *session_index_by_vpp_handles;
87
88   /* intermediate rx buffer */
89   u8 *rx_buf;
90
91   /* URI for slave's connect */
92   u8 *connect_uri;
93
94   u32 connected_session_index;
95
96   int i_am_master;
97
98   /* drop all packets */
99   int no_return;
100
101   /* Our event queue */
102   svm_msg_q_t *our_event_queue;
103
104   u8 *socket_name;
105
106   pid_t my_pid;
107
108   /* For deadman timers */
109   clib_time_t clib_time;
110
111   /* State of the connection, shared between msg RX thread and main thread */
112   volatile connection_state_t state;
113
114   /* Signal variables */
115   volatile int time_to_stop;
116   volatile int time_to_print_stats;
117
118   u32 configured_segment_size;
119
120   /* VNET_API_ERROR_FOO -> "Foo" hash table */
121   uword *error_string_by_error_number;
122
123   u8 *connect_test_data;
124   pthread_t *client_thread_handles;
125   u32 *thread_args;
126   u32 client_bytes_received;
127   u8 test_return_packets;
128   u64 bytes_to_send;
129   u32 fifo_size;
130
131   u32 n_clients;
132   u64 tx_total;
133   u64 rx_total;
134
135   volatile u32 n_clients_connected;
136   volatile u32 n_active_clients;
137
138
139   /** Flag that decides if socket, instead of svm, api is used to connect to
140    * vpp. If sock api is used, shm binary api is subsequently bootstrapped
141    * and all other messages are exchanged using shm IPC. */
142   u8 use_sock_api;
143
144   svm_fifo_segment_main_t segment_main;
145 } echo_main_t;
146
147 echo_main_t echo_main;
148
149 #if CLIB_DEBUG > 0
150 #define NITER 10000
151 #else
152 #define NITER 4000000
153 #endif
154
155 static u8 *
156 format_api_error (u8 * s, va_list * args)
157 {
158   echo_main_t *em = &echo_main;
159   i32 error = va_arg (*args, u32);
160   uword *p;
161
162   p = hash_get (em->error_string_by_error_number, -error);
163
164   if (p)
165     s = format (s, "%s", p[0]);
166   else
167     s = format (s, "%d", error);
168   return s;
169 }
170
171 static void
172 init_error_string_table (echo_main_t * em)
173 {
174   em->error_string_by_error_number = hash_create (0, sizeof (uword));
175
176 #define _(n,v,s) hash_set (em->error_string_by_error_number, -v, s);
177   foreach_vnet_api_error;
178 #undef _
179
180   hash_set (em->error_string_by_error_number, 99, "Misc");
181 }
182
183 static void handle_mq_event (session_event_t * e);
184
185 static int
186 wait_for_state_change (echo_main_t * em, connection_state_t state)
187 {
188   svm_msg_q_msg_t msg;
189   session_event_t *e;
190   f64 timeout;
191
192 #if CLIB_DEBUG > 0
193 #define TIMEOUT 600.0
194 #else
195 #define TIMEOUT 600.0
196 #endif
197
198   timeout = clib_time_now (&em->clib_time) + TIMEOUT;
199
200   while (clib_time_now (&em->clib_time) < timeout)
201     {
202       if (em->state == state)
203         return 0;
204       if (em->state == STATE_FAILED)
205         return -1;
206       if (em->time_to_stop == 1)
207         return 0;
208       if (!em->our_event_queue || em->state < STATE_ATTACHED)
209         continue;
210
211       if (svm_msg_q_sub (em->our_event_queue, &msg, SVM_Q_NOWAIT, 0))
212         continue;
213       e = svm_msg_q_msg_data (em->our_event_queue, &msg);
214       handle_mq_event (e);
215       svm_msg_q_free_msg (em->our_event_queue, &msg);
216     }
217   clib_warning ("timeout waiting for state %d", state);
218   return -1;
219 }
220
221 void
222 application_send_attach (echo_main_t * em)
223 {
224   vl_api_application_attach_t *bmp;
225   vl_api_application_tls_cert_add_t *cert_mp;
226   vl_api_application_tls_key_add_t *key_mp;
227
228   bmp = vl_msg_api_alloc (sizeof (*bmp));
229   clib_memset (bmp, 0, sizeof (*bmp));
230
231   bmp->_vl_msg_id = ntohs (VL_API_APPLICATION_ATTACH);
232   bmp->client_index = em->my_client_index;
233   bmp->context = ntohl (0xfeedface);
234   bmp->options[APP_OPTIONS_FLAGS] = APP_OPTIONS_FLAGS_ACCEPT_REDIRECT;
235   bmp->options[APP_OPTIONS_FLAGS] |= APP_OPTIONS_FLAGS_ADD_SEGMENT;
236   bmp->options[APP_OPTIONS_PREALLOC_FIFO_PAIRS] = 16;
237   bmp->options[APP_OPTIONS_RX_FIFO_SIZE] = em->fifo_size;
238   bmp->options[APP_OPTIONS_TX_FIFO_SIZE] = em->fifo_size;
239   bmp->options[APP_OPTIONS_ADD_SEGMENT_SIZE] = 128 << 20;
240   bmp->options[APP_OPTIONS_SEGMENT_SIZE] = 256 << 20;
241   bmp->options[APP_OPTIONS_EVT_QUEUE_SIZE] = 256;
242   vl_msg_api_send_shmem (em->vl_input_queue, (u8 *) & bmp);
243
244   cert_mp = vl_msg_api_alloc (sizeof (*cert_mp) + test_srv_crt_rsa_len);
245   clib_memset (cert_mp, 0, sizeof (*cert_mp));
246   cert_mp->_vl_msg_id = ntohs (VL_API_APPLICATION_TLS_CERT_ADD);
247   cert_mp->client_index = em->my_client_index;
248   cert_mp->context = ntohl (0xfeedface);
249   cert_mp->cert_len = clib_host_to_net_u16 (test_srv_crt_rsa_len);
250   clib_memcpy_fast (cert_mp->cert, test_srv_crt_rsa, test_srv_crt_rsa_len);
251   vl_msg_api_send_shmem (em->vl_input_queue, (u8 *) & cert_mp);
252
253   key_mp = vl_msg_api_alloc (sizeof (*key_mp) + test_srv_key_rsa_len);
254   clib_memset (key_mp, 0, sizeof (*key_mp) + test_srv_key_rsa_len);
255   key_mp->_vl_msg_id = ntohs (VL_API_APPLICATION_TLS_KEY_ADD);
256   key_mp->client_index = em->my_client_index;
257   key_mp->context = ntohl (0xfeedface);
258   key_mp->key_len = clib_host_to_net_u16 (test_srv_key_rsa_len);
259   clib_memcpy_fast (key_mp->key, test_srv_key_rsa, test_srv_key_rsa_len);
260   vl_msg_api_send_shmem (em->vl_input_queue, (u8 *) & key_mp);
261 }
262
263 static int
264 application_attach (echo_main_t * em)
265 {
266   application_send_attach (em);
267   if (wait_for_state_change (em, STATE_ATTACHED))
268     {
269       clib_warning ("timeout waiting for STATE_ATTACHED");
270       return -1;
271     }
272   return 0;
273 }
274
275 void
276 application_detach (echo_main_t * em)
277 {
278   vl_api_application_detach_t *bmp;
279   bmp = vl_msg_api_alloc (sizeof (*bmp));
280   clib_memset (bmp, 0, sizeof (*bmp));
281
282   bmp->_vl_msg_id = ntohs (VL_API_APPLICATION_DETACH);
283   bmp->client_index = em->my_client_index;
284   bmp->context = ntohl (0xfeedface);
285   vl_msg_api_send_shmem (em->vl_input_queue, (u8 *) & bmp);
286
287   DBG ("%s", "Sent detach");
288 }
289
290 static int
291 ssvm_segment_attach (char *name, ssvm_segment_type_t type, int fd)
292 {
293   svm_fifo_segment_create_args_t _a, *a = &_a;
294   svm_fifo_segment_main_t *sm = &echo_main.segment_main;
295   int rv;
296
297   clib_memset (a, 0, sizeof (*a));
298   a->segment_name = (char *) name;
299   a->segment_type = type;
300
301   if (type == SSVM_SEGMENT_MEMFD)
302     a->memfd_fd = fd;
303
304   if ((rv = svm_fifo_segment_attach (sm, a)))
305     {
306       clib_warning ("svm_fifo_segment_attach ('%s') failed", name);
307       return rv;
308     }
309
310   vec_reset_length (a->new_segment_indices);
311   return 0;
312 }
313
314 static void
315 vl_api_application_attach_reply_t_handler (vl_api_application_attach_reply_t *
316                                            mp)
317 {
318   echo_main_t *em = &echo_main;
319   int *fds = 0;
320   u32 n_fds = 0;
321
322   if (mp->retval)
323     {
324       clib_warning ("attach failed: %U", format_api_error,
325                     clib_net_to_host_u32 (mp->retval));
326       goto failed;
327     }
328
329   if (mp->segment_name_length == 0)
330     {
331       clib_warning ("segment_name_length zero");
332       goto failed;
333     }
334
335   ASSERT (mp->app_event_queue_address);
336   em->our_event_queue = uword_to_pointer (mp->app_event_queue_address,
337                                           svm_msg_q_t *);
338
339   if (mp->n_fds)
340     {
341       vec_validate (fds, mp->n_fds);
342       vl_socket_client_recv_fd_msg (fds, mp->n_fds, 5);
343
344       if (mp->fd_flags & SESSION_FD_F_VPP_MQ_SEGMENT)
345         if (ssvm_segment_attach (0, SSVM_SEGMENT_MEMFD, fds[n_fds++]))
346           goto failed;
347
348       if (mp->fd_flags & SESSION_FD_F_MEMFD_SEGMENT)
349         if (ssvm_segment_attach ((char *) mp->segment_name,
350                                  SSVM_SEGMENT_MEMFD, fds[n_fds++]))
351           goto failed;
352
353       if (mp->fd_flags & SESSION_FD_F_MQ_EVENTFD)
354         svm_msg_q_set_consumer_eventfd (em->our_event_queue, fds[n_fds++]);
355
356       vec_free (fds);
357     }
358   else
359     {
360       if (ssvm_segment_attach ((char *) mp->segment_name, SSVM_SEGMENT_SHM,
361                                -1))
362         goto failed;
363     }
364
365   em->state = STATE_ATTACHED;
366   return;
367 failed:
368   em->state = STATE_FAILED;
369   return;
370 }
371
372 static void
373 vl_api_application_detach_reply_t_handler (vl_api_application_detach_reply_t *
374                                            mp)
375 {
376   if (mp->retval)
377     clib_warning ("detach returned with err: %d", mp->retval);
378   echo_main.state = STATE_DETACHED;
379 }
380
381 static void
382 stop_signal (int signum)
383 {
384   echo_main_t *um = &echo_main;
385
386   um->time_to_stop = 1;
387 }
388
389 static void
390 stats_signal (int signum)
391 {
392   echo_main_t *um = &echo_main;
393
394   um->time_to_print_stats = 1;
395 }
396
397 static clib_error_t *
398 setup_signal_handlers (void)
399 {
400   signal (SIGINT, stats_signal);
401   signal (SIGQUIT, stop_signal);
402   signal (SIGTERM, stop_signal);
403
404   return 0;
405 }
406
407 void
408 vlib_cli_output (struct vlib_main_t *vm, char *fmt, ...)
409 {
410   clib_warning ("BUG");
411 }
412
413 int
414 connect_to_vpp (char *name)
415 {
416   echo_main_t *em = &echo_main;
417   api_main_t *am = &api_main;
418
419   if (em->use_sock_api)
420     {
421       if (vl_socket_client_connect ((char *) em->socket_name, name,
422                                     0 /* default rx, tx buffer */ ))
423         {
424           clib_warning ("socket connect failed");
425           return -1;
426         }
427
428       if (vl_socket_client_init_shm (0, 1 /* want_pthread */ ))
429         {
430           clib_warning ("init shm api failed");
431           return -1;
432         }
433     }
434   else
435     {
436       if (vl_client_connect_to_vlib ("/vpe-api", name, 32) < 0)
437         {
438           clib_warning ("shmem connect failed");
439           return -1;
440         }
441     }
442   em->vl_input_queue = am->shmem_hdr->vl_input_queue;
443   em->my_client_index = am->my_client_index;
444   return 0;
445 }
446
447 void
448 disconnect_from_vpp (echo_main_t * em)
449 {
450   if (em->use_sock_api)
451     vl_socket_client_disconnect ();
452   else
453     vl_client_disconnect_from_vlib ();
454 }
455
456 static void
457 vl_api_map_another_segment_t_handler (vl_api_map_another_segment_t * mp)
458 {
459   svm_fifo_segment_main_t *sm = &echo_main.segment_main;
460   svm_fifo_segment_create_args_t _a, *a = &_a;
461   int rv;
462
463   clib_memset (a, 0, sizeof (*a));
464   a->segment_name = (char *) mp->segment_name;
465   a->segment_size = mp->segment_size;
466   /* Attach to the segment vpp created */
467   rv = svm_fifo_segment_attach (sm, a);
468   if (rv)
469     {
470       clib_warning ("svm_fifo_segment_attach ('%s') failed",
471                     mp->segment_name);
472       return;
473     }
474   clib_warning ("Mapped new segment '%s' size %d", mp->segment_name,
475                 mp->segment_size);
476 }
477
478 static void
479 session_print_stats (echo_main_t * em, echo_session_t * session)
480 {
481   f64 deltat;
482   u64 bytes;
483
484   deltat = clib_time_now (&em->clib_time) - session->start;
485   bytes = em->i_am_master ? session->bytes_received : em->bytes_to_send;
486   fformat (stdout, "Finished in %.6f\n", deltat);
487   fformat (stdout, "%.4f Gbit/second\n", (bytes * 8.0) / deltat / 1e9);
488 }
489
490 static void
491 test_recv_bytes (echo_session_t * s, u8 * rx_buf, u32 n_read)
492 {
493   int i;
494   for (i = 0; i < n_read; i++)
495     {
496       if (rx_buf[i] != ((s->bytes_received + i) & 0xff))
497         {
498           clib_warning ("error at byte %lld, 0x%x not 0x%x",
499                         s->bytes_received + i, rx_buf[i],
500                         ((s->bytes_received + i) & 0xff));
501         }
502     }
503 }
504
505 static void
506 recv_data_chunk (echo_main_t * em, echo_session_t * s, u8 * rx_buf)
507 {
508   int n_to_read, n_read;
509
510   n_to_read = svm_fifo_max_dequeue_cons (s->rx_fifo);
511   if (!n_to_read)
512     return;
513
514   do
515     {
516       n_read = app_recv_stream ((app_session_t *) s, rx_buf,
517                                 vec_len (rx_buf));
518
519       if (n_read > 0)
520         {
521           if (em->test_return_packets)
522             test_recv_bytes (s, rx_buf, n_read);
523
524           n_to_read -= n_read;
525
526           s->bytes_received += n_read;
527           s->bytes_to_receive -= n_read;
528         }
529       else
530         break;
531     }
532   while (n_to_read > 0);
533 }
534
535 static void
536 send_data_chunk (echo_main_t * em, echo_session_t * s)
537 {
538   u64 test_buf_len, bytes_this_chunk, test_buf_offset;
539   u8 *test_data = em->connect_test_data;
540   int n_sent;
541
542   test_buf_len = vec_len (test_data);
543   test_buf_offset = s->bytes_sent % test_buf_len;
544   bytes_this_chunk = clib_min (test_buf_len - test_buf_offset,
545                                s->bytes_to_send);
546
547   n_sent = app_send_stream ((app_session_t *) s, test_data + test_buf_offset,
548                             bytes_this_chunk, 0);
549
550   if (n_sent > 0)
551     {
552       s->bytes_to_send -= n_sent;
553       s->bytes_sent += n_sent;
554     }
555 }
556
557 /*
558  * Rx/Tx polling thread per connection
559  */
560 static void *
561 client_thread_fn (void *arg)
562 {
563   echo_main_t *em = &echo_main;
564   static u8 *rx_buf = 0;
565   u32 session_index = *(u32 *) arg;
566   echo_session_t *s;
567
568   vec_validate (rx_buf, 1 << 20);
569
570   while (!em->time_to_stop && em->state != STATE_READY)
571     ;
572
573   s = pool_elt_at_index (em->sessions, session_index);
574   while (!em->time_to_stop)
575     {
576       send_data_chunk (em, s);
577       recv_data_chunk (em, s, rx_buf);
578       if (!s->bytes_to_send && !s->bytes_to_receive)
579         break;
580     }
581
582   DBG ("session %d done", session_index);
583   em->tx_total += s->bytes_sent;
584   em->rx_total += s->bytes_received;
585   em->n_active_clients--;
586
587   pthread_exit (0);
588 }
589
590 void
591 client_send_connect (echo_main_t * em)
592 {
593   vl_api_connect_uri_t *cmp;
594   cmp = vl_msg_api_alloc (sizeof (*cmp));
595   clib_memset (cmp, 0, sizeof (*cmp));
596
597   cmp->_vl_msg_id = ntohs (VL_API_CONNECT_URI);
598   cmp->client_index = em->my_client_index;
599   cmp->context = ntohl (0xfeedface);
600   memcpy (cmp->uri, em->connect_uri, vec_len (em->connect_uri));
601   vl_msg_api_send_shmem (em->vl_input_queue, (u8 *) & cmp);
602 }
603
604 void
605 client_send_disconnect (echo_main_t * em, echo_session_t * s)
606 {
607   vl_api_disconnect_session_t *dmp;
608   dmp = vl_msg_api_alloc (sizeof (*dmp));
609   clib_memset (dmp, 0, sizeof (*dmp));
610   dmp->_vl_msg_id = ntohs (VL_API_DISCONNECT_SESSION);
611   dmp->client_index = em->my_client_index;
612   dmp->handle = s->vpp_session_handle;
613   vl_msg_api_send_shmem (em->vl_input_queue, (u8 *) & dmp);
614 }
615
616 int
617 client_disconnect (echo_main_t * em, echo_session_t * s)
618 {
619   client_send_disconnect (em, s);
620   pool_put (em->sessions, s);
621   clib_memset (s, 0xfe, sizeof (*s));
622   return 0;
623 }
624
625 static void
626 session_bound_handler (session_bound_msg_t * mp)
627 {
628   echo_main_t *em = &echo_main;
629
630   if (mp->retval)
631     {
632       clib_warning ("bind failed: %U", format_api_error,
633                     clib_net_to_host_u32 (mp->retval));
634       em->state = STATE_FAILED;
635       return;
636     }
637
638   clib_warning ("listening on %U:%u", format_ip46_address, mp->lcl_ip,
639                 mp->lcl_is_ip4 ? IP46_TYPE_IP4 : IP46_TYPE_IP6, mp->lcl_port);
640   em->state = STATE_READY;
641 }
642
643 static void
644 session_accepted_handler (session_accepted_msg_t * mp)
645 {
646   app_session_evt_t _app_evt, *app_evt = &_app_evt;
647   session_accepted_reply_msg_t *rmp;
648   svm_fifo_t *rx_fifo, *tx_fifo;
649   echo_main_t *em = &echo_main;
650   echo_session_t *session;
651   static f64 start_time;
652   u32 session_index;
653   u8 *ip_str;
654
655   if (start_time == 0.0)
656     start_time = clib_time_now (&em->clib_time);
657
658   ip_str = format (0, "%U", format_ip46_address, &mp->rmt.ip, mp->rmt.is_ip4);
659   clib_warning ("Accepted session from: %s:%d", ip_str,
660                 clib_net_to_host_u16 (mp->rmt.port));
661
662   /* Allocate local session and set it up */
663   pool_get (em->sessions, session);
664   session_index = session - em->sessions;
665
666   rx_fifo = uword_to_pointer (mp->server_rx_fifo, svm_fifo_t *);
667   rx_fifo->client_session_index = session_index;
668   tx_fifo = uword_to_pointer (mp->server_tx_fifo, svm_fifo_t *);
669   tx_fifo->client_session_index = session_index;
670
671   session->rx_fifo = rx_fifo;
672   session->tx_fifo = tx_fifo;
673   session->vpp_evt_q = uword_to_pointer (mp->vpp_event_queue_address,
674                                          svm_msg_q_t *);
675
676   /* Add it to lookup table */
677   hash_set (em->session_index_by_vpp_handles, mp->handle, session_index);
678
679   em->state = STATE_READY;
680
681   /* Stats printing */
682   if (pool_elts (em->sessions) && (pool_elts (em->sessions) % 20000) == 0)
683     {
684       f64 now = clib_time_now (&em->clib_time);
685       fformat (stdout, "%d active sessions in %.2f seconds, %.2f/sec...\n",
686                pool_elts (em->sessions), now - start_time,
687                (f64) pool_elts (em->sessions) / (now - start_time));
688     }
689
690   /*
691    * Send accept reply to vpp
692    */
693   app_alloc_ctrl_evt_to_vpp (session->vpp_evt_q, app_evt,
694                              SESSION_CTRL_EVT_ACCEPTED_REPLY);
695   rmp = (session_accepted_reply_msg_t *) app_evt->evt->data;
696   rmp->handle = mp->handle;
697   rmp->context = mp->context;
698   app_send_ctrl_evt_to_vpp (session->vpp_evt_q, app_evt);
699
700   session->bytes_received = 0;
701   session->start = clib_time_now (&em->clib_time);
702 }
703
704 static void
705 session_connected_handler (session_connected_msg_t * mp)
706 {
707   echo_main_t *em = &echo_main;
708   echo_session_t *session;
709   u32 session_index;
710   svm_fifo_t *rx_fifo, *tx_fifo;
711   int rv;
712
713   if (mp->retval)
714     {
715       clib_warning ("connection failed with code: %U", format_api_error,
716                     clib_net_to_host_u32 (mp->retval));
717       em->state = STATE_FAILED;
718       return;
719     }
720
721   /*
722    * Setup session
723    */
724
725   pool_get (em->sessions, session);
726   clib_memset (session, 0, sizeof (*session));
727   session_index = session - em->sessions;
728
729   rx_fifo = uword_to_pointer (mp->server_rx_fifo, svm_fifo_t *);
730   rx_fifo->client_session_index = session_index;
731   tx_fifo = uword_to_pointer (mp->server_tx_fifo, svm_fifo_t *);
732   tx_fifo->client_session_index = session_index;
733
734   session->rx_fifo = rx_fifo;
735   session->tx_fifo = tx_fifo;
736   session->vpp_session_handle = mp->handle;
737   session->start = clib_time_now (&em->clib_time);
738   session->vpp_evt_q = uword_to_pointer (mp->vpp_event_queue_address,
739                                          svm_msg_q_t *);
740
741   hash_set (em->session_index_by_vpp_handles, mp->handle, session_index);
742
743   /*
744    * Start RX thread
745    */
746   em->thread_args[em->n_clients_connected] = session_index;
747   rv = pthread_create (&em->client_thread_handles[em->n_clients_connected],
748                        NULL /*attr */ , client_thread_fn,
749                        (void *) &em->thread_args[em->n_clients_connected]);
750   if (rv)
751     {
752       clib_warning ("pthread_create returned %d", rv);
753       return;
754     }
755
756   em->n_clients_connected += 1;
757   clib_warning ("session %u (0x%llx) connected with local ip %U port %d",
758                 session_index, mp->handle, format_ip46_address, &mp->lcl.ip,
759                 mp->lcl.is_ip4, clib_net_to_host_u16 (mp->lcl.port));
760 }
761
762 static void
763 session_disconnected_handler (session_disconnected_msg_t * mp)
764 {
765   app_session_evt_t _app_evt, *app_evt = &_app_evt;
766   session_disconnected_reply_msg_t *rmp;
767   echo_main_t *em = &echo_main;
768   echo_session_t *session = 0;
769   uword *p;
770   int rv = 0;
771
772   p = hash_get (em->session_index_by_vpp_handles, mp->handle);
773   if (!p)
774     {
775       clib_warning ("couldn't find session key %llx", mp->handle);
776       return;
777     }
778
779   session = pool_elt_at_index (em->sessions, p[0]);
780   hash_unset (em->session_index_by_vpp_handles, mp->handle);
781   pool_put (em->sessions, session);
782
783   app_alloc_ctrl_evt_to_vpp (session->vpp_evt_q, app_evt,
784                              SESSION_CTRL_EVT_DISCONNECTED_REPLY);
785   rmp = (session_disconnected_reply_msg_t *) app_evt->evt->data;
786   rmp->retval = rv;
787   rmp->handle = mp->handle;
788   rmp->context = mp->context;
789   app_send_ctrl_evt_to_vpp (session->vpp_evt_q, app_evt);
790
791   session_print_stats (em, session);
792 }
793
794 static void
795 session_reset_handler (session_reset_msg_t * mp)
796 {
797   app_session_evt_t _app_evt, *app_evt = &_app_evt;
798   echo_main_t *em = &echo_main;
799   session_reset_reply_msg_t *rmp;
800   echo_session_t *session = 0;
801   uword *p;
802   int rv = 0;
803
804   p = hash_get (em->session_index_by_vpp_handles, mp->handle);
805
806   if (p)
807     {
808       session = pool_elt_at_index (em->sessions, p[0]);
809       clib_warning ("got reset");
810       /* Cleanup later */
811       em->time_to_stop = 1;
812     }
813   else
814     {
815       clib_warning ("couldn't find session key %llx", mp->handle);
816       return;
817     }
818
819   app_alloc_ctrl_evt_to_vpp (session->vpp_evt_q, app_evt,
820                              SESSION_CTRL_EVT_RESET_REPLY);
821   rmp = (session_reset_reply_msg_t *) app_evt->evt->data;
822   rmp->retval = rv;
823   rmp->handle = mp->handle;
824   app_send_ctrl_evt_to_vpp (session->vpp_evt_q, app_evt);
825 }
826
827 static void
828 handle_mq_event (session_event_t * e)
829 {
830   switch (e->event_type)
831     {
832     case SESSION_CTRL_EVT_BOUND:
833       session_bound_handler ((session_bound_msg_t *) e->data);
834       break;
835     case SESSION_CTRL_EVT_ACCEPTED:
836       session_accepted_handler ((session_accepted_msg_t *) e->data);
837       break;
838     case SESSION_CTRL_EVT_CONNECTED:
839       session_connected_handler ((session_connected_msg_t *) e->data);
840       break;
841     case SESSION_CTRL_EVT_DISCONNECTED:
842       session_disconnected_handler ((session_disconnected_msg_t *) e->data);
843       break;
844     case SESSION_CTRL_EVT_RESET:
845       session_reset_handler ((session_reset_msg_t *) e->data);
846       break;
847     default:
848       clib_warning ("unhandled %u", e->event_type);
849     }
850 }
851
852 static void
853 clients_run (echo_main_t * em)
854 {
855   f64 start_time, deltat, timeout = 100.0;
856   svm_msg_q_msg_t msg;
857   session_event_t *e;
858   echo_session_t *s;
859   int i;
860
861   /* Init test data */
862   vec_validate (em->connect_test_data, 1024 * 1024 - 1);
863   for (i = 0; i < vec_len (em->connect_test_data); i++)
864     em->connect_test_data[i] = i & 0xff;
865
866   /*
867    * Attach and connect the clients
868    */
869   if (application_attach (em))
870     return;
871
872   for (i = 0; i < em->n_clients; i++)
873     client_send_connect (em);
874
875   start_time = clib_time_now (&em->clib_time);
876   while (em->n_clients_connected < em->n_clients
877          && (clib_time_now (&em->clib_time) - start_time < timeout)
878          && em->state != STATE_FAILED)
879
880     {
881       svm_msg_q_sub (em->our_event_queue, &msg, SVM_Q_WAIT, 0);
882       e = svm_msg_q_msg_data (em->our_event_queue, &msg);
883       handle_mq_event (e);
884       svm_msg_q_free_msg (em->our_event_queue, &msg);
885     }
886
887   if (em->n_clients_connected != em->n_clients)
888     {
889       clib_warning ("failed to initialize all connections");
890       return;
891     }
892
893   /*
894    * Initialize connections
895    */
896   for (i = 0; i < em->n_clients; i++)
897     {
898       s = pool_elt_at_index (em->sessions, i);
899       s->bytes_to_send = em->bytes_to_send;
900       if (!em->no_return)
901         s->bytes_to_receive = em->bytes_to_send;
902     }
903   em->n_active_clients = em->n_clients_connected;
904
905   /*
906    * Wait for client threads to send the data
907    */
908   start_time = clib_time_now (&em->clib_time);
909   em->state = STATE_READY;
910   while (em->n_active_clients)
911     if (!svm_msg_q_is_empty (em->our_event_queue))
912       {
913         if (svm_msg_q_sub (em->our_event_queue, &msg, SVM_Q_WAIT, 0))
914           {
915             clib_warning ("svm msg q returned");
916             continue;
917           }
918         e = svm_msg_q_msg_data (em->our_event_queue, &msg);
919         if (e->event_type != SESSION_IO_EVT_RX)
920           handle_mq_event (e);
921         svm_msg_q_free_msg (em->our_event_queue, &msg);
922       }
923
924   for (i = 0; i < em->n_clients; i++)
925     {
926       s = pool_elt_at_index (em->sessions, i);
927       client_disconnect (em, s);
928     }
929
930   /*
931    * Stats and detach
932    */
933   deltat = clib_time_now (&em->clib_time) - start_time;
934   fformat (stdout, "%lld bytes (%lld mbytes, %lld gbytes) in %.2f seconds\n",
935            em->tx_total, em->tx_total / (1ULL << 20),
936            em->tx_total / (1ULL << 30), deltat);
937   fformat (stdout, "%.4f Gbit/second\n", (em->tx_total * 8.0) / deltat / 1e9);
938
939   application_detach (em);
940 }
941
942 static void
943 vl_api_bind_uri_reply_t_handler (vl_api_bind_uri_reply_t * mp)
944 {
945   echo_main_t *em = &echo_main;
946
947   if (mp->retval)
948     {
949       clib_warning ("bind failed: %U", format_api_error,
950                     clib_net_to_host_u32 (mp->retval));
951       em->state = STATE_FAILED;
952       return;
953     }
954
955   em->state = STATE_READY;
956 }
957
958 static void
959 vl_api_unbind_uri_reply_t_handler (vl_api_unbind_uri_reply_t * mp)
960 {
961   echo_main_t *em = &echo_main;
962
963   if (mp->retval != 0)
964     clib_warning ("returned %d", ntohl (mp->retval));
965
966   em->state = STATE_START;
967 }
968
969 u8 *
970 format_ip4_address (u8 * s, va_list * args)
971 {
972   u8 *a = va_arg (*args, u8 *);
973   return format (s, "%d.%d.%d.%d", a[0], a[1], a[2], a[3]);
974 }
975
976 u8 *
977 format_ip6_address (u8 * s, va_list * args)
978 {
979   ip6_address_t *a = va_arg (*args, ip6_address_t *);
980   u32 i, i_max_n_zero, max_n_zeros, i_first_zero, n_zeros, last_double_colon;
981
982   i_max_n_zero = ARRAY_LEN (a->as_u16);
983   max_n_zeros = 0;
984   i_first_zero = i_max_n_zero;
985   n_zeros = 0;
986   for (i = 0; i < ARRAY_LEN (a->as_u16); i++)
987     {
988       u32 is_zero = a->as_u16[i] == 0;
989       if (is_zero && i_first_zero >= ARRAY_LEN (a->as_u16))
990         {
991           i_first_zero = i;
992           n_zeros = 0;
993         }
994       n_zeros += is_zero;
995       if ((!is_zero && n_zeros > max_n_zeros)
996           || (i + 1 >= ARRAY_LEN (a->as_u16) && n_zeros > max_n_zeros))
997         {
998           i_max_n_zero = i_first_zero;
999           max_n_zeros = n_zeros;
1000           i_first_zero = ARRAY_LEN (a->as_u16);
1001           n_zeros = 0;
1002         }
1003     }
1004
1005   last_double_colon = 0;
1006   for (i = 0; i < ARRAY_LEN (a->as_u16); i++)
1007     {
1008       if (i == i_max_n_zero && max_n_zeros > 1)
1009         {
1010           s = format (s, "::");
1011           i += max_n_zeros - 1;
1012           last_double_colon = 1;
1013         }
1014       else
1015         {
1016           s = format (s, "%s%x",
1017                       (last_double_colon || i == 0) ? "" : ":",
1018                       clib_net_to_host_u16 (a->as_u16[i]));
1019           last_double_colon = 0;
1020         }
1021     }
1022
1023   return s;
1024 }
1025
1026 /* Format an IP46 address. */
1027 u8 *
1028 format_ip46_address (u8 * s, va_list * args)
1029 {
1030   ip46_address_t *ip46 = va_arg (*args, ip46_address_t *);
1031   ip46_type_t type = va_arg (*args, ip46_type_t);
1032   int is_ip4 = 1;
1033
1034   switch (type)
1035     {
1036     case IP46_TYPE_ANY:
1037       is_ip4 = ip46_address_is_ip4 (ip46);
1038       break;
1039     case IP46_TYPE_IP4:
1040       is_ip4 = 1;
1041       break;
1042     case IP46_TYPE_IP6:
1043       is_ip4 = 0;
1044       break;
1045     }
1046
1047   return is_ip4 ?
1048     format (s, "%U", format_ip4_address, &ip46->ip4) :
1049     format (s, "%U", format_ip6_address, &ip46->ip6);
1050 }
1051
1052 static void
1053 server_handle_rx (echo_main_t * em, session_event_t * e)
1054 {
1055   int n_read, max_dequeue, n_sent;
1056   u32 offset, to_dequeue;
1057   echo_session_t *s;
1058
1059   s = pool_elt_at_index (em->sessions, e->session_index);
1060
1061   /* Clear event only once. Otherwise, if we do it in the loop by calling
1062    * app_recv_stream, we may end up with a lot of unhandled rx events on the
1063    * message queue */
1064   svm_fifo_unset_event (s->rx_fifo);
1065
1066   max_dequeue = svm_fifo_max_dequeue_cons (s->rx_fifo);
1067   if (PREDICT_FALSE (!max_dequeue))
1068     return;
1069
1070   do
1071     {
1072       /* The options here are to limit ourselves to max_dequeue or read
1073        * even the data that was enqueued while we were dequeueing and which
1074        * now has an rx event in the mq. Either of the two work. */
1075       to_dequeue = clib_min (max_dequeue, vec_len (em->rx_buf));
1076       n_read = app_recv_stream_raw (s->rx_fifo, em->rx_buf, to_dequeue,
1077                                     0 /* clear evt */ , 0 /* peek */ );
1078       if (n_read > 0)
1079         {
1080           max_dequeue -= n_read;
1081           s->bytes_received += n_read;
1082         }
1083       else
1084         break;
1085
1086       /* Reflect if a non-drop session */
1087       if (!em->no_return && n_read > 0)
1088         {
1089           offset = 0;
1090           do
1091             {
1092               n_sent = app_send_stream ((app_session_t *) s,
1093                                         &em->rx_buf[offset],
1094                                         n_read, SVM_Q_WAIT);
1095               if (n_sent > 0)
1096                 {
1097                   n_read -= n_sent;
1098                   offset += n_sent;
1099                 }
1100             }
1101           while ((n_sent <= 0 || n_read > 0) && !em->time_to_stop);
1102         }
1103     }
1104   while (max_dequeue > 0 && !em->time_to_stop);
1105 }
1106
1107 static void
1108 server_handle_mq (echo_main_t * em)
1109 {
1110   svm_msg_q_msg_t msg;
1111   session_event_t *e;
1112
1113   while (1)
1114     {
1115       svm_msg_q_sub (em->our_event_queue, &msg, SVM_Q_WAIT, 0);
1116       e = svm_msg_q_msg_data (em->our_event_queue, &msg);
1117       switch (e->event_type)
1118         {
1119         case SESSION_IO_EVT_RX:
1120           server_handle_rx (em, e);
1121           break;
1122         default:
1123           handle_mq_event (e);
1124           break;
1125         }
1126       if (PREDICT_FALSE (em->time_to_stop == 1))
1127         break;
1128       if (PREDICT_FALSE (em->time_to_print_stats == 1))
1129         {
1130           em->time_to_print_stats = 0;
1131           fformat (stdout, "%d connections\n", pool_elts (em->sessions));
1132         }
1133       svm_msg_q_free_msg (em->our_event_queue, &msg);
1134     }
1135 }
1136
1137 void
1138 server_send_listen (echo_main_t * em)
1139 {
1140   vl_api_bind_uri_t *bmp;
1141   bmp = vl_msg_api_alloc (sizeof (*bmp));
1142   clib_memset (bmp, 0, sizeof (*bmp));
1143
1144   bmp->_vl_msg_id = ntohs (VL_API_BIND_URI);
1145   bmp->client_index = em->my_client_index;
1146   bmp->context = ntohl (0xfeedface);
1147   memcpy (bmp->uri, em->uri, vec_len (em->uri));
1148   vl_msg_api_send_shmem (em->vl_input_queue, (u8 *) & bmp);
1149 }
1150
1151 int
1152 server_listen (echo_main_t * em)
1153 {
1154   server_send_listen (em);
1155   if (wait_for_state_change (em, STATE_READY))
1156     {
1157       clib_warning ("timeout waiting for STATE_READY");
1158       return -1;
1159     }
1160   return 0;
1161 }
1162
1163 void
1164 server_send_unbind (echo_main_t * em)
1165 {
1166   vl_api_unbind_uri_t *ump;
1167
1168   ump = vl_msg_api_alloc (sizeof (*ump));
1169   clib_memset (ump, 0, sizeof (*ump));
1170
1171   ump->_vl_msg_id = ntohs (VL_API_UNBIND_URI);
1172   ump->client_index = em->my_client_index;
1173   memcpy (ump->uri, em->uri, vec_len (em->uri));
1174   vl_msg_api_send_shmem (em->vl_input_queue, (u8 *) & ump);
1175 }
1176
1177 int
1178 server_unbind (echo_main_t * em)
1179 {
1180   server_send_unbind (em);
1181   if (wait_for_state_change (em, STATE_START))
1182     {
1183       clib_warning ("timeout waiting for STATE_START");
1184       return -1;
1185     }
1186   return 0;
1187 }
1188
1189 void
1190 server_run (echo_main_t * em)
1191 {
1192   echo_session_t *session;
1193   int i;
1194
1195   /* $$$$ hack preallocation */
1196   for (i = 0; i < 200000; i++)
1197     {
1198       pool_get (em->sessions, session);
1199       clib_memset (session, 0, sizeof (*session));
1200     }
1201   for (i = 0; i < 200000; i++)
1202     pool_put_index (em->sessions, i);
1203
1204   if (application_attach (em))
1205     return;
1206
1207   /* Bind to uri */
1208   if (server_listen (em))
1209     return;
1210
1211   /* Enter handle event loop */
1212   server_handle_mq (em);
1213
1214   /* Cleanup */
1215   server_send_unbind (em);
1216
1217   application_detach (em);
1218
1219   fformat (stdout, "Test complete...\n");
1220 }
1221
1222 static void
1223 vl_api_disconnect_session_reply_t_handler (vl_api_disconnect_session_reply_t *
1224                                            mp)
1225 {
1226   echo_main_t *em = &echo_main;
1227   uword *p;
1228
1229   if (mp->retval)
1230     {
1231       clib_warning ("vpp complained about disconnect: %d",
1232                     ntohl (mp->retval));
1233       return;
1234     }
1235
1236   em->state = STATE_START;
1237
1238   p = hash_get (em->session_index_by_vpp_handles, mp->handle);
1239   if (p)
1240     {
1241       hash_unset (em->session_index_by_vpp_handles, mp->handle);
1242     }
1243   else
1244     {
1245       clib_warning ("couldn't find session key %llx", mp->handle);
1246     }
1247 }
1248
1249 static void
1250   vl_api_application_tls_cert_add_reply_t_handler
1251   (vl_api_application_tls_cert_add_reply_t * mp)
1252 {
1253   if (mp->retval)
1254     clib_warning ("failed to add tls cert");
1255 }
1256
1257 static void
1258   vl_api_application_tls_key_add_reply_t_handler
1259   (vl_api_application_tls_key_add_reply_t * mp)
1260 {
1261   if (mp->retval)
1262     clib_warning ("failed to add tls key");
1263 }
1264
1265 #define foreach_tcp_echo_msg                                            \
1266 _(BIND_URI_REPLY, bind_uri_reply)                                       \
1267 _(UNBIND_URI_REPLY, unbind_uri_reply)                                   \
1268 _(DISCONNECT_SESSION_REPLY, disconnect_session_reply)                   \
1269 _(APPLICATION_ATTACH_REPLY, application_attach_reply)                   \
1270 _(APPLICATION_DETACH_REPLY, application_detach_reply)                   \
1271 _(MAP_ANOTHER_SEGMENT, map_another_segment)                             \
1272 _(APPLICATION_TLS_CERT_ADD_REPLY, application_tls_cert_add_reply)       \
1273 _(APPLICATION_TLS_KEY_ADD_REPLY, application_tls_key_add_reply)         \
1274
1275 void
1276 tcp_echo_api_hookup (echo_main_t * em)
1277 {
1278 #define _(N,n)                                                  \
1279     vl_msg_api_set_handlers(VL_API_##N, #n,                     \
1280                            vl_api_##n##_t_handler,              \
1281                            vl_noop_handler,                     \
1282                            vl_api_##n##_t_endian,               \
1283                            vl_api_##n##_t_print,                \
1284                            sizeof(vl_api_##n##_t), 1);
1285   foreach_tcp_echo_msg;
1286 #undef _
1287 }
1288
1289 int
1290 main (int argc, char **argv)
1291 {
1292   int i_am_server = 1, test_return_packets = 0;
1293   echo_main_t *em = &echo_main;
1294   svm_fifo_segment_main_t *sm = &em->segment_main;
1295   unformat_input_t _argv, *a = &_argv;
1296   u8 *chroot_prefix;
1297   u8 *uri = 0;
1298   u8 *bind_uri = (u8 *) "tcp://0.0.0.0/1234";
1299   u8 *connect_uri = (u8 *) "tcp://6.0.1.1/1234";
1300   u64 bytes_to_send = 64 << 10, mbytes;
1301   char *app_name;
1302   u32 tmp;
1303
1304   clib_mem_init_thread_safe (0, 256 << 20);
1305
1306   clib_memset (em, 0, sizeof (*em));
1307   em->session_index_by_vpp_handles = hash_create (0, sizeof (uword));
1308   em->my_pid = getpid ();
1309   em->configured_segment_size = 1 << 20;
1310   em->socket_name = 0;
1311   em->use_sock_api = 1;
1312   em->fifo_size = 64 << 10;
1313   em->n_clients = 1;
1314
1315   clib_time_init (&em->clib_time);
1316   init_error_string_table (em);
1317   svm_fifo_segment_main_init (sm, HIGH_SEGMENT_BASEVA, 20);
1318   unformat_init_command_line (a, argv);
1319
1320   while (unformat_check_input (a) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
1321     {
1322       if (unformat (a, "chroot prefix %s", &chroot_prefix))
1323         {
1324           vl_set_memory_root_path ((char *) chroot_prefix);
1325         }
1326       else if (unformat (a, "uri %s", &uri))
1327         ;
1328       else if (unformat (a, "segment-size %dM", &tmp))
1329         em->configured_segment_size = tmp << 20;
1330       else if (unformat (a, "segment-size %dG", &tmp))
1331         em->configured_segment_size = tmp << 30;
1332       else if (unformat (a, "server"))
1333         i_am_server = 1;
1334       else if (unformat (a, "client"))
1335         i_am_server = 0;
1336       else if (unformat (a, "no-return"))
1337         em->no_return = 1;
1338       else if (unformat (a, "test"))
1339         test_return_packets = 1;
1340       else if (unformat (a, "mbytes %lld", &mbytes))
1341         {
1342           bytes_to_send = mbytes << 20;
1343         }
1344       else if (unformat (a, "gbytes %lld", &mbytes))
1345         {
1346           bytes_to_send = mbytes << 30;
1347         }
1348       else if (unformat (a, "socket-name %s", &em->socket_name))
1349         ;
1350       else if (unformat (a, "use-svm-api"))
1351         em->use_sock_api = 0;
1352       else if (unformat (a, "fifo-size %d", &tmp))
1353         em->fifo_size = tmp << 10;
1354       else if (unformat (a, "nclients %d", &em->n_clients))
1355         ;
1356       else
1357         {
1358           fformat (stderr, "%s: usage [master|slave]\n", argv[0]);
1359           exit (1);
1360         }
1361     }
1362
1363   if (!em->socket_name)
1364     em->socket_name = format (0, "%s%c", API_SOCKET_FILE, 0);
1365
1366   if (uri)
1367     {
1368       em->uri = format (0, "%s%c", uri, 0);
1369       em->connect_uri = format (0, "%s%c", uri, 0);
1370     }
1371   else
1372     {
1373       em->uri = format (0, "%s%c", bind_uri, 0);
1374       em->connect_uri = format (0, "%s%c", connect_uri, 0);
1375     }
1376
1377   em->i_am_master = i_am_server;
1378   em->test_return_packets = test_return_packets;
1379   em->bytes_to_send = bytes_to_send;
1380   em->time_to_stop = 0;
1381   vec_validate (em->rx_buf, 4 << 20);
1382   vec_validate (em->client_thread_handles, em->n_clients - 1);
1383   vec_validate (em->thread_args, em->n_clients - 1);
1384
1385   setup_signal_handlers ();
1386   tcp_echo_api_hookup (em);
1387
1388   app_name = i_am_server ? "tcp_echo_server" : "tcp_echo_client";
1389   if (connect_to_vpp (app_name) < 0)
1390     {
1391       svm_region_exit ();
1392       fformat (stderr, "Couldn't connect to vpe, exiting...\n");
1393       exit (1);
1394     }
1395
1396   if (i_am_server == 0)
1397     clients_run (em);
1398   else
1399     server_run (em);
1400
1401   /* Make sure detach finishes */
1402   wait_for_state_change (em, STATE_DETACHED);
1403
1404   disconnect_from_vpp (em);
1405   exit (0);
1406 }
1407
1408 /*
1409  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
1410  *
1411  * Local Variables:
1412  * eval: (c-set-style "gnu")
1413  * End:
1414  */