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_if_t * vif,
  84                      virtio_vring_t * vring, const int hdr_sz)
  85 {
  86   u16 used, next, avail, n_slots;
  87   u16 sz = vring->size;
  88   u16 mask = sz - 1;
  89
  90 more:
  91   used = vring->desc_in_use;
  92
  93   if (sz - used < sz / 8)
  94     return;
  95
  96   /* deliver free buffers in chunks of 64 */
  97   n_slots = clib_min (sz - used, 64);
  98
  99   next = vring->desc_next;
 100   avail = vring->avail->idx;
 101   n_slots = vlib_buffer_alloc_to_ring (vm, vring->buffers, next, vring->size,
 102                                        n_slots);
 103
 104   if (n_slots == 0)
 105     return;
 106
 107   while (n_slots)
 108     {
 109       struct vring_desc *d = &vring->desc[next];;
 110       vlib_buffer_t *b = vlib_get_buffer (vm, vring->buffers[next]);
 111       /*
 112        * current_data may not be initialized with 0 and may contain
 113        * previous offset. Here we want to make sure, it should be 0
 114        * initialized.
 115        */
 116       b->current_data = 0;
 117       b->current_data -= hdr_sz;
 118       memset (vlib_buffer_get_current (b), 0, hdr_sz);
 119       d->addr =
 120         ((vif->type == VIRTIO_IF_TYPE_PCI) ? vlib_buffer_get_current_pa (vm,
 121                                                                          b) :
 122          pointer_to_uword (vlib_buffer_get_current (b)));
 123       d->len = VLIB_BUFFER_DATA_SIZE + hdr_sz;
 124       d->flags = VRING_DESC_F_WRITE;
 125       vring->avail->ring[avail & mask] = next;
 126       avail++;
 127       next = (next + 1) & mask;
 128       n_slots--;
 129       used++;
 130     }
 131   CLIB_MEMORY_STORE_BARRIER ();
 132   vring->avail->idx = avail;
 133   vring->desc_next = next;
 134   vring->desc_in_use = used;
 135
 136   if ((vring->used->flags & VIRTIO_RING_FLAG_MASK_INT) == 0)
 137     {
 138       virtio_kick (vm, vring, vif);
 139     }
 140   goto more;
 141 }
 142
 143 static_always_inline uword
 144 virtio_device_input_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
 145                             vlib_frame_t * frame, virtio_if_t * vif, u16 qid)
 146 {
 147   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
 148   u32 thread_index = vm->thread_index;
 149   uword n_trace = vlib_get_trace_count (vm, node);
 150   virtio_vring_t *vring = vec_elt_at_index (vif->vrings, 0);
 151   u32 next_index = VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT;
 152   const int hdr_sz = vif->virtio_net_hdr_sz;
 153   u32 *to_next = 0;
 154   u32 n_rx_packets = 0;
 155   u32 n_rx_bytes = 0;
 156   u16 mask = vring->size - 1;
 157   u16 last = vring->last_used_idx;
 158   u16 n_left = vring->used->idx - last;
 159
 160   if ((vring->used->flags & VIRTIO_RING_FLAG_MASK_INT) == 0 &&
 161       vring->last_kick_avail_idx != vring->avail->idx)
 162     virtio_kick (vm, vring, vif);
 163
 164   if (n_left == 0)
 165     goto refill;
 166
 167   while (n_left)
 168     {
 169       u32 n_left_to_next;
 170       u32 next0 = next_index;
 171       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
 172
 173       while (n_left && n_left_to_next)
 174         {
 175           u16 num_buffers = 1;
 176           struct vring_used_elem *e = &vring->used->ring[last & mask];
 177           struct virtio_net_hdr_v1 *hdr;
 178           u16 slot = e->id;
 179           u16 len = e->len - hdr_sz;
 180           u32 bi0 = vring->buffers[slot];
 181           vlib_buffer_t *b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 182           hdr = vlib_buffer_get_current (b0);
 183           if (hdr_sz == sizeof (struct virtio_net_hdr_v1))
 184             num_buffers = hdr->num_buffers;
 185
 186           b0->current_data += hdr_sz;
 187           b0->current_length = len;
 188           b0->total_length_not_including_first_buffer = 0;
 189           b0->flags = VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID;
 190           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = vif->sw_if_index;
 191           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = (u32) ~ 0;
 192
 193           /* if multisegment packet */
 194           if (PREDICT_FALSE (num_buffers > 1))
 195             {
 196               vlib_buffer_t *pb, *cb;
 197               pb = b0;
 198               while (num_buffers > 1)
 199                 {
 200                   last++;
 201                   e = &vring->used->ring[last & mask];
 202                   u32 cbi = vring->buffers[e->id];
 203                   cb = vlib_get_buffer (vm, cbi);
 204
 205                   /* current buffer */
 206                   cb->current_length = e->len;
 207
 208                   /* previous buffer */
 209                   pb->next_buffer = cbi;
 210                   pb->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
 211
 212                   /* first buffer */
 213                   b0->total_length_not_including_first_buffer += e->len;
 214
 215                   pb = cb;
 216                   vring->desc_in_use--;
 217                   num_buffers--;
 218                   n_left--;
 219                 }
 220             }
 221
 222           if (PREDICT_FALSE (vif->per_interface_next_index != ~0))
 223             next0 = vif->per_interface_next_index;
 224           else
 225             /* redirect if feature path enabled */
 226             vnet_feature_start_device_input_x1 (vif->sw_if_index, &next0, b0);
 227           /* trace */
 228           VLIB_BUFFER_TRACE_TRAJECTORY_INIT (b0);
 229
 230           if (PREDICT_FALSE (n_trace > 0))
 231             {
 232               virtio_input_trace_t *tr;
 233               vlib_trace_buffer (vm, node, next0, b0,
 234                                  /* follow_chain */ 0);
 235               vlib_set_trace_count (vm, node, --n_trace);
 236               tr = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*tr));
 237               tr->next_index = next0;
 238               tr->hw_if_index = vif->hw_if_index;
 239               tr->len = len;
 240               clib_memcpy_fast (&tr->hdr, hdr, hdr_sz);
 241             }
 242
 243           /* enqueue buffer */
 244           to_next[0] = bi0;
 245           vring->desc_in_use--;
 246           to_next += 1;
 247           n_left_to_next--;
 248           n_left--;
 249           last++;
 250
 251           /* enqueue */
 252           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
 253                                            n_left_to_next, bi0, next0);
 254
 255           /* next packet */
 256           n_rx_packets++;
 257           n_rx_bytes += len;
 258         }
 259       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
 260     }
 261   vring->last_used_idx = last;
 262
 263   vlib_increment_combined_counter (vnm->interface_main.combined_sw_if_counters
 264                                    + VNET_INTERFACE_COUNTER_RX, thread_index,
 265                                    vif->hw_if_index, n_rx_packets,
 266                                    n_rx_bytes);
 267
 268 refill:
 269   virtio_refill_vring (vm, vif, vring, hdr_sz);
 270
 271   return n_rx_packets;
 272 }
 273
 274 static uword
 275 virtio_input_fn (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
 276                  vlib_frame_t * frame)
 277 {
 278   u32 n_rx = 0;
 279   virtio_main_t *nm = &virtio_main;
 280   vnet_device_input_runtime_t *rt = (void *) node->runtime_data;
 281   vnet_device_and_queue_t *dq;
 282
 283   foreach_device_and_queue (dq, rt->devices_and_queues)
 284   {
 285     virtio_if_t *mif;
 286     mif = vec_elt_at_index (nm->interfaces, dq->dev_instance);
 287     if (mif->flags & VIRTIO_IF_FLAG_ADMIN_UP)
 288       {
 289         n_rx += virtio_device_input_inline (vm, node, frame, mif,
 290                                             dq->queue_id);
 291       }
 292   }
 293
 294   return n_rx;
 295 }
 296
 297 /* *INDENT-OFF* */
 298 VLIB_REGISTER_NODE (virtio_input_node) = {
 299   .function = virtio_input_fn,
 300   .name = "virtio-input",
 301   .sibling_of = "device-input",
 302   .format_trace = format_virtio_input_trace,
 303   .type = VLIB_NODE_TYPE_INPUT,
 304   .state = VLIB_NODE_STATE_INTERRUPT,
 305   .n_errors = TAP_INPUT_N_ERROR,
 306   .error_strings = virtio_input_error_strings,
 307 };
 308
 309 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (virtio_input_node, virtio_input_fn)
 310 /* *INDENT-ON* */
 311
 312 /*
 313  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 314  *
 315  * Local Variables:
 316  * eval: (c-set-style "gnu")
 317  * End:
 318  */