src/vlib/threads.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 #define _GNU_SOURCE
  16
  17 #include <signal.h>
  18 #include <math.h>
  19 #include <vppinfra/format.h>
  20 #include <vlib/vlib.h>
  21
  22 #include <vlib/threads.h>
  23 #include <vlib/unix/cj.h>
  24
  25 DECLARE_CJ_GLOBAL_LOG;
  26
  27 #define FRAME_QUEUE_NELTS 32
  28
  29 u32
  30 vl (void *p)
  31 {
  32   return vec_len (p);
  33 }
  34
  35 vlib_worker_thread_t *vlib_worker_threads;
  36 vlib_thread_main_t vlib_thread_main;
  37
  38 /*
  39  * Barrier tracing can be enabled on a normal build to collect information
  40  * on barrier use, including timings and call stacks.  Deliberately not
  41  * keyed off CLIB_DEBUG, because that can add significant overhead which
  42  * imapacts observed timings.
  43  */
  44
  45 #ifdef BARRIER_TRACING
  46  /*
  47   * Output of barrier tracing can be to syslog or elog as suits
  48   */
  49 #ifdef BARRIER_TRACING_ELOG
  50 static u32
  51 elog_id_for_msg_name (const char *msg_name)
  52 {
  53   uword *p, r;
  54   static uword *h;
  55   u8 *name_copy;
  56
  57   if (!h)
  58     h = hash_create_string (0, sizeof (uword));
  59
  60   p = hash_get_mem (h, msg_name);
  61   if (p)
  62     return p[0];
  63   r = elog_string (&vlib_global_main.elog_main, "%s", msg_name);
  64
  65   name_copy = format (0, "%s%c", msg_name, 0);
  66
  67   hash_set_mem (h, name_copy, r);
  68
  69   return r;
  70 }
  71
  72   /*
  73    * elog Barrier trace functions, which are nulled out if BARRIER_TRACING isn't
  74    * defined
  75    */
  76
  77 static inline void
  78 barrier_trace_sync (f64 t_entry, f64 t_open, f64 t_closed)
  79 {
  80     /* *INDENT-OFF* */
  81     ELOG_TYPE_DECLARE (e) =
  82       {
  83         .format = "barrier <%d#%s(O:%dus:%dus)(%dus)",
  84         .format_args = "i4T4i4i4i4",
  85       };
  86     /* *INDENT-ON* */
  87   struct
  88   {
  89     u32 count, caller, t_entry, t_open, t_closed;
  90   } *ed = 0;
  91
  92   ed = ELOG_DATA (&vlib_global_main.elog_main, e);
  93   ed->count = (int) vlib_worker_threads[0].barrier_sync_count;
  94   ed->caller = elog_id_for_msg_name (vlib_worker_threads[0].barrier_caller);
  95   ed->t_entry = (int) (1000000.0 * t_entry);
  96   ed->t_open = (int) (1000000.0 * t_open);
  97   ed->t_closed = (int) (1000000.0 * t_closed);
  98 }
  99
 100 static inline void
 101 barrier_trace_sync_rec (f64 t_entry)
 102 {
 103     /* *INDENT-OFF* */
 104     ELOG_TYPE_DECLARE (e) =
 105       {
 106         .format = "barrier    <%d(%dus)%s",
 107         .format_args = "i4i4T4",
 108       };
 109     /* *INDENT-ON* */
 110   struct
 111   {
 112     u32 depth, t_entry, caller;
 113   } *ed = 0;
 114
 115   ed = ELOG_DATA (&vlib_global_main.elog_main, e);
 116   ed->depth = (int) vlib_worker_threads[0].recursion_level - 1;
 117   ed->t_entry = (int) (1000000.0 * t_entry);
 118   ed->caller = elog_id_for_msg_name (vlib_worker_threads[0].barrier_caller);
 119 }
 120
 121 static inline void
 122 barrier_trace_release_rec (f64 t_entry)
 123 {
 124     /* *INDENT-OFF* */
 125     ELOG_TYPE_DECLARE (e) =
 126       {
 127         .format = "barrier      (%dus)%d>",
 128         .format_args = "i4i4",
 129       };
 130     /* *INDENT-ON* */
 131   struct
 132   {
 133     u32 t_entry, depth;
 134   } *ed = 0;
 135
 136   ed = ELOG_DATA (&vlib_global_main.elog_main, e);
 137   ed->t_entry = (int) (1000000.0 * t_entry);
 138   ed->depth = (int) vlib_worker_threads[0].recursion_level;
 139 }
 140
 141 static inline void
 142 barrier_trace_release (f64 t_entry, f64 t_closed_total, f64 t_update_main)
 143 {
 144     /* *INDENT-OFF* */
 145     ELOG_TYPE_DECLARE (e) =
 146       {
 147         .format = "barrier   (%dus){%d}(C:%dus)#%d>",
 148         .format_args = "i4i4i4i4",
 149       };
 150     /* *INDENT-ON* */
 151   struct
 152   {
 153     u32 t_entry, t_update_main, t_closed_total, count;
 154   } *ed = 0;
 155
 156   ed = ELOG_DATA (&vlib_global_main.elog_main, e);
 157   ed->t_entry = (int) (1000000.0 * t_entry);
 158   ed->t_update_main = (int) (1000000.0 * t_update_main);
 159   ed->t_closed_total = (int) (1000000.0 * t_closed_total);
 160   ed->count = (int) vlib_worker_threads[0].barrier_sync_count;
 161
 162   /* Reset context for next trace */
 163   vlib_worker_threads[0].barrier_context = NULL;
 164 }
 165 #else
 166 char barrier_trace[65536];
 167 char *btp = barrier_trace;
 168
 169   /*
 170    * syslog Barrier trace functions, which are nulled out if BARRIER_TRACING
 171    * isn't defined
 172    */
 173
 174
 175 static inline void
 176 barrier_trace_sync (f64 t_entry, f64 t_open, f64 t_closed)
 177 {
 178   btp += sprintf (btp, "<%u#%s",
 179                   (unsigned int) vlib_worker_threads[0].barrier_sync_count,
 180                   vlib_worker_threads[0].barrier_caller);
 181
 182   if (vlib_worker_threads[0].barrier_context)
 183     {
 184       btp += sprintf (btp, "[%s]", vlib_worker_threads[0].barrier_context);
 185
 186     }
 187
 188   btp += sprintf (btp, "(O:%dus:%dus)(%dus):",
 189                   (int) (1000000.0 * t_entry),
 190                   (int) (1000000.0 * t_open), (int) (1000000.0 * t_closed));
 191
 192 }
 193
 194 static inline void
 195 barrier_trace_sync_rec (f64 t_entry)
 196 {
 197   btp += sprintf (btp, "<%u(%dus)%s:",
 198                   (int) vlib_worker_threads[0].recursion_level - 1,
 199                   (int) (1000000.0 * t_entry),
 200                   vlib_worker_threads[0].barrier_caller);
 201 }
 202
 203 static inline void
 204 barrier_trace_release_rec (f64 t_entry)
 205 {
 206   btp += sprintf (btp, ":(%dus)%u>", (int) (1000000.0 * t_entry),
 207                   (int) vlib_worker_threads[0].recursion_level);
 208 }
 209
 210 static inline void
 211 barrier_trace_release (f64 t_entry, f64 t_closed_total, f64 t_update_main)
 212 {
 213
 214   btp += sprintf (btp, ":(%dus)", (int) (1000000.0 * t_entry));
 215   if (t_update_main > 0)
 216     {
 217       btp += sprintf (btp, "{%dus}", (int) (1000000.0 * t_update_main));
 218     }
 219
 220   btp += sprintf (btp, "(C:%dus)#%u>",
 221                   (int) (1000000.0 * t_closed_total),
 222                   (int) vlib_worker_threads[0].barrier_sync_count);
 223
 224   /* Dump buffer to syslog, and reset for next trace */
 225   fformat (stderr, "BTRC %s\n", barrier_trace);
 226   btp = barrier_trace;
 227   vlib_worker_threads[0].barrier_context = NULL;
 228 }
 229 #endif
 230 #else
 231
 232   /* Null functions for default case where barrier tracing isn't used */
 233 static inline void
 234 barrier_trace_sync (f64 t_entry, f64 t_open, f64 t_closed)
 235 {
 236 }
 237
 238 static inline void
 239 barrier_trace_sync_rec (f64 t_entry)
 240 {
 241 }
 242
 243 static inline void
 244 barrier_trace_release_rec (f64 t_entry)
 245 {
 246 }
 247
 248 static inline void
 249 barrier_trace_release (f64 t_entry, f64 t_closed_total, f64 t_update_main)
 250 {
 251 }
 252 #endif
 253
 254 uword
 255 os_get_nthreads (void)
 256 {
 257   u32 len;
 258
 259   len = vec_len (vlib_thread_stacks);
 260   if (len == 0)
 261     return 1;
 262   else
 263     return len;
 264 }
 265
 266 void
 267 vlib_set_thread_name (char *name)
 268 {
 269   int pthread_setname_np (pthread_t __target_thread, const char *__name);
 270   int rv;
 271   pthread_t thread = pthread_self ();
 272
 273   if (thread)
 274     {
 275       rv = pthread_setname_np (thread, name);
 276       if (rv)
 277         clib_warning ("pthread_setname_np returned %d", rv);
 278     }
 279 }
 280
 281 static int
 282 sort_registrations_by_no_clone (void *a0, void *a1)
 283 {
 284   vlib_thread_registration_t **tr0 = a0;
 285   vlib_thread_registration_t **tr1 = a1;
 286
 287   return ((i32) ((*tr0)->no_data_structure_clone)
 288           - ((i32) ((*tr1)->no_data_structure_clone)));
 289 }
 290
 291 static uword *
 292 clib_sysfs_list_to_bitmap (char *filename)
 293 {
 294   FILE *fp;
 295   uword *r = 0;
 296
 297   fp = fopen (filename, "r");
 298
 299   if (fp != NULL)
 300     {
 301       u8 *buffer = 0;
 302       vec_validate (buffer, 256 - 1);
 303       if (fgets ((char *) buffer, 256, fp))
 304         {
 305           unformat_input_t in;
 306           unformat_init_string (&in, (char *) buffer,
 307                                 strlen ((char *) buffer));
 308           if (unformat (&in, "%U", unformat_bitmap_list, &r) != 1)
 309             clib_warning ("unformat_bitmap_list failed");
 310           unformat_free (&in);
 311         }
 312       vec_free (buffer);
 313       fclose (fp);
 314     }
 315   return r;
 316 }
 317
 318
 319 /* Called early in the init sequence */
 320
 321 clib_error_t *
 322 vlib_thread_init (vlib_main_t * vm)
 323 {
 324   vlib_thread_main_t *tm = &vlib_thread_main;
 325   vlib_worker_thread_t *w;
 326   vlib_thread_registration_t *tr;
 327   u32 n_vlib_mains = 1;
 328   u32 first_index = 1;
 329   u32 i;
 330   uword *avail_cpu;
 331
 332   /* get bitmaps of active cpu cores and sockets */
 333   tm->cpu_core_bitmap =
 334     clib_sysfs_list_to_bitmap ("/sys/devices/system/cpu/online");
 335   tm->cpu_socket_bitmap =
 336     clib_sysfs_list_to_bitmap ("/sys/devices/system/node/online");
 337
 338   avail_cpu = clib_bitmap_dup (tm->cpu_core_bitmap);
 339
 340   /* skip cores */
 341   for (i = 0; i < tm->skip_cores; i++)
 342     {
 343       uword c = clib_bitmap_first_set (avail_cpu);
 344       if (c == ~0)
 345         return clib_error_return (0, "no available cpus to skip");
 346
 347       avail_cpu = clib_bitmap_set (avail_cpu, c, 0);
 348     }
 349
 350   /* grab cpu for main thread */
 351   if (tm->main_lcore == ~0)
 352     {
 353       /* if main-lcore is not set, we try to use lcore 1 */
 354       if (clib_bitmap_get (avail_cpu, 1))
 355         tm->main_lcore = 1;
 356       else
 357         tm->main_lcore = clib_bitmap_first_set (avail_cpu);
 358       if (tm->main_lcore == (u8) ~ 0)
 359         return clib_error_return (0, "no available cpus to be used for the"
 360                                   " main thread");
 361     }
 362   else
 363     {
 364       if (clib_bitmap_get (avail_cpu, tm->main_lcore) == 0)
 365         return clib_error_return (0, "cpu %u is not available to be used"
 366                                   " for the main thread", tm->main_lcore);
 367     }
 368   avail_cpu = clib_bitmap_set (avail_cpu, tm->main_lcore, 0);
 369
 370   /* assume that there is socket 0 only if there is no data from sysfs */
 371   if (!tm->cpu_socket_bitmap)
 372     tm->cpu_socket_bitmap = clib_bitmap_set (0, 0, 1);
 373
 374   /* pin main thread to main_lcore  */
 375   if (tm->cb.vlib_thread_set_lcore_cb)
 376     {
 377       tm->cb.vlib_thread_set_lcore_cb (0, tm->main_lcore);
 378     }
 379   else
 380     {
 381       cpu_set_t cpuset;
 382       CPU_ZERO (&cpuset);
 383       CPU_SET (tm->main_lcore, &cpuset);
 384       pthread_setaffinity_np (pthread_self (), sizeof (cpu_set_t), &cpuset);
 385     }
 386
 387   /* as many threads as stacks... */
 388   vec_validate_aligned (vlib_worker_threads, vec_len (vlib_thread_stacks) - 1,
 389                         CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 390
 391   /* Preallocate thread 0 */
 392   _vec_len (vlib_worker_threads) = 1;
 393   w = vlib_worker_threads;
 394   w->thread_mheap = clib_mem_get_heap ();
 395   w->thread_stack = vlib_thread_stacks[0];
 396   w->lcore_id = tm->main_lcore;
 397   w->lwp = syscall (SYS_gettid);
 398   w->thread_id = pthread_self ();
 399   tm->n_vlib_mains = 1;
 400
 401   if (tm->sched_policy != ~0)
 402     {
 403       struct sched_param sched_param;
 404       if (!sched_getparam (w->lwp, &sched_param))
 405         {
 406           if (tm->sched_priority != ~0)
 407             sched_param.sched_priority = tm->sched_priority;
 408           sched_setscheduler (w->lwp, tm->sched_policy, &sched_param);
 409         }
 410     }
 411
 412   /* assign threads to cores and set n_vlib_mains */
 413   tr = tm->next;
 414
 415   while (tr)
 416     {
 417       vec_add1 (tm->registrations, tr);
 418       tr = tr->next;
 419     }
 420
 421   vec_sort_with_function (tm->registrations, sort_registrations_by_no_clone);
 422
 423   for (i = 0; i < vec_len (tm->registrations); i++)
 424     {
 425       int j;
 426       tr = tm->registrations[i];
 427       tr->first_index = first_index;
 428       first_index += tr->count;
 429       n_vlib_mains += (tr->no_data_structure_clone == 0) ? tr->count : 0;
 430
 431       /* construct coremask */
 432       if (tr->use_pthreads || !tr->count)
 433         continue;
 434
 435       if (tr->coremask)
 436         {
 437           uword c;
 438           /* *INDENT-OFF* */
 439           clib_bitmap_foreach (c, tr->coremask, ({
 440             if (clib_bitmap_get(avail_cpu, c) == 0)
 441               return clib_error_return (0, "cpu %u is not available to be used"
 442                                         " for the '%s' thread",c, tr->name);
 443
 444             avail_cpu = clib_bitmap_set(avail_cpu, c, 0);
 445           }));
 446 /* *INDENT-ON* */
 447
 448         }
 449       else
 450         {
 451           for (j = 0; j < tr->count; j++)
 452             {
 453               uword c = clib_bitmap_first_set (avail_cpu);
 454               if (c == ~0)
 455                 return clib_error_return (0,
 456                                           "no available cpus to be used for"
 457                                           " the '%s' thread", tr->name);
 458
 459               avail_cpu = clib_bitmap_set (avail_cpu, c, 0);
 460               tr->coremask = clib_bitmap_set (tr->coremask, c, 1);
 461             }
 462         }
 463     }
 464
 465   clib_bitmap_free (avail_cpu);
 466
 467   tm->n_vlib_mains = n_vlib_mains;
 468
 469   vec_validate_aligned (vlib_worker_threads, first_index - 1,
 470                         CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 471
 472   return 0;
 473 }
 474
 475 vlib_frame_queue_t *
 476 vlib_frame_queue_alloc (int nelts)
 477 {
 478   vlib_frame_queue_t *fq;
 479
 480   fq = clib_mem_alloc_aligned (sizeof (*fq), CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 481   memset (fq, 0, sizeof (*fq));
 482   fq->nelts = nelts;
 483   fq->vector_threshold = 128;   // packets
 484   vec_validate_aligned (fq->elts, nelts - 1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 485
 486   if (1)
 487     {
 488       if (((uword) & fq->tail) & (CLIB_CACHE_LINE_BYTES - 1))
 489         fformat (stderr, "WARNING: fq->tail unaligned\n");
 490       if (((uword) & fq->head) & (CLIB_CACHE_LINE_BYTES - 1))
 491         fformat (stderr, "WARNING: fq->head unaligned\n");
 492       if (((uword) fq->elts) & (CLIB_CACHE_LINE_BYTES - 1))
 493         fformat (stderr, "WARNING: fq->elts unaligned\n");
 494
 495       if (sizeof (fq->elts[0]) % CLIB_CACHE_LINE_BYTES)
 496         fformat (stderr, "WARNING: fq->elts[0] size %d\n",
 497                  sizeof (fq->elts[0]));
 498       if (nelts & (nelts - 1))
 499         {
 500           fformat (stderr, "FATAL: nelts MUST be a power of 2\n");
 501           abort ();
 502         }
 503     }
 504
 505   return (fq);
 506 }
 507
 508 void vl_msg_api_handler_no_free (void *) __attribute__ ((weak));
 509 void
 510 vl_msg_api_handler_no_free (void *v)
 511 {
 512 }
 513
 514 /* Turned off, save as reference material... */
 515 #if 0
 516 static inline int
 517 vlib_frame_queue_dequeue_internal (int thread_id,
 518                                    vlib_main_t * vm, vlib_node_main_t * nm)
 519 {
 520   vlib_frame_queue_t *fq = vlib_frame_queues[thread_id];
 521   vlib_frame_queue_elt_t *elt;
 522   vlib_frame_t *f;
 523   vlib_pending_frame_t *p;
 524   vlib_node_runtime_t *r;
 525   u32 node_runtime_index;
 526   int msg_type;
 527   u64 before;
 528   int processed = 0;
 529
 530   ASSERT (vm == vlib_mains[thread_id]);
 531
 532   while (1)
 533     {
 534       if (fq->head == fq->tail)
 535         return processed;
 536
 537       elt = fq->elts + ((fq->head + 1) & (fq->nelts - 1));
 538
 539       if (!elt->valid)
 540         return processed;
 541
 542       before = clib_cpu_time_now ();
 543
 544       f = elt->frame;
 545       node_runtime_index = elt->node_runtime_index;
 546       msg_type = elt->msg_type;
 547
 548       switch (msg_type)
 549         {
 550         case VLIB_FRAME_QUEUE_ELT_FREE_BUFFERS:
 551           vlib_buffer_free (vm, vlib_frame_vector_args (f), f->n_vectors);
 552           /* note fallthrough... */
 553         case VLIB_FRAME_QUEUE_ELT_FREE_FRAME:
 554           r = vec_elt_at_index (nm->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL],
 555                                 node_runtime_index);
 556           vlib_frame_free (vm, r, f);
 557           break;
 558         case VLIB_FRAME_QUEUE_ELT_DISPATCH_FRAME:
 559           vec_add2 (vm->node_main.pending_frames, p, 1);
 560           f->flags |= (VLIB_FRAME_PENDING | VLIB_FRAME_FREE_AFTER_DISPATCH);
 561           p->node_runtime_index = elt->node_runtime_index;
 562           p->frame_index = vlib_frame_index (vm, f);
 563           p->next_frame_index = VLIB_PENDING_FRAME_NO_NEXT_FRAME;
 564           fq->dequeue_vectors += (u64) f->n_vectors;
 565           break;
 566         case VLIB_FRAME_QUEUE_ELT_API_MSG:
 567           vl_msg_api_handler_no_free (f);
 568           break;
 569         default:
 570           clib_warning ("bogus frame queue message, type %d", msg_type);
 571           break;
 572         }
 573       elt->valid = 0;
 574       fq->dequeues++;
 575       fq->dequeue_ticks += clib_cpu_time_now () - before;
 576       CLIB_MEMORY_BARRIER ();
 577       fq->head++;
 578       processed++;
 579     }
 580   ASSERT (0);
 581   return processed;
 582 }
 583
 584 int
 585 vlib_frame_queue_dequeue (int thread_id,
 586                           vlib_main_t * vm, vlib_node_main_t * nm)
 587 {
 588   return vlib_frame_queue_dequeue_internal (thread_id, vm, nm);
 589 }
 590
 591 int
 592 vlib_frame_queue_enqueue (vlib_main_t * vm, u32 node_runtime_index,
 593                           u32 frame_queue_index, vlib_frame_t * frame,
 594                           vlib_frame_queue_msg_type_t type)
 595 {
 596   vlib_frame_queue_t *fq = vlib_frame_queues[frame_queue_index];
 597   vlib_frame_queue_elt_t *elt;
 598   u32 save_count;
 599   u64 new_tail;
 600   u64 before = clib_cpu_time_now ();
 601
 602   ASSERT (fq);
 603
 604   new_tail = __sync_add_and_fetch (&fq->tail, 1);
 605
 606   /* Wait until a ring slot is available */
 607   while (new_tail >= fq->head + fq->nelts)
 608     {
 609       f64 b4 = vlib_time_now_ticks (vm, before);
 610       vlib_worker_thread_barrier_check (vm, b4);
 611       /* Bad idea. Dequeue -> enqueue -> dequeue -> trouble */
 612       // vlib_frame_queue_dequeue (vm->thread_index, vm, nm);
 613     }
 614
 615   elt = fq->elts + (new_tail & (fq->nelts - 1));
 616
 617   /* this would be very bad... */
 618   while (elt->valid)
 619     {
 620     }
 621
 622   /* Once we enqueue the frame, frame->n_vectors is owned elsewhere... */
 623   save_count = frame->n_vectors;
 624
 625   elt->frame = frame;
 626   elt->node_runtime_index = node_runtime_index;
 627   elt->msg_type = type;
 628   CLIB_MEMORY_BARRIER ();
 629   elt->valid = 1;
 630
 631   return save_count;
 632 }
 633 #endif /* 0 */
 634
 635 /* To be called by vlib worker threads upon startup */
 636 void
 637 vlib_worker_thread_init (vlib_worker_thread_t * w)
 638 {
 639   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
 640
 641   /*
 642    * Note: disabling signals in worker threads as follows
 643    * prevents the api post-mortem dump scheme from working
 644    * {
 645    *    sigset_t s;
 646    *    sigfillset (&s);
 647    *    pthread_sigmask (SIG_SETMASK, &s, 0);
 648    *  }
 649    */
 650
 651   clib_mem_set_heap (w->thread_mheap);
 652
 653   if (vec_len (tm->thread_prefix) && w->registration->short_name)
 654     {
 655       w->name = format (0, "%v_%s_%d%c", tm->thread_prefix,
 656                         w->registration->short_name, w->instance_id, '\0');
 657       vlib_set_thread_name ((char *) w->name);
 658     }
 659
 660   if (!w->registration->use_pthreads)
 661     {
 662
 663       /* Initial barrier sync, for both worker and i/o threads */
 664       clib_smp_atomic_add (vlib_worker_threads->workers_at_barrier, 1);
 665
 666       while (*vlib_worker_threads->wait_at_barrier)
 667         ;
 668
 669       clib_smp_atomic_add (vlib_worker_threads->workers_at_barrier, -1);
 670     }
 671 }
 672
 673 void *
 674 vlib_worker_thread_bootstrap_fn (void *arg)
 675 {
 676   void *rv;
 677   vlib_worker_thread_t *w = arg;
 678
 679   w->lwp = syscall (SYS_gettid);
 680   w->thread_id = pthread_self ();
 681
 682   __os_thread_index = w - vlib_worker_threads;
 683
 684   rv = (void *) clib_calljmp
 685     ((uword (*)(uword)) w->thread_function,
 686      (uword) arg, w->thread_stack + VLIB_THREAD_STACK_SIZE);
 687   /* NOTREACHED, we hope */
 688   return rv;
 689 }
 690
 691 static clib_error_t *
 692 vlib_launch_thread_int (void *fp, vlib_worker_thread_t * w, unsigned lcore_id)
 693 {
 694   vlib_thread_main_t *tm = &vlib_thread_main;
 695   void *(*fp_arg) (void *) = fp;
 696
 697   w->lcore_id = lcore_id;
 698   if (tm->cb.vlib_launch_thread_cb && !w->registration->use_pthreads)
 699     return tm->cb.vlib_launch_thread_cb (fp, (void *) w, lcore_id);
 700   else
 701     {
 702       pthread_t worker;
 703       cpu_set_t cpuset;
 704       CPU_ZERO (&cpuset);
 705       CPU_SET (lcore_id, &cpuset);
 706
 707       if (pthread_create (&worker, NULL /* attr */ , fp_arg, (void *) w))
 708         return clib_error_return_unix (0, "pthread_create");
 709
 710       if (pthread_setaffinity_np (worker, sizeof (cpu_set_t), &cpuset))
 711         return clib_error_return_unix (0, "pthread_setaffinity_np");
 712
 713       return 0;
 714     }
 715 }
 716
 717 static clib_error_t *
 718 start_workers (vlib_main_t * vm)
 719 {
 720   int i, j;
 721   vlib_worker_thread_t *w;
 722   vlib_main_t *vm_clone;
 723   void *oldheap;
 724   vlib_thread_main_t *tm = &vlib_thread_main;
 725   vlib_thread_registration_t *tr;
 726   vlib_node_runtime_t *rt;
 727   u32 n_vlib_mains = tm->n_vlib_mains;
 728   u32 worker_thread_index;
 729   u8 *main_heap = clib_mem_get_per_cpu_heap ();
 730   mheap_t *main_heap_header = mheap_header (main_heap);
 731
 732   vec_reset_length (vlib_worker_threads);
 733
 734   /* Set up the main thread */
 735   vec_add2_aligned (vlib_worker_threads, w, 1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 736   w->elog_track.name = "main thread";
 737   elog_track_register (&vm->elog_main, &w->elog_track);
 738
 739   if (vec_len (tm->thread_prefix))
 740     {
 741       w->name = format (0, "%v_main%c", tm->thread_prefix, '\0');
 742       vlib_set_thread_name ((char *) w->name);
 743     }
 744
 745   /*
 746    * Truth of the matter: we always use at least two
 747    * threads. So, make the main heap thread-safe
 748    * and make the event log thread-safe.
 749    */
 750   main_heap_header->flags |= MHEAP_FLAG_THREAD_SAFE;
 751   vm->elog_main.lock =
 752     clib_mem_alloc_aligned (CLIB_CACHE_LINE_BYTES, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 753   vm->elog_main.lock[0] = 0;
 754
 755   if (n_vlib_mains > 1)
 756     {
 757       /* Replace hand-crafted length-1 vector with a real vector */
 758       vlib_mains = 0;
 759
 760       vec_validate_aligned (vlib_mains, tm->n_vlib_mains - 1,
 761                             CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 762       _vec_len (vlib_mains) = 0;
 763       vec_add1_aligned (vlib_mains, vm, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 764
 765       vlib_worker_threads->wait_at_barrier =
 766         clib_mem_alloc_aligned (sizeof (u32), CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 767       vlib_worker_threads->workers_at_barrier =
 768         clib_mem_alloc_aligned (sizeof (u32), CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 769
 770       vlib_worker_threads->node_reforks_required =
 771         clib_mem_alloc_aligned (sizeof (u32), CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 772
 773       /* Ask for an initial barrier sync */
 774       *vlib_worker_threads->workers_at_barrier = 0;
 775       *vlib_worker_threads->wait_at_barrier = 1;
 776
 777       /* Without update or refork */
 778       *vlib_worker_threads->node_reforks_required = 0;
 779       vm->need_vlib_worker_thread_node_runtime_update = 0;
 780
 781       /* init timing */
 782       vm->barrier_epoch = 0;
 783       vm->barrier_no_close_before = 0;
 784
 785       worker_thread_index = 1;
 786
 787       for (i = 0; i < vec_len (tm->registrations); i++)
 788         {
 789           vlib_node_main_t *nm, *nm_clone;
 790           vlib_buffer_free_list_t *fl_clone, *fl_orig;
 791           vlib_buffer_free_list_t *orig_freelist_pool;
 792           int k;
 793
 794           tr = tm->registrations[i];
 795
 796           if (tr->count == 0)
 797             continue;
 798
 799           for (k = 0; k < tr->count; k++)
 800             {
 801               vlib_node_t *n;
 802
 803               vec_add2 (vlib_worker_threads, w, 1);
 804               if (tr->mheap_size)
 805                 w->thread_mheap =
 806                   mheap_alloc (0 /* use VM */ , tr->mheap_size);
 807               else
 808                 w->thread_mheap = main_heap;
 809
 810               w->thread_stack =
 811                 vlib_thread_stack_init (w - vlib_worker_threads);
 812               w->thread_function = tr->function;
 813               w->thread_function_arg = w;
 814               w->instance_id = k;
 815               w->registration = tr;
 816
 817               w->elog_track.name =
 818                 (char *) format (0, "%s %d", tr->name, k + 1);
 819               vec_add1 (w->elog_track.name, 0);
 820               elog_track_register (&vm->elog_main, &w->elog_track);
 821
 822               if (tr->no_data_structure_clone)
 823                 continue;
 824
 825               /* Fork vlib_global_main et al. Look for bugs here */
 826               oldheap = clib_mem_set_heap (w->thread_mheap);
 827
 828               vm_clone = clib_mem_alloc_aligned (sizeof (*vm_clone),
 829                                                  CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 830               clib_memcpy (vm_clone, vlib_mains[0], sizeof (*vm_clone));
 831
 832               vm_clone->thread_index = worker_thread_index;
 833               vm_clone->heap_base = w->thread_mheap;
 834               vm_clone->init_functions_called =
 835                 hash_create (0, /* value bytes */ 0);
 836               vm_clone->pending_rpc_requests = 0;
 837               vec_validate (vm_clone->pending_rpc_requests, 0);
 838               _vec_len (vm_clone->pending_rpc_requests) = 0;
 839               memset (&vm_clone->random_buffer, 0,
 840                       sizeof (vm_clone->random_buffer));
 841
 842               nm = &vlib_mains[0]->node_main;
 843               nm_clone = &vm_clone->node_main;
 844               /* fork next frames array, preserving node runtime indices */
 845               nm_clone->next_frames = vec_dup_aligned (nm->next_frames,
 846                                                        CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 847               for (j = 0; j < vec_len (nm_clone->next_frames); j++)
 848                 {
 849                   vlib_next_frame_t *nf = &nm_clone->next_frames[j];
 850                   u32 save_node_runtime_index;
 851                   u32 save_flags;
 852
 853                   save_node_runtime_index = nf->node_runtime_index;
 854                   save_flags = nf->flags & VLIB_FRAME_NO_FREE_AFTER_DISPATCH;
 855                   vlib_next_frame_init (nf);
 856                   nf->node_runtime_index = save_node_runtime_index;
 857                   nf->flags = save_flags;
 858                 }
 859
 860               /* fork the frame dispatch queue */
 861               nm_clone->pending_frames = 0;
 862               vec_validate (nm_clone->pending_frames, 10);      /* $$$$$?????? */
 863               _vec_len (nm_clone->pending_frames) = 0;
 864
 865               /* fork nodes */
 866               nm_clone->nodes = 0;
 867
 868               /* Allocate all nodes in single block for speed */
 869               n = clib_mem_alloc_no_fail (vec_len (nm->nodes) * sizeof (*n));
 870
 871               for (j = 0; j < vec_len (nm->nodes); j++)
 872                 {
 873                   clib_memcpy (n, nm->nodes[j], sizeof (*n));
 874                   /* none of the copied nodes have enqueue rights given out */
 875                   n->owner_node_index = VLIB_INVALID_NODE_INDEX;
 876                   memset (&n->stats_total, 0, sizeof (n->stats_total));
 877                   memset (&n->stats_last_clear, 0,
 878                           sizeof (n->stats_last_clear));
 879                   vec_add1 (nm_clone->nodes, n);
 880                   n++;
 881                 }
 882               nm_clone->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL] =
 883                 vec_dup_aligned (nm->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL],
 884                                  CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 885               vec_foreach (rt,
 886                            nm_clone->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL])
 887               {
 888                 vlib_node_t *n = vlib_get_node (vm, rt->node_index);
 889                 rt->thread_index = vm_clone->thread_index;
 890                 /* copy initial runtime_data from node */
 891                 if (n->runtime_data && n->runtime_data_bytes > 0)
 892                   clib_memcpy (rt->runtime_data, n->runtime_data,
 893                                clib_min (VLIB_NODE_RUNTIME_DATA_SIZE,
 894                                          n->runtime_data_bytes));
 895               }
 896
 897               nm_clone->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INPUT] =
 898                 vec_dup_aligned (nm->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INPUT],
 899                                  CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 900               vec_foreach (rt, nm_clone->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INPUT])
 901               {
 902                 vlib_node_t *n = vlib_get_node (vm, rt->node_index);
 903                 rt->thread_index = vm_clone->thread_index;
 904                 /* copy initial runtime_data from node */
 905                 if (n->runtime_data && n->runtime_data_bytes > 0)
 906                   clib_memcpy (rt->runtime_data, n->runtime_data,
 907                                clib_min (VLIB_NODE_RUNTIME_DATA_SIZE,
 908                                          n->runtime_data_bytes));
 909               }
 910
 911               nm_clone->processes = vec_dup_aligned (nm->processes,
 912                                                      CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 913
 914               /* zap the (per worker) frame freelists, etc */
 915               nm_clone->frame_sizes = 0;
 916               nm_clone->frame_size_hash = hash_create (0, sizeof (uword));
 917
 918               /* Packet trace buffers are guaranteed to be empty, nothing to do here */
 919
 920               clib_mem_set_heap (oldheap);
 921               vec_add1_aligned (vlib_mains, vm_clone, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 922
 923               vm_clone->error_main.counters = vec_dup_aligned
 924                 (vlib_mains[0]->error_main.counters, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 925               vm_clone->error_main.counters_last_clear = vec_dup_aligned
 926                 (vlib_mains[0]->error_main.counters_last_clear,
 927                  CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 928
 929               /* Fork the vlib_buffer_main_t free lists, etc. */
 930               orig_freelist_pool = vm_clone->buffer_free_list_pool;
 931               vm_clone->buffer_free_list_pool = 0;
 932
 933             /* *INDENT-OFF* */
 934             pool_foreach (fl_orig, orig_freelist_pool,
 935                           ({
 936                             pool_get_aligned (vm_clone->buffer_free_list_pool,
 937                                               fl_clone, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 938                             ASSERT (fl_orig - orig_freelist_pool
 939                                     == fl_clone - vm_clone->buffer_free_list_pool);
 940
 941                             fl_clone[0] = fl_orig[0];
 942                             fl_clone->buffers = 0;
 943                             fl_clone->n_alloc = 0;
 944                           }));
 945 /* *INDENT-ON* */
 946
 947               worker_thread_index++;
 948             }
 949         }
 950     }
 951   else
 952     {
 953       /* only have non-data-structure copy threads to create... */
 954       for (i = 0; i < vec_len (tm->registrations); i++)
 955         {
 956           tr = tm->registrations[i];
 957
 958           for (j = 0; j < tr->count; j++)
 959             {
 960               vec_add2 (vlib_worker_threads, w, 1);
 961               if (tr->mheap_size)
 962                 w->thread_mheap =
 963                   mheap_alloc (0 /* use VM */ , tr->mheap_size);
 964               else
 965                 w->thread_mheap = main_heap;
 966               w->thread_stack =
 967                 vlib_thread_stack_init (w - vlib_worker_threads);
 968               w->thread_function = tr->function;
 969               w->thread_function_arg = w;
 970               w->instance_id = j;
 971               w->elog_track.name =
 972                 (char *) format (0, "%s %d", tr->name, j + 1);
 973               w->registration = tr;
 974               vec_add1 (w->elog_track.name, 0);
 975               elog_track_register (&vm->elog_main, &w->elog_track);
 976             }
 977         }
 978     }
 979
 980   worker_thread_index = 1;
 981
 982   for (i = 0; i < vec_len (tm->registrations); i++)
 983     {
 984       clib_error_t *err;
 985       int j;
 986
 987       tr = tm->registrations[i];
 988
 989       if (tr->use_pthreads || tm->use_pthreads)
 990         {
 991           for (j = 0; j < tr->count; j++)
 992             {
 993               w = vlib_worker_threads + worker_thread_index++;
 994               err = vlib_launch_thread_int (vlib_worker_thread_bootstrap_fn,
 995                                             w, 0);
 996               if (err)
 997                 clib_error_report (err);
 998             }
 999         }
1000       else
1001         {
1002           uword c;
1003           /* *INDENT-OFF* */
1004           clib_bitmap_foreach (c, tr->coremask, ({
1005             w = vlib_worker_threads + worker_thread_index++;
1006             err = vlib_launch_thread_int (vlib_worker_thread_bootstrap_fn,
1007                                           w, c);
1008             if (err)
1009               clib_error_report (err);
1010           }));
1011           /* *INDENT-ON* */
1012         }
1013     }
1014   vlib_worker_thread_barrier_sync (vm);
1015   vlib_worker_thread_barrier_release (vm);
1016   return 0;
1017 }
1018
1019 VLIB_MAIN_LOOP_ENTER_FUNCTION (start_workers);
1020
1021
1022 static inline void
1023 worker_thread_node_runtime_update_internal (void)
1024 {
1025   int i, j;
1026   vlib_main_t *vm;
1027   vlib_node_main_t *nm, *nm_clone;
1028   vlib_main_t *vm_clone;
1029   vlib_node_runtime_t *rt;
1030   never_inline void
1031     vlib_node_runtime_sync_stats (vlib_main_t * vm,
1032                                   vlib_node_runtime_t * r,
1033                                   uword n_calls,
1034                                   uword n_vectors, uword n_clocks);
1035
1036   ASSERT (vlib_get_thread_index () == 0);
1037
1038   vm = vlib_mains[0];
1039   nm = &vm->node_main;
1040
1041   ASSERT (*vlib_worker_threads->wait_at_barrier == 1);
1042
1043   /*
1044    * Scrape all runtime stats, so we don't lose node runtime(s) with
1045    * pending counts, or throw away worker / io thread counts.
1046    */
1047   for (j = 0; j < vec_len (nm->nodes); j++)
1048     {
1049       vlib_node_t *n;
1050       n = nm->nodes[j];
1051       vlib_node_sync_stats (vm, n);
1052     }
1053
1054   for (i = 1; i < vec_len (vlib_mains); i++)
1055     {
1056       vlib_node_t *n;
1057
1058       vm_clone = vlib_mains[i];
1059       nm_clone = &vm_clone->node_main;
1060
1061       for (j = 0; j < vec_len (nm_clone->nodes); j++)
1062         {
1063           n = nm_clone->nodes[j];
1064
1065           rt = vlib_node_get_runtime (vm_clone, n->index);
1066           vlib_node_runtime_sync_stats (vm_clone, rt, 0, 0, 0);
1067         }
1068     }
1069
1070   /* Per-worker clone rebuilds are now done on each thread */
1071 }
1072
1073
1074 void
1075 vlib_worker_thread_node_refork (void)
1076 {
1077   vlib_main_t *vm, *vm_clone;
1078   vlib_node_main_t *nm, *nm_clone;
1079   vlib_node_t **old_nodes_clone;
1080   vlib_node_runtime_t *rt, *old_rt;
1081
1082   vlib_node_t *new_n_clone;
1083
1084   int j;
1085
1086   vm = vlib_mains[0];
1087   nm = &vm->node_main;
1088   vm_clone = vlib_get_main ();
1089   nm_clone = &vm_clone->node_main;
1090
1091   /* Re-clone error heap */
1092   u64 *old_counters = vm_clone->error_main.counters;
1093   u64 *old_counters_all_clear = vm_clone->error_main.counters_last_clear;
1094
1095   clib_memcpy (&vm_clone->error_main, &vm->error_main,
1096                sizeof (vm->error_main));
1097   j = vec_len (vm->error_main.counters) - 1;
1098   vec_validate_aligned (old_counters, j, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
1099   vec_validate_aligned (old_counters_all_clear, j, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
1100   vm_clone->error_main.counters = old_counters;
1101   vm_clone->error_main.counters_last_clear = old_counters_all_clear;
1102
1103   nm_clone = &vm_clone->node_main;
1104   vec_free (nm_clone->next_frames);
1105   nm_clone->next_frames = vec_dup_aligned (nm->next_frames,
1106                                            CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
1107
1108   for (j = 0; j < vec_len (nm_clone->next_frames); j++)
1109     {
1110       vlib_next_frame_t *nf = &nm_clone->next_frames[j];
1111       u32 save_node_runtime_index;
1112       u32 save_flags;
1113
1114       save_node_runtime_index = nf->node_runtime_index;
1115       save_flags = nf->flags & VLIB_FRAME_NO_FREE_AFTER_DISPATCH;
1116       vlib_next_frame_init (nf);
1117       nf->node_runtime_index = save_node_runtime_index;
1118       nf->flags = save_flags;
1119     }
1120
1121   old_nodes_clone = nm_clone->nodes;
1122   nm_clone->nodes = 0;
1123
1124   /* re-fork nodes */
1125
1126   /* Allocate all nodes in single block for speed */
1127   new_n_clone =
1128     clib_mem_alloc_no_fail (vec_len (nm->nodes) * sizeof (*new_n_clone));
1129   for (j = 0; j < vec_len (nm->nodes); j++)
1130     {
1131       vlib_node_t *old_n_clone;
1132       vlib_node_t *new_n;
1133
1134       new_n = nm->nodes[j];
1135       old_n_clone = old_nodes_clone[j];
1136
1137       clib_memcpy (new_n_clone, new_n, sizeof (*new_n));
1138       /* none of the copied nodes have enqueue rights given out */
1139       new_n_clone->owner_node_index = VLIB_INVALID_NODE_INDEX;
1140
1141       if (j >= vec_len (old_nodes_clone))
1142         {
1143           /* new node, set to zero */
1144           memset (&new_n_clone->stats_total, 0,
1145                   sizeof (new_n_clone->stats_total));
1146           memset (&new_n_clone->stats_last_clear, 0,
1147                   sizeof (new_n_clone->stats_last_clear));
1148         }
1149       else
1150         {
1151           /* Copy stats if the old data is valid */
1152           clib_memcpy (&new_n_clone->stats_total,
1153                        &old_n_clone->stats_total,
1154                        sizeof (new_n_clone->stats_total));
1155           clib_memcpy (&new_n_clone->stats_last_clear,
1156                        &old_n_clone->stats_last_clear,
1157                        sizeof (new_n_clone->stats_last_clear));
1158
1159           /* keep previous node state */
1160           new_n_clone->state = old_n_clone->state;
1161         }
1162       vec_add1 (nm_clone->nodes, new_n_clone);
1163       new_n_clone++;
1164     }
1165   /* Free the old node clones */
1166   clib_mem_free (old_nodes_clone[0]);
1167
1168   vec_free (old_nodes_clone);
1169
1170
1171   /* re-clone internal nodes */
1172   old_rt = nm_clone->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL];
1173   nm_clone->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL] =
1174     vec_dup_aligned (nm->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL],
1175                      CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
1176
1177   vec_foreach (rt, nm_clone->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL])
1178   {
1179     vlib_node_t *n = vlib_get_node (vm, rt->node_index);
1180     rt->thread_index = vm_clone->thread_index;
1181     /* copy runtime_data, will be overwritten later for existing rt */
1182     if (n->runtime_data && n->runtime_data_bytes > 0)
1183       clib_memcpy (rt->runtime_data, n->runtime_data,
1184                    clib_min (VLIB_NODE_RUNTIME_DATA_SIZE,
1185                              n->runtime_data_bytes));
1186   }
1187
1188   for (j = 0; j < vec_len (old_rt); j++)
1189     {
1190       rt = vlib_node_get_runtime (vm_clone, old_rt[j].node_index);
1191       rt->state = old_rt[j].state;
1192       clib_memcpy (rt->runtime_data, old_rt[j].runtime_data,
1193                    VLIB_NODE_RUNTIME_DATA_SIZE);
1194     }
1195
1196   vec_free (old_rt);
1197
1198   /* re-clone input nodes */
1199   old_rt = nm_clone->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INPUT];
1200   nm_clone->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INPUT] =
1201     vec_dup_aligned (nm->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INPUT],
1202                      CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
1203
1204   vec_foreach (rt, nm_clone->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INPUT])
1205   {
1206     vlib_node_t *n = vlib_get_node (vm, rt->node_index);
1207     rt->thread_index = vm_clone->thread_index;
1208     /* copy runtime_data, will be overwritten later for existing rt */
1209     if (n->runtime_data && n->runtime_data_bytes > 0)
1210       clib_memcpy (rt->runtime_data, n->runtime_data,
1211                    clib_min (VLIB_NODE_RUNTIME_DATA_SIZE,
1212                              n->runtime_data_bytes));
1213   }
1214
1215   for (j = 0; j < vec_len (old_rt); j++)
1216     {
1217       rt = vlib_node_get_runtime (vm_clone, old_rt[j].node_index);
1218       rt->state = old_rt[j].state;
1219       clib_memcpy (rt->runtime_data, old_rt[j].runtime_data,
1220                    VLIB_NODE_RUNTIME_DATA_SIZE);
1221     }
1222
1223   vec_free (old_rt);
1224
1225   nm_clone->processes = vec_dup_aligned (nm->processes,
1226                                          CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
1227 }
1228
1229 void
1230 vlib_worker_thread_node_runtime_update (void)
1231 {
1232   /*
1233    * Make a note that we need to do a node runtime update
1234    * prior to releasing the barrier.
1235    */
1236   vlib_global_main.need_vlib_worker_thread_node_runtime_update = 1;
1237 }
1238
1239 u32
1240 unformat_sched_policy (unformat_input_t * input, va_list * args)
1241 {
1242   u32 *r = va_arg (*args, u32 *);
1243
1244   if (0);
1245 #define _(v,f,s) else if (unformat (input, s)) *r = SCHED_POLICY_##f;
1246   foreach_sched_policy
1247 #undef _
1248     else
1249     return 0;
1250   return 1;
1251 }
1252
1253 static clib_error_t *
1254 cpu_config (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input)
1255 {
1256   vlib_thread_registration_t *tr;
1257   uword *p;
1258   vlib_thread_main_t *tm = &vlib_thread_main;
1259   u8 *name;
1260   u64 coremask;
1261   uword *bitmap;
1262   u32 count;
1263
1264   tm->thread_registrations_by_name = hash_create_string (0, sizeof (uword));
1265
1266   tm->n_thread_stacks = 1;      /* account for main thread */
1267   tm->sched_policy = ~0;
1268   tm->sched_priority = ~0;
1269   tm->main_lcore = ~0;
1270
1271   tr = tm->next;
1272
1273   while (tr)
1274     {
1275       hash_set_mem (tm->thread_registrations_by_name, tr->name, (uword) tr);
1276       tr = tr->next;
1277     }
1278
1279   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
1280     {
1281       if (unformat (input, "use-pthreads"))
1282         tm->use_pthreads = 1;
1283       else if (unformat (input, "thread-prefix %v", &tm->thread_prefix))
1284         ;
1285       else if (unformat (input, "main-core %u", &tm->main_lcore))
1286         ;
1287       else if (unformat (input, "skip-cores %u", &tm->skip_cores))
1288         ;
1289       else if (unformat (input, "coremask-%s %llx", &name, &coremask))
1290         {
1291           p = hash_get_mem (tm->thread_registrations_by_name, name);
1292           if (p == 0)
1293             return clib_error_return (0, "no such thread type '%s'", name);
1294
1295           tr = (vlib_thread_registration_t *) p[0];
1296
1297           if (tr->use_pthreads)
1298             return clib_error_return (0,
1299                                       "coremask cannot be set for '%s' threads",
1300                                       name);
1301
1302           tr->coremask = clib_bitmap_set_multiple
1303             (tr->coremask, 0, coremask, BITS (coremask));
1304           tr->count = clib_bitmap_count_set_bits (tr->coremask);
1305         }
1306       else if (unformat (input, "corelist-%s %U", &name, unformat_bitmap_list,
1307                          &bitmap))
1308         {
1309           p = hash_get_mem (tm->thread_registrations_by_name, name);
1310           if (p == 0)
1311             return clib_error_return (0, "no such thread type '%s'", name);
1312
1313           tr = (vlib_thread_registration_t *) p[0];
1314
1315           if (tr->use_pthreads)
1316             return clib_error_return (0,
1317                                       "corelist cannot be set for '%s' threads",
1318                                       name);
1319
1320           tr->coremask = bitmap;
1321           tr->count = clib_bitmap_count_set_bits (tr->coremask);
1322         }
1323       else
1324         if (unformat
1325             (input, "scheduler-policy %U", unformat_sched_policy,
1326              &tm->sched_policy))
1327         ;
1328       else if (unformat (input, "scheduler-priority %u", &tm->sched_priority))
1329         ;
1330       else if (unformat (input, "%s %u", &name, &count))
1331         {
1332           p = hash_get_mem (tm->thread_registrations_by_name, name);
1333           if (p == 0)
1334             return clib_error_return (0, "no such thread type 3 '%s'", name);
1335
1336           tr = (vlib_thread_registration_t *) p[0];
1337           if (tr->fixed_count)
1338             return clib_error_return
1339               (0, "number of %s threads not configurable", tr->name);
1340           tr->count = count;
1341         }
1342       else
1343         break;
1344     }
1345
1346   if (tm->sched_priority != ~0)
1347     {
1348       if (tm->sched_policy == SCHED_FIFO || tm->sched_policy == SCHED_RR)
1349         {
1350           u32 prio_max = sched_get_priority_max (tm->sched_policy);
1351           u32 prio_min = sched_get_priority_min (tm->sched_policy);
1352           if (tm->sched_priority > prio_max)
1353             tm->sched_priority = prio_max;
1354           if (tm->sched_priority < prio_min)
1355             tm->sched_priority = prio_min;
1356         }
1357       else
1358         {
1359           return clib_error_return
1360             (0,
1361              "scheduling priority (%d) is not allowed for `normal` scheduling policy",
1362              tm->sched_priority);
1363         }
1364     }
1365   tr = tm->next;
1366
1367   if (!tm->thread_prefix)
1368     tm->thread_prefix = format (0, "vpp");
1369
1370   while (tr)
1371     {
1372       tm->n_thread_stacks += tr->count;
1373       tm->n_pthreads += tr->count * tr->use_pthreads;
1374       tm->n_threads += tr->count * (tr->use_pthreads == 0);
1375       tr = tr->next;
1376     }
1377
1378   return 0;
1379 }
1380
1381 VLIB_EARLY_CONFIG_FUNCTION (cpu_config, "cpu");
1382
1383 #if !defined (__x86_64__) && !defined (__i386__) && !defined (__aarch64__) && !defined (__powerpc64__) && !defined(__arm__)
1384 void
1385 __sync_fetch_and_add_8 (void)
1386 {
1387   fformat (stderr, "%s called\n", __FUNCTION__);
1388   abort ();
1389 }
1390
1391 void
1392 __sync_add_and_fetch_8 (void)
1393 {
1394   fformat (stderr, "%s called\n", __FUNCTION__);
1395   abort ();
1396 }
1397 #endif
1398
1399 void vnet_main_fixup (vlib_fork_fixup_t which) __attribute__ ((weak));
1400 void
1401 vnet_main_fixup (vlib_fork_fixup_t which)
1402 {
1403 }
1404
1405 void
1406 vlib_worker_thread_fork_fixup (vlib_fork_fixup_t which)
1407 {
1408   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
1409
1410   if (vlib_mains == 0)
1411     return;
1412
1413   ASSERT (vlib_get_thread_index () == 0);
1414   vlib_worker_thread_barrier_sync (vm);
1415
1416   switch (which)
1417     {
1418     case VLIB_WORKER_THREAD_FORK_FIXUP_NEW_SW_IF_INDEX:
1419       vnet_main_fixup (VLIB_WORKER_THREAD_FORK_FIXUP_NEW_SW_IF_INDEX);
1420       break;
1421
1422     default:
1423       ASSERT (0);
1424     }
1425   vlib_worker_thread_barrier_release (vm);
1426 }
1427
1428   /*
1429    * Enforce minimum open time to minimize packet loss due to Rx overflow,
1430    * based on a test based heuristic that barrier should be open for at least
1431    * 3 time as long as it is closed (with an upper bound of 1ms because by that
1432    *  point it is probably too late to make a difference)
1433    */
1434
1435 #ifndef BARRIER_MINIMUM_OPEN_LIMIT
1436 #define BARRIER_MINIMUM_OPEN_LIMIT 0.001
1437 #endif
1438
1439 #ifndef BARRIER_MINIMUM_OPEN_FACTOR
1440 #define BARRIER_MINIMUM_OPEN_FACTOR 3
1441 #endif
1442
1443 void
1444 vlib_worker_thread_barrier_sync_int (vlib_main_t * vm)
1445 {
1446   f64 deadline;
1447   f64 now;
1448   f64 t_entry;
1449   f64 t_open;
1450   f64 t_closed;
1451   u32 count;
1452
1453   if (vec_len (vlib_mains) < 2)
1454     return;
1455
1456   ASSERT (vlib_get_thread_index () == 0);
1457
1458   count = vec_len (vlib_mains) - 1;
1459
1460   /* Record entry relative to last close */
1461   now = vlib_time_now (vm);
1462   t_entry = now - vm->barrier_epoch;
1463
1464   /* Tolerate recursive calls */
1465   if (++vlib_worker_threads[0].recursion_level > 1)
1466     {
1467       barrier_trace_sync_rec (t_entry);
1468       return;
1469     }
1470
1471   vlib_worker_threads[0].barrier_sync_count++;
1472
1473   /* Enforce minimum barrier open time to minimize packet loss */
1474   ASSERT (vm->barrier_no_close_before <= (now + BARRIER_MINIMUM_OPEN_LIMIT));
1475   while ((now = vlib_time_now (vm)) < vm->barrier_no_close_before)
1476     ;
1477
1478   /* Record time of closure */
1479   t_open = now - vm->barrier_epoch;
1480   vm->barrier_epoch = now;
1481
1482   deadline = now + BARRIER_SYNC_TIMEOUT;
1483
1484   *vlib_worker_threads->wait_at_barrier = 1;
1485   while (*vlib_worker_threads->workers_at_barrier != count)
1486     {
1487       if ((now = vlib_time_now (vm)) > deadline)
1488         {
1489           fformat (stderr, "%s: worker thread deadlock\n", __FUNCTION__);
1490           os_panic ();
1491         }
1492     }
1493
1494   t_closed = now - vm->barrier_epoch;
1495
1496   barrier_trace_sync (t_entry, t_open, t_closed);
1497
1498 }
1499
1500 void vlib_stat_segment_lock (void) __attribute__ ((weak));
1501 void
1502 vlib_stat_segment_lock (void)
1503 {
1504 }
1505
1506 void vlib_stat_segment_unlock (void) __attribute__ ((weak));
1507 void
1508 vlib_stat_segment_unlock (void)
1509 {
1510 }
1511
1512 void
1513 vlib_worker_thread_barrier_release (vlib_main_t * vm)
1514 {
1515   f64 deadline;
1516   f64 now;
1517   f64 minimum_open;
1518   f64 t_entry;
1519   f64 t_closed_total;
1520   f64 t_update_main = 0.0;
1521   int refork_needed = 0;
1522
1523   if (vec_len (vlib_mains) < 2)
1524     return;
1525
1526   ASSERT (vlib_get_thread_index () == 0);
1527
1528
1529   now = vlib_time_now (vm);
1530   t_entry = now - vm->barrier_epoch;
1531
1532   if (--vlib_worker_threads[0].recursion_level > 0)
1533     {
1534       barrier_trace_release_rec (t_entry);
1535       return;
1536     }
1537
1538   /* Update (all) node runtimes before releasing the barrier, if needed */
1539   if (vm->need_vlib_worker_thread_node_runtime_update)
1540     {
1541       /*
1542        * Lock stat segment here, so we's safe when
1543        * rebuilding the stat segment node clones from the
1544        * stat thread...
1545        */
1546       vlib_stat_segment_lock ();
1547
1548       /* Do stats elements on main thread */
1549       worker_thread_node_runtime_update_internal ();
1550       vm->need_vlib_worker_thread_node_runtime_update = 0;
1551
1552       /* Do per thread rebuilds in parallel */
1553       refork_needed = 1;
1554       clib_smp_atomic_add (vlib_worker_threads->node_reforks_required,
1555                            (vec_len (vlib_mains) - 1));
1556       now = vlib_time_now (vm);
1557       t_update_main = now - vm->barrier_epoch;
1558     }
1559
1560   deadline = now + BARRIER_SYNC_TIMEOUT;
1561
1562   *vlib_worker_threads->wait_at_barrier = 0;
1563
1564   while (*vlib_worker_threads->workers_at_barrier > 0)
1565     {
1566       if ((now = vlib_time_now (vm)) > deadline)
1567         {
1568           fformat (stderr, "%s: worker thread deadlock\n", __FUNCTION__);
1569           os_panic ();
1570         }
1571     }
1572
1573   /* Wait for reforks before continuing */
1574   if (refork_needed)
1575     {
1576       now = vlib_time_now (vm);
1577
1578       deadline = now + BARRIER_SYNC_TIMEOUT;
1579
1580       while (*vlib_worker_threads->node_reforks_required > 0)
1581         {
1582           if ((now = vlib_time_now (vm)) > deadline)
1583             {
1584               fformat (stderr, "%s: worker thread refork deadlock\n",
1585                        __FUNCTION__);
1586               os_panic ();
1587             }
1588         }
1589       vlib_stat_segment_unlock ();
1590     }
1591
1592   t_closed_total = now - vm->barrier_epoch;
1593
1594   minimum_open = t_closed_total * BARRIER_MINIMUM_OPEN_FACTOR;
1595
1596   if (minimum_open > BARRIER_MINIMUM_OPEN_LIMIT)
1597     {
1598       minimum_open = BARRIER_MINIMUM_OPEN_LIMIT;
1599     }
1600
1601   vm->barrier_no_close_before = now + minimum_open;
1602
1603   /* Record barrier epoch (used to enforce minimum open time) */
1604   vm->barrier_epoch = now;
1605
1606   barrier_trace_release (t_entry, t_closed_total, t_update_main);
1607
1608 }
1609
1610 /*
1611  * Check the frame queue to see if any frames are available.
1612  * If so, pull the packets off the frames and put them to
1613  * the handoff node.
1614  */
1615 int
1616 vlib_frame_queue_dequeue (vlib_main_t * vm, vlib_frame_queue_main_t * fqm)
1617 {
1618   u32 thread_id = vm->thread_index;
1619   vlib_frame_queue_t *fq = fqm->vlib_frame_queues[thread_id];
1620   vlib_frame_queue_elt_t *elt;
1621   u32 *from, *to;
1622   vlib_frame_t *f;
1623   int msg_type;
1624   int processed = 0;
1625   u32 n_left_to_node;
1626   u32 vectors = 0;
1627
1628   ASSERT (fq);
1629   ASSERT (vm == vlib_mains[thread_id]);
1630
1631   if (PREDICT_FALSE (fqm->node_index == ~0))
1632     return 0;
1633   /*
1634    * Gather trace data for frame queues
1635    */
1636   if (PREDICT_FALSE (fq->trace))
1637     {
1638       frame_queue_trace_t *fqt;
1639       frame_queue_nelt_counter_t *fqh;
1640       u32 elix;
1641
1642       fqt = &fqm->frame_queue_traces[thread_id];
1643
1644       fqt->nelts = fq->nelts;
1645       fqt->head = fq->head;
1646       fqt->head_hint = fq->head_hint;
1647       fqt->tail = fq->tail;
1648       fqt->threshold = fq->vector_threshold;
1649       fqt->n_in_use = fqt->tail - fqt->head;
1650       if (fqt->n_in_use >= fqt->nelts)
1651         {
1652           // if beyond max then use max
1653           fqt->n_in_use = fqt->nelts - 1;
1654         }
1655
1656       /* Record the number of elements in use in the histogram */
1657       fqh = &fqm->frame_queue_histogram[thread_id];
1658       fqh->count[fqt->n_in_use]++;
1659
1660       /* Record a snapshot of the elements in use */
1661       for (elix = 0; elix < fqt->nelts; elix++)
1662         {
1663           elt = fq->elts + ((fq->head + 1 + elix) & (fq->nelts - 1));
1664           if (1 || elt->valid)
1665             {
1666               fqt->n_vectors[elix] = elt->n_vectors;
1667             }
1668         }
1669       fqt->written = 1;
1670     }
1671
1672   while (1)
1673     {
1674       if (fq->head == fq->tail)
1675         {
1676           fq->head_hint = fq->head;
1677           return processed;
1678         }
1679
1680       elt = fq->elts + ((fq->head + 1) & (fq->nelts - 1));
1681
1682       if (!elt->valid)
1683         {
1684           fq->head_hint = fq->head;
1685           return processed;
1686         }
1687
1688       from = elt->buffer_index;
1689       msg_type = elt->msg_type;
1690
1691       ASSERT (msg_type == VLIB_FRAME_QUEUE_ELT_DISPATCH_FRAME);
1692       ASSERT (elt->n_vectors <= VLIB_FRAME_SIZE);
1693
1694       f = vlib_get_frame_to_node (vm, fqm->node_index);
1695
1696       to = vlib_frame_vector_args (f);
1697
1698       n_left_to_node = elt->n_vectors;
1699
1700       while (n_left_to_node >= 4)
1701         {
1702           to[0] = from[0];
1703           to[1] = from[1];
1704           to[2] = from[2];
1705           to[3] = from[3];
1706           to += 4;
1707           from += 4;
1708           n_left_to_node -= 4;
1709         }
1710
1711       while (n_left_to_node > 0)
1712         {
1713           to[0] = from[0];
1714           to++;
1715           from++;
1716           n_left_to_node--;
1717         }
1718
1719       vectors += elt->n_vectors;
1720       f->n_vectors = elt->n_vectors;
1721       vlib_put_frame_to_node (vm, fqm->node_index, f);
1722
1723       elt->valid = 0;
1724       elt->n_vectors = 0;
1725       elt->msg_type = 0xfefefefe;
1726       CLIB_MEMORY_BARRIER ();
1727       fq->head++;
1728       processed++;
1729
1730       /*
1731        * Limit the number of packets pushed into the graph
1732        */
1733       if (vectors >= fq->vector_threshold)
1734         {
1735           fq->head_hint = fq->head;
1736           return processed;
1737         }
1738     }
1739   ASSERT (0);
1740   return processed;
1741 }
1742
1743 void
1744 vlib_worker_thread_fn (void *arg)
1745 {
1746   vlib_worker_thread_t *w = (vlib_worker_thread_t *) arg;
1747   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
1748   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
1749   clib_error_t *e;
1750
1751   ASSERT (vm->thread_index == vlib_get_thread_index ());
1752
1753   vlib_worker_thread_init (w);
1754   clib_time_init (&vm->clib_time);
1755   clib_mem_set_heap (w->thread_mheap);
1756
1757   /* Wait until the dpdk init sequence is complete */
1758   while (tm->extern_thread_mgmt && tm->worker_thread_release == 0)
1759     vlib_worker_thread_barrier_check ();
1760
1761   e = vlib_call_init_exit_functions
1762     (vm, vm->worker_init_function_registrations, 1 /* call_once */ );
1763   if (e)
1764     clib_error_report (e);
1765
1766   vlib_worker_loop (vm);
1767 }
1768
1769 /* *INDENT-OFF* */
1770 VLIB_REGISTER_THREAD (worker_thread_reg, static) = {
1771   .name = "workers",
1772   .short_name = "wk",
1773   .function = vlib_worker_thread_fn,
1774 };
1775 /* *INDENT-ON* */
1776
1777 u32
1778 vlib_frame_queue_main_init (u32 node_index, u32 frame_queue_nelts)
1779 {
1780   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
1781   vlib_frame_queue_main_t *fqm;
1782   vlib_frame_queue_t *fq;
1783   int i;
1784
1785   if (frame_queue_nelts == 0)
1786     frame_queue_nelts = FRAME_QUEUE_NELTS;
1787
1788   vec_add2 (tm->frame_queue_mains, fqm, 1);
1789
1790   fqm->node_index = node_index;
1791
1792   vec_validate (fqm->vlib_frame_queues, tm->n_vlib_mains - 1);
1793   _vec_len (fqm->vlib_frame_queues) = 0;
1794   for (i = 0; i < tm->n_vlib_mains; i++)
1795     {
1796       fq = vlib_frame_queue_alloc (frame_queue_nelts);
1797       vec_add1 (fqm->vlib_frame_queues, fq);
1798     }
1799
1800   return (fqm - tm->frame_queue_mains);
1801 }
1802
1803 int
1804 vlib_thread_cb_register (struct vlib_main_t *vm, vlib_thread_callbacks_t * cb)
1805 {
1806   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
1807
1808   if (tm->extern_thread_mgmt)
1809     return -1;
1810
1811   tm->cb.vlib_launch_thread_cb = cb->vlib_launch_thread_cb;
1812   tm->extern_thread_mgmt = 1;
1813   return 0;
1814 }
1815
1816 void
1817 vlib_process_signal_event_mt_helper (vlib_process_signal_event_mt_args_t *
1818                                      args)
1819 {
1820   ASSERT (vlib_get_thread_index () == 0);
1821   vlib_process_signal_event (vlib_get_main (), args->node_index,
1822                              args->type_opaque, args->data);
1823 }
1824
1825 void *rpc_call_main_thread_cb_fn;
1826
1827 void
1828 vlib_rpc_call_main_thread (void *callback, u8 * args, u32 arg_size)
1829 {
1830   if (rpc_call_main_thread_cb_fn)
1831     {
1832       void (*fp) (void *, u8 *, u32) = rpc_call_main_thread_cb_fn;
1833       (*fp) (callback, args, arg_size);
1834     }
1835   else
1836     clib_warning ("BUG: rpc_call_main_thread_cb_fn NULL!");
1837 }
1838
1839 clib_error_t *
1840 threads_init (vlib_main_t * vm)
1841 {
1842   return 0;
1843 }
1844
1845 VLIB_INIT_FUNCTION (threads_init);
1846
1847 /*
1848  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
1849  *
1850  * Local Variables:
1851  * eval: (c-set-style "gnu")
1852  * End:
1853  */