api: API trace improvements
[vpp.git] / src / vlibapi / api_common.h
1 /*
2  *------------------------------------------------------------------
3  * api_common.h
4  *
5  * Copyright (c) 2009-2015 Cisco and/or its affiliates.
6  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
7  * you may not use this file except in compliance with the License.
8  * You may obtain a copy of the License at:
9  *
10  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
11  *
12  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
13  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
14  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
15  * See the License for the specific language governing permissions and
16  * limitations under the License.
17  *------------------------------------------------------------------
18  */
19
20 #ifndef included_api_common_h
21 #define included_api_common_h
22
23 /** \file api_common.h
24  *  API common definitions
25  * See api_doc.md for more info
26  */
27
28 #include <vppinfra/clib_error.h>
29 #include <vppinfra/elog.h>
30 #include <vppinfra/cJSON.h>
31 #include <vlibapi/api_types.h>
32 #include <svm/svm_common.h>
33 #include <svm/queue.h>
34
35 /** API registration types
36  */
37 typedef enum
38 {
39   REGISTRATION_TYPE_FREE = 0,
40   REGISTRATION_TYPE_SHMEM,      /**< Shared memory connection */
41   REGISTRATION_TYPE_SOCKET_LISTEN, /**< Socket listener  */
42   REGISTRATION_TYPE_SOCKET_SERVER, /**< Socket server */
43   REGISTRATION_TYPE_SOCKET_CLIENT, /**< Socket client */
44 } vl_registration_type_t;
45
46 /** An API client registration, only in vpp/vlib */
47
48 typedef struct vl_api_registration_
49 {
50   vl_registration_type_t registration_type; /**< type */
51
52   /** Index in VLIB's brain (not shared memory). */
53   u32 vl_api_registration_pool_index;
54
55   u8 *name;                     /**< Client name */
56
57   /* Zombie apocalypse checking */
58   f64 last_heard;
59   int last_queue_head;
60   int unanswered_pings;
61   int is_being_removed;
62
63   /** shared memory only: pointer to client input queue */
64   svm_queue_t *vl_input_queue;
65   svm_region_t *vlib_rp;
66   void *shmem_hdr;
67
68   /* socket server and client */
69   u32 clib_file_index;          /**< Socket only: file index */
70   i8 *unprocessed_input;        /**< Socket only: pending input */
71   u32 unprocessed_msg_length;   /**< Socket only: unprocssed length */
72   u8 *output_vector;            /**< Socket only: output vector */
73   int *additional_fds_to_close;
74
75   /* socket client only */
76   u32 server_handle;            /**< Socket client only: server handle */
77   u32 server_index;             /**< Socket client only: server index */
78 } vl_api_registration_t;
79
80 #define VL_API_INVALID_FI ((u32)~0)
81
82 /** Trace configuration for a single message */
83 typedef struct
84 {
85   int size;                     /**< for sanity checking */
86   int trace_enable;             /**< trace this message  */
87   int replay_enable;            /**< This message can be replayed  */
88 } trace_cfg_t;
89
90 /**
91  * API trace state
92  */
93 typedef struct
94 {
95   u8 endian;                    /**< trace endianness */
96   u8 enabled;                   /**< trace is enabled  */
97   u8 wrapped;                   /**< trace has wrapped */
98   u8 pad;
99   u32 nitems;                   /**< Number of trace records */
100   u32 curindex;                 /**< Current index in circular buffer  */
101   u8 **traces;                  /**< Trace ring */
102 } vl_api_trace_t;
103
104 /** Trace RX / TX enum */
105 typedef enum
106 {
107   VL_API_TRACE_TX,
108   VL_API_TRACE_RX,
109 } vl_api_trace_which_t;
110
111 #define VL_API_LITTLE_ENDIAN 0x00
112 #define VL_API_BIG_ENDIAN 0x01
113
114 /** Message range (belonging to a plugin) */
115 typedef struct
116 {
117   u8 *name;                     /**< name of the plugin  */
118   u16 first_msg_id;             /**< first assigned message ID */
119   u16 last_msg_id;              /**< last assigned message ID */
120 } vl_api_msg_range_t;
121
122 /** Message configuration definition */
123 typedef struct
124 {
125   int id;                       /**< the message ID */
126   char *name;                   /**< the message name */
127   u32 crc;                      /**< message definition CRC  */
128   void *handler;                /**< the message handler  */
129   void *cleanup;                /**< non-default message cleanup handler */
130   void *endian;                 /**< message endian function  */
131   void *print;                  /**< message print function  */
132   void *print_json;             /**< message print function (JSON format)  */
133   void *tojson;                 /**< binary to JSON convert function */
134   void *fromjson;               /**< JSON to binary convert function */
135   int size;                     /**< message size  */
136   int traced;                   /**< is this message to be traced?  */
137   int replay;                   /**< is this message to be replayed?  */
138   int message_bounce;           /**< do not free message after processing */
139   int is_mp_safe;               /**< worker thread barrier required?  */
140   int is_autoendian;            /**< endian conversion required?  */
141 } vl_msg_api_msg_config_t;
142
143 /** Message header structure */
144 typedef struct msgbuf_
145 {
146   svm_queue_t *q; /**< message allocated in this shmem ring  */
147   u32 data_len;                  /**< message length not including header  */
148   u32 gc_mark_timestamp;         /**< message garbage collector mark TS  */
149   u8 data[0];                    /**< actual message begins here  */
150 } msgbuf_t;
151
152 CLIB_NOSANITIZE_ADDR static inline void
153 VL_MSG_API_UNPOISON (const void *a)
154 {
155   const msgbuf_t *m = &((const msgbuf_t *) a)[-1];
156   CLIB_MEM_UNPOISON (m, sizeof (*m) + ntohl (m->data_len));
157 }
158
159 CLIB_NOSANITIZE_ADDR static inline void
160 VL_MSG_API_SVM_QUEUE_UNPOISON (const svm_queue_t * q)
161 {
162   CLIB_MEM_UNPOISON (q, sizeof (*q) + q->elsize * q->maxsize);
163 }
164
165 static inline void
166 VL_MSG_API_POISON (const void *a)
167 {
168   const msgbuf_t *m = &((const msgbuf_t *) a)[-1];
169   CLIB_MEM_POISON (m, sizeof (*m) + ntohl (m->data_len));
170 }
171
172 /* api_shared.c prototypes */
173 void vl_msg_api_handler (void *the_msg);
174 void vl_msg_api_handler_no_free (void *the_msg);
175 void vl_msg_api_handler_no_trace_no_free (void *the_msg);
176 void vl_msg_api_trace_only (void *the_msg);
177 void vl_msg_api_cleanup_handler (void *the_msg);
178 void vl_msg_api_replay_handler (void *the_msg);
179 void vl_msg_api_socket_handler (void *the_msg);
180 void vl_msg_api_set_handlers (int msg_id, char *msg_name, void *handler,
181                               void *cleanup, void *endian, void *print,
182                               int msg_size, int traced, void *print_json,
183                               void *tojson, void *fromjson);
184 void vl_msg_api_clean_handlers (int msg_id);
185 void vl_msg_api_config (vl_msg_api_msg_config_t *);
186 void vl_msg_api_set_cleanup_handler (int msg_id, void *fp);
187 void vl_msg_api_queue_handler (svm_queue_t * q);
188
189 void vl_msg_api_barrier_sync (void) __attribute__ ((weak));
190 void vl_msg_api_barrier_release (void) __attribute__ ((weak));
191 #ifdef BARRIER_TRACING
192 void vl_msg_api_barrier_trace_context (const char *context)
193   __attribute__ ((weak));
194 #else
195 #define vl_msg_api_barrier_trace_context(X)
196 #endif
197 void vl_msg_api_free (void *);
198 void vl_noop_handler (void *mp);
199 void vl_msg_api_increment_missing_client_counter (void);
200 void vl_msg_api_post_mortem_dump (void);
201 void vl_msg_api_post_mortem_dump_enable_disable (int enable);
202 void vl_msg_api_register_pd_handler (void *handler,
203                                      u16 msg_id_host_byte_order);
204 int vl_msg_api_pd_handler (void *mp, int rv);
205
206 void vl_msg_api_set_first_available_msg_id (u16 first_avail);
207 u16 vl_msg_api_get_msg_ids (const char *name, int n);
208 u32 vl_msg_api_get_msg_index (u8 * name_and_crc);
209 void *vl_msg_push_heap (void);
210 void *vl_msg_push_heap_w_region (svm_region_t * vlib_rp);
211 void vl_msg_pop_heap (void *oldheap);
212 void vl_msg_pop_heap_w_region (svm_region_t * vlib_rp, void *oldheap);
213
214 typedef clib_error_t *(vl_msg_api_init_function_t) (u32 client_index);
215
216 typedef struct _vl_msg_api_init_function_list_elt
217 {
218   struct _vl_msg_api_init_function_list_elt *next_init_function;
219   vl_msg_api_init_function_t *f;
220 } _vl_msg_api_function_list_elt_t;
221
222 typedef struct
223 {
224   u32 major;
225   u32 minor;
226   u32 patch;
227   char name[64];
228 } api_version_t;
229
230 /** API main structure, used by both vpp and binary API clients */
231 typedef struct api_main_t
232 {
233   /** Message handler vector  */
234   void (**msg_handlers) (void *);
235   /** Plaform-dependent (aka hardware) message handler vector */
236   int (**pd_msg_handlers) (void *, int);
237
238   /** non-default message cleanup handler vector */
239   void (**msg_cleanup_handlers) (void *);
240
241   /** Message endian handler vector */
242   void (**msg_endian_handlers) (void *);
243
244   /** Message print function vector */
245   void (**msg_print_handlers) (void *, void *);
246
247   /** Message print function vector in JSON */
248   void (**msg_print_json_handlers) (void *, void *);
249
250   /** Message convert function vector */
251   cJSON *(**msg_tojson_handlers) (void *);
252
253   /** Message convert function vector */
254   void *(**msg_fromjson_handlers) (cJSON *, int *);
255
256   /** Message name vector */
257   const char **msg_names;
258
259   /** API message ID by name hash table */
260   uword *msg_id_by_name;
261
262   /** Don't automatically free message buffer vetor */
263   u8 *message_bounce;
264
265   /** Message is mp safe vector */
266   u8 *is_mp_safe;
267
268   /** Message requires us to do endian conversion */
269   u8 *is_autoendian;
270
271   /** Allocator ring vectors (in shared memory) */
272   struct ring_alloc_ *arings;
273
274   /** Number of times that the ring allocator failed */
275   u32 ring_misses;
276
277   /** Number of garbage-collected message buffers */
278   u32 garbage_collects;
279
280   /** Number of missing clients / failed message sends */
281   u32 missing_clients;
282
283   /** Received message trace configuration */
284   vl_api_trace_t *rx_trace;
285
286   /** Sent message trace configuration */
287   vl_api_trace_t *tx_trace;
288
289   /** Print every received message */
290   int msg_print_flag;
291
292   /** Current trace configuration */
293   trace_cfg_t *api_trace_cfg;
294
295   /** Current process PID */
296   int our_pid;
297
298   /** Current binary api segment descriptor */
299   svm_region_t *vlib_rp;
300
301   /** Primary api segment descriptor */
302   svm_region_t *vlib_primary_rp;
303
304   /** Vector of all mapped shared-VM segments */
305   svm_region_t **vlib_private_rps;
306   svm_region_t **mapped_shmem_regions;
307
308   /** Binary API shared-memory segment header pointer */
309   struct vl_shmem_hdr_ *shmem_hdr;
310
311   /** vlib/vpp only: vector of client registrations */
312   vl_api_registration_t **vl_clients;
313
314   /** vlib/vpp only: serialized (message, name, crc) table */
315   u8 *serialized_message_table_in_shmem;
316
317   /** First available message ID, for theplugin msg allocator */
318   u16 first_available_msg_id;
319
320   /** Message range by name hash */
321   uword *msg_range_by_name;
322
323   /** vector of message ranges */
324   vl_api_msg_range_t *msg_ranges;
325
326   /** uid for the api shared memory region */
327   int api_uid;
328
329   /** gid for the api shared memory region */
330   int api_gid;
331
332   /** base virtual address for global VM region */
333   u64 global_baseva;
334
335   /** size of the global VM region */
336   u64 global_size;
337
338   /** size of the API region */
339   u64 api_size;
340
341   /** size of the global VM private mheap */
342   u64 global_pvt_heap_size;
343
344   /** size of the api private mheap */
345   u64 api_pvt_heap_size;
346
347   /** Peer input queue pointer */
348   svm_queue_t *vl_input_queue;
349
350   /**
351    * All VLIB-side message handlers use my_client_index to identify
352    * the queue / client. This works in sim replay.
353    */
354   int my_client_index;
355   /**
356    * This is the (shared VM) address of the registration,
357    * don't use it to id the connection since it can't possibly
358    * work in simulator replay.
359    */
360   vl_api_registration_t *my_registration;
361
362   /** vpp/vlib input queue length */
363   u32 vlib_input_queue_length;
364
365   /** client message index hash table */
366   uword *msg_index_by_name_and_crc;
367
368   /** api version list */
369   api_version_t *api_version_list;
370
371   /** Shared VM binary API region name */
372   const char *region_name;
373
374   /** Chroot path to the shared memory API files */
375   const char *root_path;
376
377   /** Replay in progress? */
378   int replay_in_progress;
379
380   /** Dump (msg-name, crc) snapshot here at startup */
381   u8 *save_msg_table_filename;
382
383   /** List of API client reaper functions */
384   _vl_msg_api_function_list_elt_t *reaper_function_registrations;
385
386   /** Bin API thread handle */
387   pthread_t rx_thread_handle;
388
389   /** event log */
390   elog_main_t *elog_main;
391   int elog_trace_api_messages;
392
393   /** performance counter callback **/
394   void (**perf_counter_cbs)
395     (struct api_main_t *, u32 id, int before_or_after);
396   void (**perf_counter_cbs_tmp)
397     (struct api_main_t *, u32 id, int before_or_after);
398
399 } api_main_t;
400
401 extern __thread api_main_t *my_api_main;
402 extern api_main_t api_global_main;
403
404 always_inline api_main_t *
405 vlibapi_get_main (void)
406 {
407   return my_api_main;
408 }
409
410 always_inline void
411 vlibapi_set_main (api_main_t * am)
412 {
413   my_api_main = am;
414 }
415
416 #endif /* included_api_common_h */
417
418 /*
419  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
420  *
421  * Local Variables:
422  * eval: (c-set-style "gnu")
423  * End:
424  */