src/vnet/devices/virtio/node.c

   1 /*
   2  *------------------------------------------------------------------
   3  * Copyright (c) 2016 Cisco and/or its affiliates.
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at:
   7  *
   8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  *------------------------------------------------------------------
  16  */
  17
  18 #include <sys/types.h>
  19 #include <sys/stat.h>
  20 #include <fcntl.h>
  21 #include <net/if.h>
  22 #include <linux/if_tun.h>
  23 #include <sys/ioctl.h>
  24 #include <linux/virtio_net.h>
  25 #include <linux/vhost.h>
  26 #include <sys/eventfd.h>
  27
  28 #include <vlib/vlib.h>
  29 #include <vlib/unix/unix.h>
  30 #include <vnet/ethernet/ethernet.h>
  31 #include <vnet/devices/devices.h>
  32 #include <vnet/feature/feature.h>
  33 #include <vnet/ip/ip4_packet.h>
  34 #include <vnet/ip/ip6_packet.h>
  35 #include <vnet/devices/virtio/virtio.h>
  36
  37
  38 #define foreach_virtio_input_error \
  39   _(UNKNOWN, "unknown")
  40
  41 typedef enum
  42 {
  43 #define _(f,s) TAP_INPUT_ERROR_##f,
  44   foreach_virtio_input_error
  45 #undef _
  46     TAP_INPUT_N_ERROR,
  47 } virtio_input_error_t;
  48
  49 static char *virtio_input_error_strings[] = {
  50 #define _(n,s) s,
  51   foreach_virtio_input_error
  52 #undef _
  53 };
  54
  55 typedef struct
  56 {
  57   u32 next_index;
  58   u32 hw_if_index;
  59   u16 ring;
  60   u16 len;
  61   struct virtio_net_hdr_v1 hdr;
  62 } virtio_input_trace_t;
  63
  64 static u8 *
  65 format_virtio_input_trace (u8 * s, va_list * args)
  66 {
  67   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
  68   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
  69   virtio_input_trace_t *t = va_arg (*args, virtio_input_trace_t *);
  70   u32 indent = format_get_indent (s);
  71
  72   s = format (s, "virtio: hw_if_index %d next-index %d vring %u len %u",
  73               t->hw_if_index, t->next_index, t->ring, t->len);
  74   s = format (s, "\n%Uhdr: flags 0x%02x gso_type 0x%02x hdr_len %u "
  75               "gso_size %u csum_start %u csum_offset %u num_buffers %u",
  76               format_white_space, indent + 2,
  77               t->hdr.flags, t->hdr.gso_type, t->hdr.hdr_len, t->hdr.gso_size,
  78               t->hdr.csum_start, t->hdr.csum_offset, t->hdr.num_buffers);
  79   return s;
  80 }
  81
  82 static_always_inline void
  83 virtio_refill_vring (vlib_main_t * vm, virtio_vring_t * vring)
  84 {
  85   const int hdr_sz = sizeof (struct virtio_net_hdr_v1);
  86   u16 used, next, avail, n_slots, n_alloc;
  87   u16 sz = vring->size;
  88   u16 mask = sz - 1;
  89   int i;
  90
  91   used = vring->desc_in_use;
  92
  93   if (sz - used < sz / 8)
  94     return;
  95
  96   n_slots = sz - used;
  97   next = vring->desc_next;
  98   avail = vring->avail->idx;
  99   n_alloc = vlib_buffer_alloc (vm, &vring->buffers[next], n_slots);
 100
 101   if (PREDICT_FALSE (n_alloc < n_slots))
 102     n_slots = n_alloc;
 103
 104   i = next + n_slots - sz;
 105   if (PREDICT_FALSE (i > 0))
 106     clib_memcpy (vring->buffers, &vring->buffers[sz], i * sizeof (u32));
 107
 108   while (n_slots)
 109     {
 110       struct vring_desc *d = &vring->desc[next];;
 111       vlib_buffer_t *b = vlib_get_buffer (vm, vring->buffers[next]);
 112       d->addr = pointer_to_uword (vlib_buffer_get_current (b)) - hdr_sz;
 113       d->len = VLIB_BUFFER_DATA_SIZE + hdr_sz;
 114       d->flags = VRING_DESC_F_WRITE;
 115       vring->avail->ring[avail & mask] = next;
 116       avail++;
 117       next = (next + 1) & mask;
 118       n_slots--;
 119       used++;
 120     }
 121   CLIB_MEMORY_STORE_BARRIER ();
 122   vring->avail->idx = avail;
 123   vring->desc_next = next;
 124   vring->desc_in_use = used;
 125
 126   if ((vring->used->flags & VIRTIO_RING_FLAG_MASK_INT) == 0)
 127     {
 128       u64 b = 1;
 129       CLIB_UNUSED (int r) = write (vring->kick_fd, &b, sizeof (b));
 130     }
 131 }
 132
 133 static_always_inline uword
 134 virtio_device_input_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
 135                             vlib_frame_t * frame, virtio_if_t * vif, u16 qid)
 136 {
 137   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
 138   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
 139   uword n_trace = vlib_get_trace_count (vm, node);
 140   virtio_vring_t *vring = vec_elt_at_index (vif->vrings, 0);
 141   u32 next_index = VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT;
 142   const int hdr_sz = sizeof (struct virtio_net_hdr_v1);
 143   u32 *to_next = 0;
 144   u32 n_rx_packets = 0;
 145   u32 n_rx_bytes = 0;
 146   u16 mask = vring->size - 1;
 147   u16 last = vring->last_used_idx;
 148   u16 n_left = vring->used->idx - last;
 149
 150   if (n_left == 0)
 151     goto refill;
 152
 153   while (n_left)
 154     {
 155       u32 n_left_to_next;
 156       u32 next0 = next_index;
 157       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
 158
 159       while (n_left && n_left_to_next)
 160         {
 161           u16 num_buffers;
 162           struct vring_used_elem *e = &vring->used->ring[last & mask];
 163           struct virtio_net_hdr_v1 *hdr;
 164           u16 slot = e->id;
 165           u16 len = e->len - hdr_sz;
 166           u32 bi0 = vring->buffers[slot];
 167           vlib_buffer_t *b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 168           hdr = vlib_buffer_get_current (b0) - hdr_sz;
 169           num_buffers = hdr->num_buffers;
 170
 171           b0->current_data = 0;
 172           b0->current_length = len;
 173           b0->total_length_not_including_first_buffer = 0;
 174           b0->flags = VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID;
 175           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = vif->sw_if_index;
 176           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = (u32) ~ 0;
 177
 178           /* if multisegment packet */
 179           if (PREDICT_FALSE (num_buffers > 1))
 180             {
 181               vlib_buffer_t *pb, *cb;
 182               pb = b0;
 183               while (num_buffers > 1)
 184                 {
 185                   last++;
 186                   e = &vring->used->ring[last & mask];
 187                   u32 cbi = vring->buffers[e->id];
 188                   cb = vlib_get_buffer (vm, cbi);
 189
 190                   /* current buffer */
 191                   cb->current_data = -hdr_sz;
 192                   cb->current_length = e->len;
 193
 194                   /* previous buffer */
 195                   pb->next_buffer = cbi;
 196                   pb->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
 197
 198                   /* first buffer */
 199                   b0->total_length_not_including_first_buffer += e->len;
 200
 201                   pb = cb;
 202                   vring->desc_in_use--;
 203                   num_buffers--;
 204                   n_left--;
 205                 }
 206             }
 207
 208           if (PREDICT_FALSE (vif->per_interface_next_index != ~0))
 209             next0 = vif->per_interface_next_index;
 210           else
 211             /* redirect if feature path enabled */
 212             vnet_feature_start_device_input_x1 (vif->sw_if_index, &next0, b0);
 213           /* trace */
 214           VLIB_BUFFER_TRACE_TRAJECTORY_INIT (b0);
 215
 216           if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 217             {
 218               virtio_input_trace_t *tr;
 219               vlib_trace_buffer (vm, node, next0, b0,
 220                                  /* follow_chain */ 0);
 221               vlib_set_trace_count (vm, node, --n_trace);
 222               tr = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*tr));
 223               tr->next_index = next0;
 224               tr->hw_if_index = vif->hw_if_index;
 225               tr->len = len;
 226               clib_memcpy (&tr->hdr, hdr, hdr_sz);
 227             }
 228
 229           /* enqueue buffer */
 230           to_next[0] = bi0;
 231           vring->desc_in_use--;
 232           to_next += 1;
 233           n_left_to_next--;
 234           n_left--;
 235           last++;
 236
 237           /* enqueue */
 238           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
 239                                            n_left_to_next, bi0, next0);
 240
 241           /* next packet */
 242           n_rx_packets++;
 243           n_rx_bytes += len;
 244         }
 245       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
 246     }
 247   vring->last_used_idx = last;
 248
 249   vlib_increment_combined_counter (vnm->interface_main.combined_sw_if_counters
 250                                    + VNET_INTERFACE_COUNTER_RX, thread_index,
 251                                    vif->hw_if_index, n_rx_packets,
 252                                    n_rx_bytes);
 253
 254 refill:
 255   virtio_refill_vring (vm, vring);
 256
 257   return n_rx_packets;
 258 }
 259
 260 static uword
 261 virtio_input_fn (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
 262                  vlib_frame_t * frame)
 263 {
 264   u32 n_rx = 0;
 265   virtio_main_t *nm = &virtio_main;
 266   vnet_device_input_runtime_t *rt = (void *) node->runtime_data;
 267   vnet_device_and_queue_t *dq;
 268
 269   foreach_device_and_queue (dq, rt->devices_and_queues)
 270   {
 271     virtio_if_t *mif;
 272     mif = vec_elt_at_index (nm->interfaces, dq->dev_instance);
 273     if (mif->flags & VIRTIO_IF_FLAG_ADMIN_UP)
 274       {
 275         n_rx += virtio_device_input_inline (vm, node, frame, mif,
 276                                             dq->queue_id);
 277       }
 278   }
 279
 280   return n_rx;
 281 }
 282
 283 /* *INDENT-OFF* */
 284 VLIB_REGISTER_NODE (virtio_input_node) = {
 285   .function = virtio_input_fn,
 286   .name = "virtio-input",
 287   .sibling_of = "device-input",
 288   .format_trace = format_virtio_input_trace,
 289   .type = VLIB_NODE_TYPE_INPUT,
 290   .state = VLIB_NODE_STATE_INTERRUPT,
 291   .n_errors = TAP_INPUT_N_ERROR,
 292   .error_strings = virtio_input_error_strings,
 293 };
 294
 295 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (virtio_input_node, virtio_input_fn)
 296 /* *INDENT-ON* */
 297
 298 /*
 299  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 300  *
 301  * Local Variables:
 302  * eval: (c-set-style "gnu")
 303  * End:
 304  */