273ae5256a56360bc20900836f006e17d6ee379d
[vpp.git] / src / vlib / main.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2015 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  * main.c: main vector processing loop
17  *
18  * Copyright (c) 2008 Eliot Dresselhaus
19  *
20  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining
21  * a copy of this software and associated documentation files (the
22  * "Software"), to deal in the Software without restriction, including
23  * without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
24  * distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software, and to
25  * permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
26  * the following conditions:
27  *
28  * The above copyright notice and this permission notice shall be
29  * included in all copies or substantial portions of the Software.
30  *
31  *  THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
32  *  EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
33  *  MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
34  *  NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE
35  *  LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION
36  *  OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION
37  *  WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
38  */
39
40 #include <math.h>
41 #include <vppinfra/format.h>
42 #include <vlib/vlib.h>
43 #include <vlib/threads.h>
44 #include <vppinfra/tw_timer_1t_3w_1024sl_ov.h>
45
46 #include <vlib/unix/unix.h>
47 #include <vlib/unix/cj.h>
48
49 CJ_GLOBAL_LOG_PROTOTYPE;
50
51 /* Actually allocate a few extra slots of vector data to support
52    speculative vector enqueues which overflow vector data in next frame. */
53 #define VLIB_FRAME_SIZE_ALLOC (VLIB_FRAME_SIZE + 4)
54
55 u32 wraps;
56
57 always_inline u32
58 vlib_frame_bytes (u32 n_scalar_bytes, u32 n_vector_bytes)
59 {
60   u32 n_bytes;
61
62   /* Make room for vlib_frame_t plus scalar arguments. */
63   n_bytes = vlib_frame_vector_byte_offset (n_scalar_bytes);
64
65   /* Make room for vector arguments.
66      Allocate a few extra slots of vector data to support
67      speculative vector enqueues which overflow vector data in next frame. */
68 #define VLIB_FRAME_SIZE_EXTRA 4
69   n_bytes += (VLIB_FRAME_SIZE + VLIB_FRAME_SIZE_EXTRA) * n_vector_bytes;
70
71   /* Magic number is first 32bit number after vector data.
72      Used to make sure that vector data is never overrun. */
73 #define VLIB_FRAME_MAGIC (0xabadc0ed)
74   n_bytes += sizeof (u32);
75
76   /* Pad to cache line. */
77   n_bytes = round_pow2 (n_bytes, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
78
79   return n_bytes;
80 }
81
82 always_inline u32 *
83 vlib_frame_find_magic (vlib_frame_t * f, vlib_node_t * node)
84 {
85   void *p = f;
86
87   p += vlib_frame_vector_byte_offset (node->scalar_size);
88
89   p += (VLIB_FRAME_SIZE + VLIB_FRAME_SIZE_EXTRA) * node->vector_size;
90
91   return p;
92 }
93
94 static vlib_frame_size_t *
95 get_frame_size_info (vlib_node_main_t * nm,
96                      u32 n_scalar_bytes, u32 n_vector_bytes)
97 {
98   uword key = (n_scalar_bytes << 16) | n_vector_bytes;
99   uword *p, i;
100
101   p = hash_get (nm->frame_size_hash, key);
102   if (p)
103     i = p[0];
104   else
105     {
106       i = vec_len (nm->frame_sizes);
107       vec_validate (nm->frame_sizes, i);
108       hash_set (nm->frame_size_hash, key, i);
109     }
110
111   return vec_elt_at_index (nm->frame_sizes, i);
112 }
113
114 static u32
115 vlib_frame_alloc_to_node (vlib_main_t * vm, u32 to_node_index,
116                           u32 frame_flags)
117 {
118   vlib_node_main_t *nm = &vm->node_main;
119   vlib_frame_size_t *fs;
120   vlib_node_t *to_node;
121   vlib_frame_t *f;
122   u32 fi, l, n, scalar_size, vector_size;
123
124   to_node = vlib_get_node (vm, to_node_index);
125
126   scalar_size = to_node->scalar_size;
127   vector_size = to_node->vector_size;
128
129   fs = get_frame_size_info (nm, scalar_size, vector_size);
130   n = vlib_frame_bytes (scalar_size, vector_size);
131   if ((l = vec_len (fs->free_frame_indices)) > 0)
132     {
133       /* Allocate from end of free list. */
134       fi = fs->free_frame_indices[l - 1];
135       f = vlib_get_frame_no_check (vm, fi);
136       _vec_len (fs->free_frame_indices) = l - 1;
137     }
138   else
139     {
140       f = clib_mem_alloc_aligned_no_fail (n, VLIB_FRAME_ALIGN);
141       fi = vlib_frame_index_no_check (vm, f);
142     }
143
144   /* Poison frame when debugging. */
145   if (CLIB_DEBUG > 0)
146     memset (f, 0xfe, n);
147
148   /* Insert magic number. */
149   {
150     u32 *magic;
151
152     magic = vlib_frame_find_magic (f, to_node);
153     *magic = VLIB_FRAME_MAGIC;
154   }
155
156   f->frame_flags = VLIB_FRAME_IS_ALLOCATED | frame_flags;
157   f->n_vectors = 0;
158   f->scalar_size = scalar_size;
159   f->vector_size = vector_size;
160
161   fs->n_alloc_frames += 1;
162
163   return fi;
164 }
165
166 /* Allocate a frame for from FROM_NODE to TO_NODE via TO_NEXT_INDEX.
167    Returns frame index. */
168 static u32
169 vlib_frame_alloc (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * from_node_runtime,
170                   u32 to_next_index)
171 {
172   vlib_node_t *from_node;
173
174   from_node = vlib_get_node (vm, from_node_runtime->node_index);
175   ASSERT (to_next_index < vec_len (from_node->next_nodes));
176
177   return vlib_frame_alloc_to_node (vm, from_node->next_nodes[to_next_index],
178                                    /* frame_flags */ 0);
179 }
180
181 vlib_frame_t *
182 vlib_get_frame_to_node (vlib_main_t * vm, u32 to_node_index)
183 {
184   u32 fi = vlib_frame_alloc_to_node (vm, to_node_index,
185                                      /* frame_flags */
186                                      VLIB_FRAME_FREE_AFTER_DISPATCH);
187   return vlib_get_frame (vm, fi);
188 }
189
190 void
191 vlib_put_frame_to_node (vlib_main_t * vm, u32 to_node_index, vlib_frame_t * f)
192 {
193   vlib_pending_frame_t *p;
194   vlib_node_t *to_node;
195
196   if (f->n_vectors == 0)
197     return;
198
199   to_node = vlib_get_node (vm, to_node_index);
200
201   vec_add2 (vm->node_main.pending_frames, p, 1);
202
203   f->frame_flags |= VLIB_FRAME_PENDING;
204   p->frame_index = vlib_frame_index (vm, f);
205   p->node_runtime_index = to_node->runtime_index;
206   p->next_frame_index = VLIB_PENDING_FRAME_NO_NEXT_FRAME;
207 }
208
209 /* Free given frame. */
210 void
211 vlib_frame_free (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * r, vlib_frame_t * f)
212 {
213   vlib_node_main_t *nm = &vm->node_main;
214   vlib_node_t *node;
215   vlib_frame_size_t *fs;
216   u32 frame_index;
217
218   ASSERT (f->frame_flags & VLIB_FRAME_IS_ALLOCATED);
219
220   node = vlib_get_node (vm, r->node_index);
221   fs = get_frame_size_info (nm, node->scalar_size, node->vector_size);
222
223   frame_index = vlib_frame_index (vm, f);
224
225   ASSERT (f->frame_flags & VLIB_FRAME_IS_ALLOCATED);
226
227   /* No next frames may point to freed frame. */
228   if (CLIB_DEBUG > 0)
229     {
230       vlib_next_frame_t *nf;
231       vec_foreach (nf, vm->node_main.next_frames)
232         ASSERT (nf->frame_index != frame_index);
233     }
234
235   f->frame_flags &= ~VLIB_FRAME_IS_ALLOCATED;
236
237   vec_add1 (fs->free_frame_indices, frame_index);
238   ASSERT (fs->n_alloc_frames > 0);
239   fs->n_alloc_frames -= 1;
240 }
241
242 static clib_error_t *
243 show_frame_stats (vlib_main_t * vm,
244                   unformat_input_t * input, vlib_cli_command_t * cmd)
245 {
246   vlib_node_main_t *nm = &vm->node_main;
247   vlib_frame_size_t *fs;
248
249   vlib_cli_output (vm, "%=6s%=12s%=12s", "Size", "# Alloc", "# Free");
250   vec_foreach (fs, nm->frame_sizes)
251   {
252     u32 n_alloc = fs->n_alloc_frames;
253     u32 n_free = vec_len (fs->free_frame_indices);
254
255     if (n_alloc + n_free > 0)
256       vlib_cli_output (vm, "%=6d%=12d%=12d",
257                        fs - nm->frame_sizes, n_alloc, n_free);
258   }
259
260   return 0;
261 }
262
263 /* *INDENT-OFF* */
264 VLIB_CLI_COMMAND (show_frame_stats_cli, static) = {
265   .path = "show vlib frame-allocation",
266   .short_help = "Show node dispatch frame statistics",
267   .function = show_frame_stats,
268 };
269 /* *INDENT-ON* */
270
271 /* Change ownership of enqueue rights to given next node. */
272 static void
273 vlib_next_frame_change_ownership (vlib_main_t * vm,
274                                   vlib_node_runtime_t * node_runtime,
275                                   u32 next_index)
276 {
277   vlib_node_main_t *nm = &vm->node_main;
278   vlib_next_frame_t *next_frame;
279   vlib_node_t *node, *next_node;
280
281   node = vec_elt (nm->nodes, node_runtime->node_index);
282
283   /* Only internal & input nodes are allowed to call other nodes. */
284   ASSERT (node->type == VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL
285           || node->type == VLIB_NODE_TYPE_INPUT
286           || node->type == VLIB_NODE_TYPE_PROCESS);
287
288   ASSERT (vec_len (node->next_nodes) == node_runtime->n_next_nodes);
289
290   next_frame =
291     vlib_node_runtime_get_next_frame (vm, node_runtime, next_index);
292   next_node = vec_elt (nm->nodes, node->next_nodes[next_index]);
293
294   if (next_node->owner_node_index != VLIB_INVALID_NODE_INDEX)
295     {
296       /* Get frame from previous owner. */
297       vlib_next_frame_t *owner_next_frame;
298       vlib_next_frame_t tmp;
299
300       owner_next_frame =
301         vlib_node_get_next_frame (vm,
302                                   next_node->owner_node_index,
303                                   next_node->owner_next_index);
304
305       /* Swap target next frame with owner's. */
306       tmp = owner_next_frame[0];
307       owner_next_frame[0] = next_frame[0];
308       next_frame[0] = tmp;
309
310       /*
311        * If next_frame is already pending, we have to track down
312        * all pending frames and fix their next_frame_index fields.
313        */
314       if (next_frame->flags & VLIB_FRAME_PENDING)
315         {
316           vlib_pending_frame_t *p;
317           if (next_frame->frame_index != ~0)
318             {
319               vec_foreach (p, nm->pending_frames)
320               {
321                 if (p->frame_index == next_frame->frame_index)
322                   {
323                     p->next_frame_index =
324                       next_frame - vm->node_main.next_frames;
325                   }
326               }
327             }
328         }
329     }
330   else
331     {
332       /* No previous owner. Take ownership. */
333       next_frame->flags |= VLIB_FRAME_OWNER;
334     }
335
336   /* Record new owner. */
337   next_node->owner_node_index = node->index;
338   next_node->owner_next_index = next_index;
339
340   /* Now we should be owner. */
341   ASSERT (next_frame->flags & VLIB_FRAME_OWNER);
342 }
343
344 /* Make sure that magic number is still there.
345    Otherwise, it is likely that caller has overrun frame arguments. */
346 always_inline void
347 validate_frame_magic (vlib_main_t * vm,
348                       vlib_frame_t * f, vlib_node_t * n, uword next_index)
349 {
350   vlib_node_t *next_node = vlib_get_node (vm, n->next_nodes[next_index]);
351   u32 *magic = vlib_frame_find_magic (f, next_node);
352   ASSERT (VLIB_FRAME_MAGIC == magic[0]);
353 }
354
355 vlib_frame_t *
356 vlib_get_next_frame_internal (vlib_main_t * vm,
357                               vlib_node_runtime_t * node,
358                               u32 next_index, u32 allocate_new_next_frame)
359 {
360   vlib_frame_t *f;
361   vlib_next_frame_t *nf;
362   u32 n_used;
363
364   nf = vlib_node_runtime_get_next_frame (vm, node, next_index);
365
366   /* Make sure this next frame owns right to enqueue to destination frame. */
367   if (PREDICT_FALSE (!(nf->flags & VLIB_FRAME_OWNER)))
368     vlib_next_frame_change_ownership (vm, node, next_index);
369
370   /* ??? Don't need valid flag: can use frame_index == ~0 */
371   if (PREDICT_FALSE (!(nf->flags & VLIB_FRAME_IS_ALLOCATED)))
372     {
373       nf->frame_index = vlib_frame_alloc (vm, node, next_index);
374       nf->flags |= VLIB_FRAME_IS_ALLOCATED;
375     }
376
377   f = vlib_get_frame (vm, nf->frame_index);
378
379   /* Has frame been removed from pending vector (e.g. finished dispatching)?
380      If so we can reuse frame. */
381   if ((nf->flags & VLIB_FRAME_PENDING)
382       && !(f->frame_flags & VLIB_FRAME_PENDING))
383     {
384       nf->flags &= ~VLIB_FRAME_PENDING;
385       f->n_vectors = 0;
386     }
387
388   /* Allocate new frame if current one is already full. */
389   n_used = f->n_vectors;
390   if (n_used >= VLIB_FRAME_SIZE || (allocate_new_next_frame && n_used > 0))
391     {
392       /* Old frame may need to be freed after dispatch, since we'll have
393          two redundant frames from node -> next node. */
394       if (!(nf->flags & VLIB_FRAME_NO_FREE_AFTER_DISPATCH))
395         {
396           vlib_frame_t *f_old = vlib_get_frame (vm, nf->frame_index);
397           f_old->frame_flags |= VLIB_FRAME_FREE_AFTER_DISPATCH;
398         }
399
400       /* Allocate new frame to replace full one. */
401       nf->frame_index = vlib_frame_alloc (vm, node, next_index);
402       f = vlib_get_frame (vm, nf->frame_index);
403       n_used = f->n_vectors;
404     }
405
406   /* Should have free vectors in frame now. */
407   ASSERT (n_used < VLIB_FRAME_SIZE);
408
409   if (CLIB_DEBUG > 0)
410     {
411       validate_frame_magic (vm, f,
412                             vlib_get_node (vm, node->node_index), next_index);
413     }
414
415   return f;
416 }
417
418 static void
419 vlib_put_next_frame_validate (vlib_main_t * vm,
420                               vlib_node_runtime_t * rt,
421                               u32 next_index, u32 n_vectors_left)
422 {
423   vlib_node_main_t *nm = &vm->node_main;
424   vlib_next_frame_t *nf;
425   vlib_frame_t *f;
426   vlib_node_runtime_t *next_rt;
427   vlib_node_t *next_node;
428   u32 n_before, n_after;
429
430   nf = vlib_node_runtime_get_next_frame (vm, rt, next_index);
431   f = vlib_get_frame (vm, nf->frame_index);
432
433   ASSERT (n_vectors_left <= VLIB_FRAME_SIZE);
434   n_after = VLIB_FRAME_SIZE - n_vectors_left;
435   n_before = f->n_vectors;
436
437   ASSERT (n_after >= n_before);
438
439   next_rt = vec_elt_at_index (nm->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL],
440                               nf->node_runtime_index);
441   next_node = vlib_get_node (vm, next_rt->node_index);
442   if (n_after > 0 && next_node->validate_frame)
443     {
444       u8 *msg = next_node->validate_frame (vm, rt, f);
445       if (msg)
446         {
447           clib_warning ("%v", msg);
448           ASSERT (0);
449         }
450       vec_free (msg);
451     }
452 }
453
454 void
455 vlib_put_next_frame (vlib_main_t * vm,
456                      vlib_node_runtime_t * r,
457                      u32 next_index, u32 n_vectors_left)
458 {
459   vlib_node_main_t *nm = &vm->node_main;
460   vlib_next_frame_t *nf;
461   vlib_frame_t *f;
462   u32 n_vectors_in_frame;
463
464   if (buffer_main.callbacks_registered == 0 && CLIB_DEBUG > 0)
465     vlib_put_next_frame_validate (vm, r, next_index, n_vectors_left);
466
467   nf = vlib_node_runtime_get_next_frame (vm, r, next_index);
468   f = vlib_get_frame (vm, nf->frame_index);
469
470   /* Make sure that magic number is still there.  Otherwise, caller
471      has overrun frame meta data. */
472   if (CLIB_DEBUG > 0)
473     {
474       vlib_node_t *node = vlib_get_node (vm, r->node_index);
475       validate_frame_magic (vm, f, node, next_index);
476     }
477
478   /* Convert # of vectors left -> number of vectors there. */
479   ASSERT (n_vectors_left <= VLIB_FRAME_SIZE);
480   n_vectors_in_frame = VLIB_FRAME_SIZE - n_vectors_left;
481
482   f->n_vectors = n_vectors_in_frame;
483
484   /* If vectors were added to frame, add to pending vector. */
485   if (PREDICT_TRUE (n_vectors_in_frame > 0))
486     {
487       vlib_pending_frame_t *p;
488       u32 v0, v1;
489
490       r->cached_next_index = next_index;
491
492       if (!(f->frame_flags & VLIB_FRAME_PENDING))
493         {
494           __attribute__ ((unused)) vlib_node_t *node;
495           vlib_node_t *next_node;
496           vlib_node_runtime_t *next_runtime;
497
498           node = vlib_get_node (vm, r->node_index);
499           next_node = vlib_get_next_node (vm, r->node_index, next_index);
500           next_runtime = vlib_node_get_runtime (vm, next_node->index);
501
502           vec_add2 (nm->pending_frames, p, 1);
503
504           p->frame_index = nf->frame_index;
505           p->node_runtime_index = nf->node_runtime_index;
506           p->next_frame_index = nf - nm->next_frames;
507           nf->flags |= VLIB_FRAME_PENDING;
508           f->frame_flags |= VLIB_FRAME_PENDING;
509
510           /*
511            * If we're going to dispatch this frame on another thread,
512            * force allocation of a new frame. Otherwise, we create
513            * a dangling frame reference. Each thread has its own copy of
514            * the next_frames vector.
515            */
516           if (0 && r->thread_index != next_runtime->thread_index)
517             {
518               nf->frame_index = ~0;
519               nf->flags &= ~(VLIB_FRAME_PENDING | VLIB_FRAME_IS_ALLOCATED);
520             }
521         }
522
523       /* Copy trace flag from next_frame and from runtime. */
524       nf->flags |=
525         (nf->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE) | (r->
526                                               flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE);
527
528       v0 = nf->vectors_since_last_overflow;
529       v1 = v0 + n_vectors_in_frame;
530       nf->vectors_since_last_overflow = v1;
531       if (PREDICT_FALSE (v1 < v0))
532         {
533           vlib_node_t *node = vlib_get_node (vm, r->node_index);
534           vec_elt (node->n_vectors_by_next_node, next_index) += v0;
535         }
536     }
537 }
538
539 /* Sync up runtime (32 bit counters) and main node stats (64 bit counters). */
540 never_inline void
541 vlib_node_runtime_sync_stats (vlib_main_t * vm,
542                               vlib_node_runtime_t * r,
543                               uword n_calls, uword n_vectors, uword n_clocks,
544                               uword n_ticks)
545 {
546   vlib_node_t *n = vlib_get_node (vm, r->node_index);
547
548   n->stats_total.calls += n_calls + r->calls_since_last_overflow;
549   n->stats_total.vectors += n_vectors + r->vectors_since_last_overflow;
550   n->stats_total.clocks += n_clocks + r->clocks_since_last_overflow;
551   n->stats_total.perf_counter_ticks += n_ticks +
552     r->perf_counter_ticks_since_last_overflow;
553   n->stats_total.perf_counter_vectors += n_vectors +
554     r->perf_counter_vectors_since_last_overflow;
555   n->stats_total.max_clock = r->max_clock;
556   n->stats_total.max_clock_n = r->max_clock_n;
557
558   r->calls_since_last_overflow = 0;
559   r->vectors_since_last_overflow = 0;
560   r->clocks_since_last_overflow = 0;
561   r->perf_counter_ticks_since_last_overflow = 0ULL;
562   r->perf_counter_vectors_since_last_overflow = 0ULL;
563 }
564
565 always_inline void __attribute__ ((unused))
566 vlib_process_sync_stats (vlib_main_t * vm,
567                          vlib_process_t * p,
568                          uword n_calls, uword n_vectors, uword n_clocks,
569                          uword n_ticks)
570 {
571   vlib_node_runtime_t *rt = &p->node_runtime;
572   vlib_node_t *n = vlib_get_node (vm, rt->node_index);
573   vlib_node_runtime_sync_stats (vm, rt, n_calls, n_vectors, n_clocks,
574                                 n_ticks);
575   n->stats_total.suspends += p->n_suspends;
576   p->n_suspends = 0;
577 }
578
579 void
580 vlib_node_sync_stats (vlib_main_t * vm, vlib_node_t * n)
581 {
582   vlib_node_runtime_t *rt;
583
584   if (n->type == VLIB_NODE_TYPE_PROCESS)
585     {
586       /* Nothing to do for PROCESS nodes except in main thread */
587       if (vm != &vlib_global_main)
588         return;
589
590       vlib_process_t *p = vlib_get_process_from_node (vm, n);
591       n->stats_total.suspends += p->n_suspends;
592       p->n_suspends = 0;
593       rt = &p->node_runtime;
594     }
595   else
596     rt =
597       vec_elt_at_index (vm->node_main.nodes_by_type[n->type],
598                         n->runtime_index);
599
600   vlib_node_runtime_sync_stats (vm, rt, 0, 0, 0, 0);
601
602   /* Sync up runtime next frame vector counters with main node structure. */
603   {
604     vlib_next_frame_t *nf;
605     uword i;
606     for (i = 0; i < rt->n_next_nodes; i++)
607       {
608         nf = vlib_node_runtime_get_next_frame (vm, rt, i);
609         vec_elt (n->n_vectors_by_next_node, i) +=
610           nf->vectors_since_last_overflow;
611         nf->vectors_since_last_overflow = 0;
612       }
613   }
614 }
615
616 always_inline u32
617 vlib_node_runtime_update_stats (vlib_main_t * vm,
618                                 vlib_node_runtime_t * node,
619                                 uword n_calls,
620                                 uword n_vectors, uword n_clocks,
621                                 uword n_ticks)
622 {
623   u32 ca0, ca1, v0, v1, cl0, cl1, r;
624   u32 ptick0, ptick1, pvec0, pvec1;
625
626   cl0 = cl1 = node->clocks_since_last_overflow;
627   ca0 = ca1 = node->calls_since_last_overflow;
628   v0 = v1 = node->vectors_since_last_overflow;
629   ptick0 = ptick1 = node->perf_counter_ticks_since_last_overflow;
630   pvec0 = pvec1 = node->perf_counter_vectors_since_last_overflow;
631
632   ca1 = ca0 + n_calls;
633   v1 = v0 + n_vectors;
634   cl1 = cl0 + n_clocks;
635   ptick1 = ptick0 + n_ticks;
636   pvec1 = pvec0 + n_vectors;
637
638   node->calls_since_last_overflow = ca1;
639   node->clocks_since_last_overflow = cl1;
640   node->vectors_since_last_overflow = v1;
641   node->perf_counter_ticks_since_last_overflow = ptick1;
642   node->perf_counter_vectors_since_last_overflow = pvec1;
643
644   node->max_clock_n = node->max_clock > n_clocks ?
645     node->max_clock_n : n_vectors;
646   node->max_clock = node->max_clock > n_clocks ? node->max_clock : n_clocks;
647
648   r = vlib_node_runtime_update_main_loop_vector_stats (vm, node, n_vectors);
649
650   if (PREDICT_FALSE (ca1 < ca0 || v1 < v0 || cl1 < cl0) || (ptick1 < ptick0)
651       || (pvec1 < pvec0))
652     {
653       node->calls_since_last_overflow = ca0;
654       node->clocks_since_last_overflow = cl0;
655       node->vectors_since_last_overflow = v0;
656       node->perf_counter_ticks_since_last_overflow = ptick0;
657       node->perf_counter_vectors_since_last_overflow = pvec0;
658
659       vlib_node_runtime_sync_stats (vm, node, n_calls, n_vectors, n_clocks,
660                                     n_ticks);
661     }
662
663   return r;
664 }
665
666 static inline u64
667 vlib_node_runtime_perf_counter (vlib_main_t * vm)
668 {
669   if (PREDICT_FALSE (vm->vlib_node_runtime_perf_counter_cb != 0))
670     return ((*vm->vlib_node_runtime_perf_counter_cb) (vm));
671   return 0ULL;
672 }
673
674 always_inline void
675 vlib_process_update_stats (vlib_main_t * vm,
676                            vlib_process_t * p,
677                            uword n_calls, uword n_vectors, uword n_clocks,
678                            uword n_ticks)
679 {
680   vlib_node_runtime_update_stats (vm, &p->node_runtime,
681                                   n_calls, n_vectors, n_clocks, n_ticks);
682 }
683
684 static clib_error_t *
685 vlib_cli_elog_clear (vlib_main_t * vm,
686                      unformat_input_t * input, vlib_cli_command_t * cmd)
687 {
688   elog_reset_buffer (&vm->elog_main);
689   return 0;
690 }
691
692 /* *INDENT-OFF* */
693 VLIB_CLI_COMMAND (elog_clear_cli, static) = {
694   .path = "event-logger clear",
695   .short_help = "Clear the event log",
696   .function = vlib_cli_elog_clear,
697 };
698 /* *INDENT-ON* */
699
700 #ifdef CLIB_UNIX
701 static clib_error_t *
702 elog_save_buffer (vlib_main_t * vm,
703                   unformat_input_t * input, vlib_cli_command_t * cmd)
704 {
705   elog_main_t *em = &vm->elog_main;
706   char *file, *chroot_file;
707   clib_error_t *error = 0;
708
709   if (!unformat (input, "%s", &file))
710     {
711       vlib_cli_output (vm, "expected file name, got `%U'",
712                        format_unformat_error, input);
713       return 0;
714     }
715
716   /* It's fairly hard to get "../oopsie" through unformat; just in case */
717   if (strstr (file, "..") || index (file, '/'))
718     {
719       vlib_cli_output (vm, "illegal characters in filename '%s'", file);
720       return 0;
721     }
722
723   chroot_file = (char *) format (0, "/tmp/%s%c", file, 0);
724
725   vec_free (file);
726
727   vlib_cli_output (vm, "Saving %wd of %wd events to %s",
728                    elog_n_events_in_buffer (em),
729                    elog_buffer_capacity (em), chroot_file);
730
731   vlib_worker_thread_barrier_sync (vm);
732   error = elog_write_file (em, chroot_file, 1 /* flush ring */ );
733   vlib_worker_thread_barrier_release (vm);
734   vec_free (chroot_file);
735   return error;
736 }
737
738 void
739 elog_post_mortem_dump (void)
740 {
741   vlib_main_t *vm = &vlib_global_main;
742   elog_main_t *em = &vm->elog_main;
743   u8 *filename;
744   clib_error_t *error;
745
746   if (!vm->elog_post_mortem_dump)
747     return;
748
749   filename = format (0, "/tmp/elog_post_mortem.%d%c", getpid (), 0);
750   error = elog_write_file (em, (char *) filename, 1 /* flush ring */ );
751   if (error)
752     clib_error_report (error);
753   vec_free (filename);
754 }
755
756 /* *INDENT-OFF* */
757 VLIB_CLI_COMMAND (elog_save_cli, static) = {
758   .path = "event-logger save",
759   .short_help = "event-logger save <filename> (saves log in /tmp/<filename>)",
760   .function = elog_save_buffer,
761 };
762 /* *INDENT-ON* */
763
764 static clib_error_t *
765 elog_stop (vlib_main_t * vm,
766            unformat_input_t * input, vlib_cli_command_t * cmd)
767 {
768   elog_main_t *em = &vm->elog_main;
769
770   em->n_total_events_disable_limit = em->n_total_events;
771
772   vlib_cli_output (vm, "Stopped the event logger...");
773   return 0;
774 }
775
776 /* *INDENT-OFF* */
777 VLIB_CLI_COMMAND (elog_stop_cli, static) = {
778   .path = "event-logger stop",
779   .short_help = "Stop the event-logger",
780   .function = elog_stop,
781 };
782 /* *INDENT-ON* */
783
784 static clib_error_t *
785 elog_restart (vlib_main_t * vm,
786               unformat_input_t * input, vlib_cli_command_t * cmd)
787 {
788   elog_main_t *em = &vm->elog_main;
789
790   em->n_total_events_disable_limit = ~0;
791
792   vlib_cli_output (vm, "Restarted the event logger...");
793   return 0;
794 }
795
796 /* *INDENT-OFF* */
797 VLIB_CLI_COMMAND (elog_restart_cli, static) = {
798   .path = "event-logger restart",
799   .short_help = "Restart the event-logger",
800   .function = elog_restart,
801 };
802 /* *INDENT-ON* */
803
804 static clib_error_t *
805 elog_resize (vlib_main_t * vm,
806              unformat_input_t * input, vlib_cli_command_t * cmd)
807 {
808   elog_main_t *em = &vm->elog_main;
809   u32 tmp;
810
811   /* Stop the parade */
812   elog_reset_buffer (&vm->elog_main);
813
814   if (unformat (input, "%d", &tmp))
815     {
816       elog_alloc (em, tmp);
817       em->n_total_events_disable_limit = ~0;
818     }
819   else
820     return clib_error_return (0, "Must specify how many events in the ring");
821
822   vlib_cli_output (vm, "Resized ring and restarted the event logger...");
823   return 0;
824 }
825
826 /* *INDENT-OFF* */
827 VLIB_CLI_COMMAND (elog_resize_cli, static) = {
828   .path = "event-logger resize",
829   .short_help = "event-logger resize <nnn>",
830   .function = elog_resize,
831 };
832 /* *INDENT-ON* */
833
834 #endif /* CLIB_UNIX */
835
836 static void
837 elog_show_buffer_internal (vlib_main_t * vm, u32 n_events_to_show)
838 {
839   elog_main_t *em = &vm->elog_main;
840   elog_event_t *e, *es;
841   f64 dt;
842
843   /* Show events in VLIB time since log clock starts after VLIB clock. */
844   dt = (em->init_time.cpu - vm->clib_time.init_cpu_time)
845     * vm->clib_time.seconds_per_clock;
846
847   es = elog_peek_events (em);
848   vlib_cli_output (vm, "%d of %d events in buffer, logger %s", vec_len (es),
849                    em->event_ring_size,
850                    em->n_total_events < em->n_total_events_disable_limit ?
851                    "running" : "stopped");
852   vec_foreach (e, es)
853   {
854     vlib_cli_output (vm, "%18.9f: %U",
855                      e->time + dt, format_elog_event, em, e);
856     n_events_to_show--;
857     if (n_events_to_show == 0)
858       break;
859   }
860   vec_free (es);
861
862 }
863
864 static clib_error_t *
865 elog_show_buffer (vlib_main_t * vm,
866                   unformat_input_t * input, vlib_cli_command_t * cmd)
867 {
868   u32 n_events_to_show;
869   clib_error_t *error = 0;
870
871   n_events_to_show = 250;
872   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
873     {
874       if (unformat (input, "%d", &n_events_to_show))
875         ;
876       else if (unformat (input, "all"))
877         n_events_to_show = ~0;
878       else
879         return unformat_parse_error (input);
880     }
881   elog_show_buffer_internal (vm, n_events_to_show);
882   return error;
883 }
884
885 /* *INDENT-OFF* */
886 VLIB_CLI_COMMAND (elog_show_cli, static) = {
887   .path = "show event-logger",
888   .short_help = "Show event logger info",
889   .function = elog_show_buffer,
890 };
891 /* *INDENT-ON* */
892
893 void
894 vlib_gdb_show_event_log (void)
895 {
896   elog_show_buffer_internal (vlib_get_main (), (u32) ~ 0);
897 }
898
899 static inline void
900 vlib_elog_main_loop_event (vlib_main_t * vm,
901                            u32 node_index,
902                            u64 time, u32 n_vectors, u32 is_return)
903 {
904   vlib_main_t *evm = &vlib_global_main;
905   elog_main_t *em = &evm->elog_main;
906
907   if (VLIB_ELOG_MAIN_LOOP && n_vectors)
908     elog_track (em,
909                 /* event type */
910                 vec_elt_at_index (is_return
911                                   ? evm->node_return_elog_event_types
912                                   : evm->node_call_elog_event_types,
913                                   node_index),
914                 /* track */
915                 (vm->thread_index ? &vlib_worker_threads[vm->thread_index].
916                  elog_track : &em->default_track),
917                 /* data to log */ n_vectors);
918 }
919
920 #if VLIB_BUFFER_TRACE_TRAJECTORY > 0
921 void (*vlib_buffer_trace_trajectory_cb) (vlib_buffer_t * b, u32 node_index);
922 void (*vlib_buffer_trace_trajectory_init_cb) (vlib_buffer_t * b);
923
924 void
925 vlib_buffer_trace_trajectory_init (vlib_buffer_t * b)
926 {
927   if (PREDICT_TRUE (vlib_buffer_trace_trajectory_init_cb != 0))
928     {
929       (*vlib_buffer_trace_trajectory_init_cb) (b);
930     }
931 }
932
933 #endif
934
935 static inline void
936 add_trajectory_trace (vlib_buffer_t * b, u32 node_index)
937 {
938 #if VLIB_BUFFER_TRACE_TRAJECTORY > 0
939   if (PREDICT_TRUE (vlib_buffer_trace_trajectory_cb != 0))
940     {
941       (*vlib_buffer_trace_trajectory_cb) (b, node_index);
942     }
943 #endif
944 }
945
946 static_always_inline u64
947 dispatch_node (vlib_main_t * vm,
948                vlib_node_runtime_t * node,
949                vlib_node_type_t type,
950                vlib_node_state_t dispatch_state,
951                vlib_frame_t * frame, u64 last_time_stamp)
952 {
953   uword n, v;
954   u64 t;
955   vlib_node_main_t *nm = &vm->node_main;
956   vlib_next_frame_t *nf;
957
958   if (CLIB_DEBUG > 0)
959     {
960       vlib_node_t *n = vlib_get_node (vm, node->node_index);
961       ASSERT (n->type == type);
962     }
963
964   /* Only non-internal nodes may be disabled. */
965   if (type != VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL && node->state != dispatch_state)
966     {
967       ASSERT (type != VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL);
968       return last_time_stamp;
969     }
970
971   if ((type == VLIB_NODE_TYPE_PRE_INPUT || type == VLIB_NODE_TYPE_INPUT)
972       && dispatch_state != VLIB_NODE_STATE_INTERRUPT)
973     {
974       u32 c = node->input_main_loops_per_call;
975       /* Only call node when count reaches zero. */
976       if (c)
977         {
978           node->input_main_loops_per_call = c - 1;
979           return last_time_stamp;
980         }
981     }
982
983   /* Speculatively prefetch next frames. */
984   if (node->n_next_nodes > 0)
985     {
986       nf = vec_elt_at_index (nm->next_frames, node->next_frame_index);
987       CLIB_PREFETCH (nf, 4 * sizeof (nf[0]), WRITE);
988     }
989
990   vm->cpu_time_last_node_dispatch = last_time_stamp;
991
992   if (1 /* || vm->thread_index == node->thread_index */ )
993     {
994       u64 pmc_before, pmc_delta;
995
996       vlib_elog_main_loop_event (vm, node->node_index,
997                                  last_time_stamp,
998                                  frame ? frame->n_vectors : 0,
999                                  /* is_after */ 0);
1000
1001       /*
1002        * To validate accounting: pmc_before = last_time_stamp
1003        * perf ticks should equal clocks/pkt...
1004        */
1005       pmc_before = vlib_node_runtime_perf_counter (vm);
1006
1007       /*
1008        * Turn this on if you run into
1009        * "bad monkey" contexts, and you want to know exactly
1010        * which nodes they've visited... See ixge.c...
1011        */
1012       if (VLIB_BUFFER_TRACE_TRAJECTORY && frame)
1013         {
1014           int i;
1015           u32 *from;
1016           from = vlib_frame_vector_args (frame);
1017           for (i = 0; i < frame->n_vectors; i++)
1018             {
1019               vlib_buffer_t *b = vlib_get_buffer (vm, from[i]);
1020               add_trajectory_trace (b, node->node_index);
1021             }
1022           n = node->function (vm, node, frame);
1023         }
1024       else
1025         n = node->function (vm, node, frame);
1026
1027       t = clib_cpu_time_now ();
1028
1029       /*
1030        * To validate accounting: pmc_delta = t - pmc_before;
1031        * perf ticks should equal clocks/pkt...
1032        */
1033       pmc_delta = vlib_node_runtime_perf_counter (vm) - pmc_before;
1034
1035       vlib_elog_main_loop_event (vm, node->node_index, t, n,    /* is_after */
1036                                  1);
1037
1038       vm->main_loop_vectors_processed += n;
1039       vm->main_loop_nodes_processed += n > 0;
1040
1041       v = vlib_node_runtime_update_stats (vm, node,
1042                                           /* n_calls */ 1,
1043                                           /* n_vectors */ n,
1044                                           /* n_clocks */ t - last_time_stamp,
1045                                           pmc_delta /* PMC ticks */ );
1046
1047       /* When in interrupt mode and vector rate crosses threshold switch to
1048          polling mode. */
1049       if ((dispatch_state == VLIB_NODE_STATE_INTERRUPT)
1050           || (dispatch_state == VLIB_NODE_STATE_POLLING
1051               && (node->flags
1052                   & VLIB_NODE_FLAG_SWITCH_FROM_INTERRUPT_TO_POLLING_MODE)))
1053         {
1054 #ifdef DISPATCH_NODE_ELOG_REQUIRED
1055           ELOG_TYPE_DECLARE (e) =
1056           {
1057             .function = (char *) __FUNCTION__,.format =
1058               "%s vector length %d, switching to %s",.format_args =
1059               "T4i4t4",.n_enum_strings = 2,.enum_strings =
1060             {
1061           "interrupt", "polling",},};
1062           struct
1063           {
1064             u32 node_name, vector_length, is_polling;
1065           } *ed;
1066           vlib_worker_thread_t *w = vlib_worker_threads + vm->thread_index;
1067 #endif
1068
1069           if ((dispatch_state == VLIB_NODE_STATE_INTERRUPT
1070                && v >= nm->polling_threshold_vector_length) &&
1071               !(node->flags &
1072                 VLIB_NODE_FLAG_SWITCH_FROM_INTERRUPT_TO_POLLING_MODE))
1073             {
1074               vlib_node_t *n = vlib_get_node (vm, node->node_index);
1075               n->state = VLIB_NODE_STATE_POLLING;
1076               node->state = VLIB_NODE_STATE_POLLING;
1077               node->flags &=
1078                 ~VLIB_NODE_FLAG_SWITCH_FROM_POLLING_TO_INTERRUPT_MODE;
1079               node->flags |=
1080                 VLIB_NODE_FLAG_SWITCH_FROM_INTERRUPT_TO_POLLING_MODE;
1081               nm->input_node_counts_by_state[VLIB_NODE_STATE_INTERRUPT] -= 1;
1082               nm->input_node_counts_by_state[VLIB_NODE_STATE_POLLING] += 1;
1083
1084 #ifdef DISPATCH_NODE_ELOG_REQUIRED
1085               ed = ELOG_TRACK_DATA (&vlib_global_main.elog_main, e,
1086                                     w->elog_track);
1087               ed->node_name = n->name_elog_string;
1088               ed->vector_length = v;
1089               ed->is_polling = 1;
1090 #endif
1091             }
1092           else if (dispatch_state == VLIB_NODE_STATE_POLLING
1093                    && v <= nm->interrupt_threshold_vector_length)
1094             {
1095               vlib_node_t *n = vlib_get_node (vm, node->node_index);
1096               if (node->flags &
1097                   VLIB_NODE_FLAG_SWITCH_FROM_POLLING_TO_INTERRUPT_MODE)
1098                 {
1099                   /* Switch to interrupt mode after dispatch in polling one more time.
1100                      This allows driver to re-enable interrupts. */
1101                   n->state = VLIB_NODE_STATE_INTERRUPT;
1102                   node->state = VLIB_NODE_STATE_INTERRUPT;
1103                   node->flags &=
1104                     ~VLIB_NODE_FLAG_SWITCH_FROM_INTERRUPT_TO_POLLING_MODE;
1105                   nm->input_node_counts_by_state[VLIB_NODE_STATE_POLLING] -=
1106                     1;
1107                   nm->input_node_counts_by_state[VLIB_NODE_STATE_INTERRUPT] +=
1108                     1;
1109
1110                 }
1111               else
1112                 {
1113                   node->flags |=
1114                     VLIB_NODE_FLAG_SWITCH_FROM_POLLING_TO_INTERRUPT_MODE;
1115 #ifdef DISPATCH_NODE_ELOG_REQUIRED
1116                   ed = ELOG_TRACK_DATA (&vlib_global_main.elog_main, e,
1117                                         w->elog_track);
1118                   ed->node_name = n->name_elog_string;
1119                   ed->vector_length = v;
1120                   ed->is_polling = 0;
1121 #endif
1122                 }
1123             }
1124         }
1125     }
1126
1127   return t;
1128 }
1129
1130 static u64
1131 dispatch_pending_node (vlib_main_t * vm, uword pending_frame_index,
1132                        u64 last_time_stamp)
1133 {
1134   vlib_node_main_t *nm = &vm->node_main;
1135   vlib_frame_t *f;
1136   vlib_next_frame_t *nf, nf_dummy;
1137   vlib_node_runtime_t *n;
1138   u32 restore_frame_index;
1139   vlib_pending_frame_t *p;
1140
1141   /* See comment below about dangling references to nm->pending_frames */
1142   p = nm->pending_frames + pending_frame_index;
1143
1144   n = vec_elt_at_index (nm->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL],
1145                         p->node_runtime_index);
1146
1147   f = vlib_get_frame (vm, p->frame_index);
1148   if (p->next_frame_index == VLIB_PENDING_FRAME_NO_NEXT_FRAME)
1149     {
1150       /* No next frame: so use dummy on stack. */
1151       nf = &nf_dummy;
1152       nf->flags = f->frame_flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE;
1153       nf->frame_index = ~p->frame_index;
1154     }
1155   else
1156     nf = vec_elt_at_index (nm->next_frames, p->next_frame_index);
1157
1158   ASSERT (f->frame_flags & VLIB_FRAME_IS_ALLOCATED);
1159
1160   /* Force allocation of new frame while current frame is being
1161      dispatched. */
1162   restore_frame_index = ~0;
1163   if (nf->frame_index == p->frame_index)
1164     {
1165       nf->frame_index = ~0;
1166       nf->flags &= ~VLIB_FRAME_IS_ALLOCATED;
1167       if (!(n->flags & VLIB_NODE_FLAG_FRAME_NO_FREE_AFTER_DISPATCH))
1168         restore_frame_index = p->frame_index;
1169     }
1170
1171   /* Frame must be pending. */
1172   ASSERT (f->frame_flags & VLIB_FRAME_PENDING);
1173   ASSERT (f->n_vectors > 0);
1174
1175   /* Copy trace flag from next frame to node.
1176      Trace flag indicates that at least one vector in the dispatched
1177      frame is traced. */
1178   n->flags &= ~VLIB_NODE_FLAG_TRACE;
1179   n->flags |= (nf->flags & VLIB_FRAME_TRACE) ? VLIB_NODE_FLAG_TRACE : 0;
1180   nf->flags &= ~VLIB_FRAME_TRACE;
1181
1182   last_time_stamp = dispatch_node (vm, n,
1183                                    VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
1184                                    VLIB_NODE_STATE_POLLING,
1185                                    f, last_time_stamp);
1186
1187   f->frame_flags &= ~VLIB_FRAME_PENDING;
1188
1189   /* Frame is ready to be used again, so restore it. */
1190   if (restore_frame_index != ~0)
1191     {
1192       /*
1193        * We musn't restore a frame that is flagged to be freed. This
1194        * shouldn't happen since frames to be freed post dispatch are
1195        * those used when the to-node frame becomes full i.e. they form a
1196        * sort of queue of frames to a single node. If we get here then
1197        * the to-node frame and the pending frame *were* the same, and so
1198        * we removed the to-node frame.  Therefore this frame is no
1199        * longer part of the queue for that node and hence it cannot be
1200        * it's overspill.
1201        */
1202       ASSERT (!(f->frame_flags & VLIB_FRAME_FREE_AFTER_DISPATCH));
1203
1204       /*
1205        * NB: dispatching node n can result in the creation and scheduling
1206        * of new frames, and hence in the reallocation of nm->pending_frames.
1207        * Recompute p, or no supper. This was broken for more than 10 years.
1208        */
1209       p = nm->pending_frames + pending_frame_index;
1210
1211       /*
1212        * p->next_frame_index can change during node dispatch if node
1213        * function decides to change graph hook up.
1214        */
1215       nf = vec_elt_at_index (nm->next_frames, p->next_frame_index);
1216       nf->flags |= VLIB_FRAME_IS_ALLOCATED;
1217
1218       if (~0 == nf->frame_index)
1219         {
1220           /* no new frame has been assigned to this node, use the saved one */
1221           nf->frame_index = restore_frame_index;
1222           f->n_vectors = 0;
1223         }
1224       else
1225         {
1226           /* The node has gained a frame, implying packets from the current frame
1227              were re-queued to this same node. we don't need the saved one
1228              anymore */
1229           vlib_frame_free (vm, n, f);
1230         }
1231     }
1232   else
1233     {
1234       if (f->frame_flags & VLIB_FRAME_FREE_AFTER_DISPATCH)
1235         {
1236           ASSERT (!(n->flags & VLIB_NODE_FLAG_FRAME_NO_FREE_AFTER_DISPATCH));
1237           vlib_frame_free (vm, n, f);
1238         }
1239     }
1240
1241   return last_time_stamp;
1242 }
1243
1244 always_inline uword
1245 vlib_process_stack_is_valid (vlib_process_t * p)
1246 {
1247   return p->stack[0] == VLIB_PROCESS_STACK_MAGIC;
1248 }
1249
1250 typedef struct
1251 {
1252   vlib_main_t *vm;
1253   vlib_process_t *process;
1254   vlib_frame_t *frame;
1255 } vlib_process_bootstrap_args_t;
1256
1257 /* Called in process stack. */
1258 static uword
1259 vlib_process_bootstrap (uword _a)
1260 {
1261   vlib_process_bootstrap_args_t *a;
1262   vlib_main_t *vm;
1263   vlib_node_runtime_t *node;
1264   vlib_frame_t *f;
1265   vlib_process_t *p;
1266   uword n;
1267
1268   a = uword_to_pointer (_a, vlib_process_bootstrap_args_t *);
1269
1270   vm = a->vm;
1271   p = a->process;
1272   f = a->frame;
1273   node = &p->node_runtime;
1274
1275   n = node->function (vm, node, f);
1276
1277   ASSERT (vlib_process_stack_is_valid (p));
1278
1279   clib_longjmp (&p->return_longjmp, n);
1280
1281   return n;
1282 }
1283
1284 /* Called in main stack. */
1285 static_always_inline uword
1286 vlib_process_startup (vlib_main_t * vm, vlib_process_t * p, vlib_frame_t * f)
1287 {
1288   vlib_process_bootstrap_args_t a;
1289   uword r;
1290
1291   a.vm = vm;
1292   a.process = p;
1293   a.frame = f;
1294
1295   r = clib_setjmp (&p->return_longjmp, VLIB_PROCESS_RETURN_LONGJMP_RETURN);
1296   if (r == VLIB_PROCESS_RETURN_LONGJMP_RETURN)
1297     r = clib_calljmp (vlib_process_bootstrap, pointer_to_uword (&a),
1298                       (void *) p->stack + (1 << p->log2_n_stack_bytes));
1299
1300   return r;
1301 }
1302
1303 static_always_inline uword
1304 vlib_process_resume (vlib_process_t * p)
1305 {
1306   uword r;
1307   p->flags &= ~(VLIB_PROCESS_IS_SUSPENDED_WAITING_FOR_CLOCK
1308                 | VLIB_PROCESS_IS_SUSPENDED_WAITING_FOR_EVENT
1309                 | VLIB_PROCESS_RESUME_PENDING);
1310   r = clib_setjmp (&p->return_longjmp, VLIB_PROCESS_RETURN_LONGJMP_RETURN);
1311   if (r == VLIB_PROCESS_RETURN_LONGJMP_RETURN)
1312     clib_longjmp (&p->resume_longjmp, VLIB_PROCESS_RESUME_LONGJMP_RESUME);
1313   return r;
1314 }
1315
1316 static u64
1317 dispatch_process (vlib_main_t * vm,
1318                   vlib_process_t * p, vlib_frame_t * f, u64 last_time_stamp)
1319 {
1320   vlib_node_main_t *nm = &vm->node_main;
1321   vlib_node_runtime_t *node_runtime = &p->node_runtime;
1322   vlib_node_t *node = vlib_get_node (vm, node_runtime->node_index);
1323   u32 old_process_index;
1324   u64 t;
1325   uword n_vectors, is_suspend;
1326
1327   if (node->state != VLIB_NODE_STATE_POLLING
1328       || (p->flags & (VLIB_PROCESS_IS_SUSPENDED_WAITING_FOR_CLOCK
1329                       | VLIB_PROCESS_IS_SUSPENDED_WAITING_FOR_EVENT)))
1330     return last_time_stamp;
1331
1332   p->flags |= VLIB_PROCESS_IS_RUNNING;
1333
1334   t = last_time_stamp;
1335   vlib_elog_main_loop_event (vm, node_runtime->node_index, t,
1336                              f ? f->n_vectors : 0, /* is_after */ 0);
1337
1338   /* Save away current process for suspend. */
1339   old_process_index = nm->current_process_index;
1340   nm->current_process_index = node->runtime_index;
1341
1342   n_vectors = vlib_process_startup (vm, p, f);
1343
1344   nm->current_process_index = old_process_index;
1345
1346   ASSERT (n_vectors != VLIB_PROCESS_RETURN_LONGJMP_RETURN);
1347   is_suspend = n_vectors == VLIB_PROCESS_RETURN_LONGJMP_SUSPEND;
1348   if (is_suspend)
1349     {
1350       vlib_pending_frame_t *pf;
1351
1352       n_vectors = 0;
1353       pool_get (nm->suspended_process_frames, pf);
1354       pf->node_runtime_index = node->runtime_index;
1355       pf->frame_index = f ? vlib_frame_index (vm, f) : ~0;
1356       pf->next_frame_index = ~0;
1357
1358       p->n_suspends += 1;
1359       p->suspended_process_frame_index = pf - nm->suspended_process_frames;
1360
1361       if (p->flags & VLIB_PROCESS_IS_SUSPENDED_WAITING_FOR_CLOCK)
1362         {
1363           TWT (tw_timer_wheel) * tw =
1364             (TWT (tw_timer_wheel) *) nm->timing_wheel;
1365           p->stop_timer_handle =
1366             TW (tw_timer_start) (tw,
1367                                  vlib_timing_wheel_data_set_suspended_process
1368                                  (node->runtime_index) /* [sic] pool idex */ ,
1369                                  0 /* timer_id */ ,
1370                                  p->resume_clock_interval);
1371         }
1372     }
1373   else
1374     p->flags &= ~VLIB_PROCESS_IS_RUNNING;
1375
1376   t = clib_cpu_time_now ();
1377
1378   vlib_elog_main_loop_event (vm, node_runtime->node_index, t, is_suspend,
1379                              /* is_after */ 1);
1380
1381   vlib_process_update_stats (vm, p,
1382                              /* n_calls */ !is_suspend,
1383                              /* n_vectors */ n_vectors,
1384                              /* n_clocks */ t - last_time_stamp,
1385                              /* pmc_ticks */ 0ULL);
1386
1387   return t;
1388 }
1389
1390 void
1391 vlib_start_process (vlib_main_t * vm, uword process_index)
1392 {
1393   vlib_node_main_t *nm = &vm->node_main;
1394   vlib_process_t *p = vec_elt (nm->processes, process_index);
1395   dispatch_process (vm, p, /* frame */ 0, /* cpu_time_now */ 0);
1396 }
1397
1398 static u64
1399 dispatch_suspended_process (vlib_main_t * vm,
1400                             uword process_index, u64 last_time_stamp)
1401 {
1402   vlib_node_main_t *nm = &vm->node_main;
1403   vlib_node_runtime_t *node_runtime;
1404   vlib_node_t *node;
1405   vlib_frame_t *f;
1406   vlib_process_t *p;
1407   vlib_pending_frame_t *pf;
1408   u64 t, n_vectors, is_suspend;
1409
1410   t = last_time_stamp;
1411
1412   p = vec_elt (nm->processes, process_index);
1413   if (PREDICT_FALSE (!(p->flags & VLIB_PROCESS_IS_RUNNING)))
1414     return last_time_stamp;
1415
1416   ASSERT (p->flags & (VLIB_PROCESS_IS_SUSPENDED_WAITING_FOR_CLOCK
1417                       | VLIB_PROCESS_IS_SUSPENDED_WAITING_FOR_EVENT));
1418
1419   pf =
1420     pool_elt_at_index (nm->suspended_process_frames,
1421                        p->suspended_process_frame_index);
1422
1423   node_runtime = &p->node_runtime;
1424   node = vlib_get_node (vm, node_runtime->node_index);
1425   f = pf->frame_index != ~0 ? vlib_get_frame (vm, pf->frame_index) : 0;
1426
1427   vlib_elog_main_loop_event (vm, node_runtime->node_index, t,
1428                              f ? f->n_vectors : 0, /* is_after */ 0);
1429
1430   /* Save away current process for suspend. */
1431   nm->current_process_index = node->runtime_index;
1432
1433   n_vectors = vlib_process_resume (p);
1434   t = clib_cpu_time_now ();
1435
1436   nm->current_process_index = ~0;
1437
1438   is_suspend = n_vectors == VLIB_PROCESS_RETURN_LONGJMP_SUSPEND;
1439   if (is_suspend)
1440     {
1441       /* Suspend it again. */
1442       n_vectors = 0;
1443       p->n_suspends += 1;
1444       if (p->flags & VLIB_PROCESS_IS_SUSPENDED_WAITING_FOR_CLOCK)
1445         {
1446           p->stop_timer_handle =
1447             TW (tw_timer_start) ((TWT (tw_timer_wheel) *) nm->timing_wheel,
1448                                  vlib_timing_wheel_data_set_suspended_process
1449                                  (node->runtime_index) /* [sic] pool idex */ ,
1450                                  0 /* timer_id */ ,
1451                                  p->resume_clock_interval);
1452         }
1453     }
1454   else
1455     {
1456       p->flags &= ~VLIB_PROCESS_IS_RUNNING;
1457       p->suspended_process_frame_index = ~0;
1458       pool_put (nm->suspended_process_frames, pf);
1459     }
1460
1461   t = clib_cpu_time_now ();
1462   vlib_elog_main_loop_event (vm, node_runtime->node_index, t, !is_suspend,
1463                              /* is_after */ 1);
1464
1465   vlib_process_update_stats (vm, p,
1466                              /* n_calls */ !is_suspend,
1467                              /* n_vectors */ n_vectors,
1468                              /* n_clocks */ t - last_time_stamp,
1469                              /* pmc_ticks */ 0ULL);
1470
1471   return t;
1472 }
1473
1474 void vl_api_send_pending_rpc_requests (vlib_main_t *) __attribute__ ((weak));
1475 void
1476 vl_api_send_pending_rpc_requests (vlib_main_t * vm)
1477 {
1478 }
1479
1480
1481 static_always_inline void
1482 vlib_main_or_worker_loop (vlib_main_t * vm, int is_main)
1483 {
1484   vlib_node_main_t *nm = &vm->node_main;
1485   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
1486   uword i;
1487   u64 cpu_time_now;
1488   vlib_frame_queue_main_t *fqm;
1489   u32 *last_node_runtime_indices = 0;
1490
1491   /* Initialize pending node vector. */
1492   if (is_main)
1493     {
1494       vec_resize (nm->pending_frames, 32);
1495       _vec_len (nm->pending_frames) = 0;
1496     }
1497
1498   /* Mark time of main loop start. */
1499   if (is_main)
1500     {
1501       cpu_time_now = vm->clib_time.last_cpu_time;
1502       vm->cpu_time_main_loop_start = cpu_time_now;
1503     }
1504   else
1505     cpu_time_now = clib_cpu_time_now ();
1506
1507   /* Pre-allocate interupt runtime indices and lock. */
1508   vec_alloc (nm->pending_interrupt_node_runtime_indices, 32);
1509   vec_alloc (last_node_runtime_indices, 32);
1510   if (!is_main)
1511     clib_spinlock_init (&nm->pending_interrupt_lock);
1512
1513   /* Pre-allocate expired nodes. */
1514   if (!nm->polling_threshold_vector_length)
1515     nm->polling_threshold_vector_length = 10;
1516   if (!nm->interrupt_threshold_vector_length)
1517     nm->interrupt_threshold_vector_length = 5;
1518
1519   /* Make sure the performance monitor counter is disabled */
1520   vm->perf_counter_id = ~0;
1521
1522   /* Start all processes. */
1523   if (is_main)
1524     {
1525       uword i;
1526       nm->current_process_index = ~0;
1527       for (i = 0; i < vec_len (nm->processes); i++)
1528         cpu_time_now = dispatch_process (vm, nm->processes[i], /* frame */ 0,
1529                                          cpu_time_now);
1530     }
1531
1532   while (1)
1533     {
1534       vlib_node_runtime_t *n;
1535
1536       if (PREDICT_FALSE (_vec_len (vm->pending_rpc_requests) > 0))
1537         vl_api_send_pending_rpc_requests (vm);
1538
1539       if (!is_main)
1540         {
1541           vlib_worker_thread_barrier_check ();
1542           vec_foreach (fqm, tm->frame_queue_mains)
1543             vlib_frame_queue_dequeue (vm, fqm);
1544           if (PREDICT_FALSE (vm->worker_thread_main_loop_callback != 0))
1545             ((void (*)(vlib_main_t *)) vm->worker_thread_main_loop_callback)
1546               (vm);
1547         }
1548
1549       /* Process pre-input nodes. */
1550       vec_foreach (n, nm->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_PRE_INPUT])
1551         cpu_time_now = dispatch_node (vm, n,
1552                                       VLIB_NODE_TYPE_PRE_INPUT,
1553                                       VLIB_NODE_STATE_POLLING,
1554                                       /* frame */ 0,
1555                                       cpu_time_now);
1556
1557       /* Next process input nodes. */
1558       vec_foreach (n, nm->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INPUT])
1559         cpu_time_now = dispatch_node (vm, n,
1560                                       VLIB_NODE_TYPE_INPUT,
1561                                       VLIB_NODE_STATE_POLLING,
1562                                       /* frame */ 0,
1563                                       cpu_time_now);
1564
1565       if (PREDICT_TRUE (is_main && vm->queue_signal_pending == 0))
1566         vm->queue_signal_callback (vm);
1567
1568       /* Next handle interrupts. */
1569       {
1570         /* unlocked read, for performance */
1571         uword l = _vec_len (nm->pending_interrupt_node_runtime_indices);
1572         uword i;
1573         if (PREDICT_FALSE (l > 0))
1574           {
1575             u32 *tmp;
1576             if (!is_main)
1577               {
1578                 clib_spinlock_lock (&nm->pending_interrupt_lock);
1579                 /* Re-read w/ lock held, in case another thread added an item */
1580                 l = _vec_len (nm->pending_interrupt_node_runtime_indices);
1581               }
1582
1583             tmp = nm->pending_interrupt_node_runtime_indices;
1584             nm->pending_interrupt_node_runtime_indices =
1585               last_node_runtime_indices;
1586             last_node_runtime_indices = tmp;
1587             _vec_len (last_node_runtime_indices) = 0;
1588             if (!is_main)
1589               clib_spinlock_unlock (&nm->pending_interrupt_lock);
1590             for (i = 0; i < l; i++)
1591               {
1592                 n = vec_elt_at_index (nm->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INPUT],
1593                                       last_node_runtime_indices[i]);
1594                 cpu_time_now =
1595                   dispatch_node (vm, n, VLIB_NODE_TYPE_INPUT,
1596                                  VLIB_NODE_STATE_INTERRUPT,
1597                                  /* frame */ 0,
1598                                  cpu_time_now);
1599               }
1600           }
1601       }
1602       /* Input nodes may have added work to the pending vector.
1603          Process pending vector until there is nothing left.
1604          All pending vectors will be processed from input -> output. */
1605       for (i = 0; i < _vec_len (nm->pending_frames); i++)
1606         cpu_time_now = dispatch_pending_node (vm, i, cpu_time_now);
1607       /* Reset pending vector for next iteration. */
1608       _vec_len (nm->pending_frames) = 0;
1609
1610       if (is_main)
1611         {
1612           /* Check if process nodes have expired from timing wheel. */
1613           ASSERT (nm->data_from_advancing_timing_wheel != 0);
1614
1615           nm->data_from_advancing_timing_wheel =
1616             TW (tw_timer_expire_timers_vec)
1617             ((TWT (tw_timer_wheel) *) nm->timing_wheel, vlib_time_now (vm),
1618              nm->data_from_advancing_timing_wheel);
1619
1620           ASSERT (nm->data_from_advancing_timing_wheel != 0);
1621
1622           if (PREDICT_FALSE
1623               (_vec_len (nm->data_from_advancing_timing_wheel) > 0))
1624             {
1625               uword i;
1626
1627               for (i = 0; i < _vec_len (nm->data_from_advancing_timing_wheel);
1628                    i++)
1629                 {
1630                   u32 d = nm->data_from_advancing_timing_wheel[i];
1631                   u32 di = vlib_timing_wheel_data_get_index (d);
1632
1633                   if (vlib_timing_wheel_data_is_timed_event (d))
1634                     {
1635                       vlib_signal_timed_event_data_t *te =
1636                         pool_elt_at_index (nm->signal_timed_event_data_pool,
1637                                            di);
1638                       vlib_node_t *n =
1639                         vlib_get_node (vm, te->process_node_index);
1640                       vlib_process_t *p =
1641                         vec_elt (nm->processes, n->runtime_index);
1642                       void *data;
1643                       data =
1644                         vlib_process_signal_event_helper (nm, n, p,
1645                                                           te->event_type_index,
1646                                                           te->n_data_elts,
1647                                                           te->n_data_elt_bytes);
1648                       if (te->n_data_bytes < sizeof (te->inline_event_data))
1649                         clib_memcpy (data, te->inline_event_data,
1650                                      te->n_data_bytes);
1651                       else
1652                         {
1653                           clib_memcpy (data, te->event_data_as_vector,
1654                                        te->n_data_bytes);
1655                           vec_free (te->event_data_as_vector);
1656                         }
1657                       pool_put (nm->signal_timed_event_data_pool, te);
1658                     }
1659                   else
1660                     {
1661                       cpu_time_now = clib_cpu_time_now ();
1662                       cpu_time_now =
1663                         dispatch_suspended_process (vm, di, cpu_time_now);
1664                     }
1665                 }
1666               _vec_len (nm->data_from_advancing_timing_wheel) = 0;
1667             }
1668         }
1669       vlib_increment_main_loop_counter (vm);
1670
1671       /* Record time stamp in case there are no enabled nodes and above
1672          calls do not update time stamp. */
1673       cpu_time_now = clib_cpu_time_now ();
1674     }
1675 }
1676
1677 static void
1678 vlib_main_loop (vlib_main_t * vm)
1679 {
1680   vlib_main_or_worker_loop (vm, /* is_main */ 1);
1681 }
1682
1683 void
1684 vlib_worker_loop (vlib_main_t * vm)
1685 {
1686   vlib_main_or_worker_loop (vm, /* is_main */ 0);
1687 }
1688
1689 vlib_main_t vlib_global_main;
1690
1691 static clib_error_t *
1692 vlib_main_configure (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input)
1693 {
1694   int turn_on_mem_trace = 0;
1695
1696   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
1697     {
1698       if (unformat (input, "memory-trace"))
1699         turn_on_mem_trace = 1;
1700
1701       else if (unformat (input, "elog-events %d",
1702                          &vm->elog_main.event_ring_size))
1703         ;
1704       else if (unformat (input, "elog-post-mortem-dump"))
1705         vm->elog_post_mortem_dump = 1;
1706       else
1707         return unformat_parse_error (input);
1708     }
1709
1710   unformat_free (input);
1711
1712   /* Enable memory trace as early as possible. */
1713   if (turn_on_mem_trace)
1714     clib_mem_trace (1);
1715
1716   return 0;
1717 }
1718
1719 VLIB_EARLY_CONFIG_FUNCTION (vlib_main_configure, "vlib");
1720
1721 static void
1722 dummy_queue_signal_callback (vlib_main_t * vm)
1723 {
1724 }
1725
1726 #define foreach_weak_reference_stub             \
1727 _(vlib_map_stat_segment_init)                   \
1728 _(vpe_api_init)                                 \
1729 _(vlibmemory_init)                              \
1730 _(map_api_segment_init)
1731
1732 #define _(name)                                                 \
1733 clib_error_t *name (vlib_main_t *vm) __attribute__((weak));     \
1734 clib_error_t *name (vlib_main_t *vm) { return 0; }
1735 foreach_weak_reference_stub;
1736 #undef _
1737
1738 /* Main function. */
1739 int
1740 vlib_main (vlib_main_t * volatile vm, unformat_input_t * input)
1741 {
1742   clib_error_t *volatile error;
1743   vlib_node_main_t *nm = &vm->node_main;
1744
1745   vm->queue_signal_callback = dummy_queue_signal_callback;
1746
1747   clib_time_init (&vm->clib_time);
1748
1749   /* Turn on event log. */
1750   if (!vm->elog_main.event_ring_size)
1751     vm->elog_main.event_ring_size = 128 << 10;
1752   elog_init (&vm->elog_main, vm->elog_main.event_ring_size);
1753   elog_enable_disable (&vm->elog_main, 1);
1754
1755   /* Default name. */
1756   if (!vm->name)
1757     vm->name = "VLIB";
1758
1759   if ((error = unix_physmem_init (vm)))
1760     {
1761       clib_error_report (error);
1762       goto done;
1763     }
1764
1765   if ((error = vlib_buffer_main_init (vm)))
1766     {
1767       clib_error_report (error);
1768       goto done;
1769     }
1770
1771   if ((error = vlib_thread_init (vm)))
1772     {
1773       clib_error_report (error);
1774       goto done;
1775     }
1776
1777   if ((error = vlib_map_stat_segment_init (vm)))
1778     {
1779       clib_error_report (error);
1780       goto done;
1781     }
1782
1783   /* Register static nodes so that init functions may use them. */
1784   vlib_register_all_static_nodes (vm);
1785
1786   /* Set seed for random number generator.
1787      Allow user to specify seed to make random sequence deterministic. */
1788   if (!unformat (input, "seed %wd", &vm->random_seed))
1789     vm->random_seed = clib_cpu_time_now ();
1790   clib_random_buffer_init (&vm->random_buffer, vm->random_seed);
1791
1792   /* Initialize node graph. */
1793   if ((error = vlib_node_main_init (vm)))
1794     {
1795       /* Arrange for graph hook up error to not be fatal when debugging. */
1796       if (CLIB_DEBUG > 0)
1797         clib_error_report (error);
1798       else
1799         goto done;
1800     }
1801
1802   /* Direct call / weak reference, for vlib standalone use-cases */
1803   if ((error = vpe_api_init (vm)))
1804     {
1805       clib_error_report (error);
1806       goto done;
1807     }
1808
1809   if ((error = vlibmemory_init (vm)))
1810     {
1811       clib_error_report (error);
1812       goto done;
1813     }
1814
1815   if ((error = map_api_segment_init (vm)))
1816     {
1817       clib_error_report (error);
1818       goto done;
1819     }
1820
1821   /* See unix/main.c; most likely already set up */
1822   if (vm->init_functions_called == 0)
1823     vm->init_functions_called = hash_create (0, /* value bytes */ 0);
1824   if ((error = vlib_call_all_init_functions (vm)))
1825     goto done;
1826
1827   /* Create default buffer free list. */
1828   vlib_buffer_create_free_list (vm, VLIB_BUFFER_DEFAULT_FREE_LIST_BYTES,
1829                                 "default");
1830
1831   nm->timing_wheel = clib_mem_alloc_aligned (sizeof (TWT (tw_timer_wheel)),
1832                                              CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
1833
1834   vec_validate (nm->data_from_advancing_timing_wheel, 10);
1835   _vec_len (nm->data_from_advancing_timing_wheel) = 0;
1836
1837   /* Create the process timing wheel */
1838   TW (tw_timer_wheel_init) ((TWT (tw_timer_wheel) *) nm->timing_wheel,
1839                             0 /* no callback */ ,
1840                             10e-6 /* timer period 10us */ ,
1841                             ~0 /* max expirations per call */ );
1842
1843   vec_validate (vm->pending_rpc_requests, 0);
1844   _vec_len (vm->pending_rpc_requests) = 0;
1845
1846   switch (clib_setjmp (&vm->main_loop_exit, VLIB_MAIN_LOOP_EXIT_NONE))
1847     {
1848     case VLIB_MAIN_LOOP_EXIT_NONE:
1849       vm->main_loop_exit_set = 1;
1850       break;
1851
1852     case VLIB_MAIN_LOOP_EXIT_CLI:
1853       goto done;
1854
1855     default:
1856       error = vm->main_loop_error;
1857       goto done;
1858     }
1859
1860   if ((error = vlib_call_all_config_functions (vm, input, 0 /* is_early */ )))
1861     goto done;
1862
1863   /* Call all main loop enter functions. */
1864   {
1865     clib_error_t *sub_error;
1866     sub_error = vlib_call_all_main_loop_enter_functions (vm);
1867     if (sub_error)
1868       clib_error_report (sub_error);
1869   }
1870
1871   vlib_main_loop (vm);
1872
1873 done:
1874   /* Call all exit functions. */
1875   {
1876     clib_error_t *sub_error;
1877     sub_error = vlib_call_all_main_loop_exit_functions (vm);
1878     if (sub_error)
1879       clib_error_report (sub_error);
1880   }
1881
1882   if (error)
1883     clib_error_report (error);
1884
1885   return 0;
1886 }
1887
1888 /*
1889  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
1890  *
1891  * Local Variables:
1892  * eval: (c-set-style "gnu")
1893  * End:
1894  */