src/vnet/ipsec/esp_encrypt.c

   1 /*
   2  * esp_encrypt.c : IPSec ESP encrypt node
   3  *
   4  * Copyright (c) 2015 Cisco and/or its affiliates.
   5  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   6  * you may not use this file except in compliance with the License.
   7  * You may obtain a copy of the License at:
   8  *
   9  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
  10  *
  11  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  12  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  13  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  14  * See the License for the specific language governing permissions and
  15  * limitations under the License.
  16  */
  17
  18 #include <vnet/vnet.h>
  19 #include <vnet/api_errno.h>
  20 #include <vnet/ip/ip.h>
  21 #include <vnet/interface_output.h>
  22
  23 #include <vnet/crypto/crypto.h>
  24
  25 #include <vnet/ipsec/ipsec.h>
  26 #include <vnet/ipsec/ipsec_tun.h>
  27 #include <vnet/ipsec/ipsec.api_enum.h>
  28 #include <vnet/ipsec/esp.h>
  29 #include <vnet/tunnel/tunnel_dp.h>
  30
  31 #define foreach_esp_encrypt_next                                              \
  32   _ (DROP4, "ip4-drop")                                                       \
  33   _ (DROP6, "ip6-drop")                                                       \
  34   _ (DROP_MPLS, "mpls-drop")                                                  \
  35   _ (HANDOFF4, "handoff4")                                                    \
  36   _ (HANDOFF6, "handoff6")                                                    \
  37   _ (HANDOFF_MPLS, "handoff-mpls")                                            \
  38   _ (INTERFACE_OUTPUT, "interface-output")
  39
  40 #define _(v, s) ESP_ENCRYPT_NEXT_##v,
  41 typedef enum
  42 {
  43   foreach_esp_encrypt_next
  44 #undef _
  45     ESP_ENCRYPT_N_NEXT,
  46 } esp_encrypt_next_t;
  47
  48 typedef struct
  49 {
  50   u32 sa_index;
  51   u32 spi;
  52   u32 seq;
  53   u32 sa_seq_hi;
  54   u8 udp_encap;
  55   ipsec_crypto_alg_t crypto_alg;
  56   ipsec_integ_alg_t integ_alg;
  57 } esp_encrypt_trace_t;
  58
  59 typedef struct
  60 {
  61   u32 next_index;
  62 } esp_encrypt_post_trace_t;
  63
  64 typedef vl_counter_esp_encrypt_enum_t esp_encrypt_error_t;
  65
  66 /* packet trace format function */
  67 static u8 *
  68 format_esp_encrypt_trace (u8 * s, va_list * args)
  69 {
  70   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
  71   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
  72   esp_encrypt_trace_t *t = va_arg (*args, esp_encrypt_trace_t *);
  73
  74   s =
  75     format (s,
  76             "esp: sa-index %d spi %u (0x%08x) seq %u sa-seq-hi %u crypto %U integrity %U%s",
  77             t->sa_index, t->spi, t->spi, t->seq, t->sa_seq_hi,
  78             format_ipsec_crypto_alg,
  79             t->crypto_alg, format_ipsec_integ_alg, t->integ_alg,
  80             t->udp_encap ? " udp-encap-enabled" : "");
  81   return s;
  82 }
  83
  84 static u8 *
  85 format_esp_post_encrypt_trace (u8 * s, va_list * args)
  86 {
  87   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
  88   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
  89   esp_encrypt_post_trace_t *t = va_arg (*args, esp_encrypt_post_trace_t *);
  90
  91   s = format (s, "esp-post: next node index %u", t->next_index);
  92   return s;
  93 }
  94
  95 /* pad packet in input buffer */
  96 static_always_inline u8 *
  97 esp_add_footer_and_icv (vlib_main_t *vm, vlib_buffer_t **last, u8 esp_align,
  98                         u8 icv_sz, u16 buffer_data_size, uword total_len)
  99 {
 100   static const u8 pad_data[ESP_MAX_BLOCK_SIZE] = {
 101     0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08,
 102     0x09, 0x0a, 0x0b, 0x0c, 0x0d, 0x0e, 0x0f, 0x00,
 103   };
 104
 105   u16 min_length = total_len + sizeof (esp_footer_t);
 106   u16 new_length = round_pow2 (min_length, esp_align);
 107   u8 pad_bytes = new_length - min_length;
 108   esp_footer_t *f = (esp_footer_t *) (vlib_buffer_get_current (last[0]) +
 109                                       last[0]->current_length + pad_bytes);
 110   u16 tail_sz = sizeof (esp_footer_t) + pad_bytes + icv_sz;
 111
 112   if (last[0]->current_data + last[0]->current_length + tail_sz >
 113       buffer_data_size)
 114     {
 115       u32 tmp_bi = 0;
 116       if (vlib_buffer_alloc (vm, &tmp_bi, 1) != 1)
 117         return 0;
 118
 119       vlib_buffer_t *tmp = vlib_get_buffer (vm, tmp_bi);
 120       last[0]->next_buffer = tmp_bi;
 121       last[0]->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
 122       f = (esp_footer_t *) (vlib_buffer_get_current (tmp) + pad_bytes);
 123       tmp->current_length += tail_sz;
 124       last[0] = tmp;
 125     }
 126   else
 127     last[0]->current_length += tail_sz;
 128
 129   f->pad_length = pad_bytes;
 130   if (pad_bytes)
 131     {
 132       ASSERT (pad_bytes <= ESP_MAX_BLOCK_SIZE);
 133       pad_bytes = clib_min (ESP_MAX_BLOCK_SIZE, pad_bytes);
 134       clib_memcpy_fast ((u8 *) f - pad_bytes, pad_data, pad_bytes);
 135     }
 136
 137   return &f->next_header;
 138 }
 139
 140 static_always_inline void
 141 esp_update_ip4_hdr (ip4_header_t * ip4, u16 len, int is_transport, int is_udp)
 142 {
 143   ip_csum_t sum;
 144   u16 old_len;
 145
 146   len = clib_net_to_host_u16 (len);
 147   old_len = ip4->length;
 148
 149   if (is_transport)
 150     {
 151       u8 prot = is_udp ? IP_PROTOCOL_UDP : IP_PROTOCOL_IPSEC_ESP;
 152       sum = ip_csum_update (ip4->checksum, ip4->protocol, prot, ip4_header_t,
 153                             protocol);
 154       ip4->protocol = prot;
 155       sum = ip_csum_update (sum, old_len, len, ip4_header_t, length);
 156     }
 157   else
 158     sum = ip_csum_update (ip4->checksum, old_len, len, ip4_header_t, length);
 159
 160   ip4->length = len;
 161   ip4->checksum = ip_csum_fold (sum);
 162 }
 163
 164 static_always_inline void
 165 esp_fill_udp_hdr (ipsec_sa_t * sa, udp_header_t * udp, u16 len)
 166 {
 167   clib_memcpy_fast (udp, &sa->udp_hdr, sizeof (udp_header_t));
 168   udp->length = clib_net_to_host_u16 (len);
 169 }
 170
 171 static_always_inline u8
 172 ext_hdr_is_pre_esp (u8 nexthdr)
 173 {
 174 #ifdef CLIB_HAVE_VEC128
 175   static const u8x16 ext_hdr_types = {
 176     IP_PROTOCOL_IP6_HOP_BY_HOP_OPTIONS,
 177     IP_PROTOCOL_IPV6_ROUTE,
 178     IP_PROTOCOL_IPV6_FRAGMENTATION,
 179   };
 180
 181   return !u8x16_is_all_zero (ext_hdr_types == u8x16_splat (nexthdr));
 182 #else
 183   return (!(nexthdr ^ IP_PROTOCOL_IP6_HOP_BY_HOP_OPTIONS) ||
 184           !(nexthdr ^ IP_PROTOCOL_IPV6_ROUTE) ||
 185           !(nexthdr ^ IP_PROTOCOL_IPV6_FRAGMENTATION));
 186 #endif
 187 }
 188
 189 static_always_inline u8
 190 esp_get_ip6_hdr_len (ip6_header_t * ip6, ip6_ext_header_t ** ext_hdr)
 191 {
 192   /* this code assumes that HbH, route and frag headers will be before
 193      others, if that is not the case, they will end up encrypted */
 194   u8 len = sizeof (ip6_header_t);
 195   ip6_ext_header_t *p;
 196
 197   /* if next packet doesn't have ext header */
 198   if (ext_hdr_is_pre_esp (ip6->protocol) == 0)
 199     {
 200       *ext_hdr = NULL;
 201       return len;
 202     }
 203
 204   p = ip6_next_header (ip6);
 205   len += ip6_ext_header_len (p);
 206   while (ext_hdr_is_pre_esp (p->next_hdr))
 207     {
 208       len += ip6_ext_header_len (p);
 209       p = ip6_ext_next_header (p);
 210     }
 211
 212   *ext_hdr = p;
 213   return len;
 214 }
 215
 216 /* IPsec IV generation: IVs requirements differ depending of the
 217  * encryption mode: IVs must be unpredictable for AES-CBC whereas it can
 218  * be predictable but should never be reused with the same key material
 219  * for CTR and GCM.
 220  * To avoid reusing the same IVs between multiple VPP instances and between
 221  * restarts, we use a properly chosen PRNG to generate IVs. To ensure the IV is
 222  * unpredictable for CBC, it is then encrypted using the same key as the
 223  * message. You can refer to NIST SP800-38a and NIST SP800-38d for more
 224  * details. */
 225 static_always_inline void *
 226 esp_generate_iv (ipsec_sa_t *sa, void *payload, int iv_sz)
 227 {
 228   ASSERT (iv_sz >= sizeof (u64));
 229   u64 *iv = (u64 *) (payload - iv_sz);
 230   clib_memset_u8 (iv, 0, iv_sz);
 231   *iv = clib_pcg64i_random_r (&sa->iv_prng);
 232   return iv;
 233 }
 234
 235 static_always_inline void
 236 esp_process_chained_ops (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
 237                          vnet_crypto_op_t * ops, vlib_buffer_t * b[],
 238                          u16 * nexts, vnet_crypto_op_chunk_t * chunks,
 239                          u16 drop_next)
 240 {
 241   u32 n_fail, n_ops = vec_len (ops);
 242   vnet_crypto_op_t *op = ops;
 243
 244   if (n_ops == 0)
 245     return;
 246
 247   n_fail = n_ops - vnet_crypto_process_chained_ops (vm, op, chunks, n_ops);
 248
 249   while (n_fail)
 250     {
 251       ASSERT (op - ops < n_ops);
 252
 253       if (op->status != VNET_CRYPTO_OP_STATUS_COMPLETED)
 254         {
 255           u32 bi = op->user_data;
 256           esp_encrypt_set_next_index (b[bi], node, vm->thread_index,
 257                                       ESP_ENCRYPT_ERROR_CRYPTO_ENGINE_ERROR,
 258                                       bi, nexts, drop_next,
 259                                       vnet_buffer (b[bi])->ipsec.sad_index);
 260           n_fail--;
 261         }
 262       op++;
 263     }
 264 }
 265
 266 static_always_inline void
 267 esp_process_ops (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
 268                  vnet_crypto_op_t * ops, vlib_buffer_t * b[], u16 * nexts,
 269                  u16 drop_next)
 270 {
 271   u32 n_fail, n_ops = vec_len (ops);
 272   vnet_crypto_op_t *op = ops;
 273
 274   if (n_ops == 0)
 275     return;
 276
 277   n_fail = n_ops - vnet_crypto_process_ops (vm, op, n_ops);
 278
 279   while (n_fail)
 280     {
 281       ASSERT (op - ops < n_ops);
 282
 283       if (op->status != VNET_CRYPTO_OP_STATUS_COMPLETED)
 284         {
 285           u32 bi = op->user_data;
 286           esp_encrypt_set_next_index (b[bi], node, vm->thread_index,
 287                                       ESP_ENCRYPT_ERROR_CRYPTO_ENGINE_ERROR,
 288                                       bi, nexts, drop_next,
 289                                       vnet_buffer (b[bi])->ipsec.sad_index);
 290           n_fail--;
 291         }
 292       op++;
 293     }
 294 }
 295
 296 static_always_inline u32
 297 esp_encrypt_chain_crypto (vlib_main_t * vm, ipsec_per_thread_data_t * ptd,
 298                           ipsec_sa_t * sa0, vlib_buffer_t * b,
 299                           vlib_buffer_t * lb, u8 icv_sz, u8 * start,
 300                           u32 start_len, u16 * n_ch)
 301 {
 302   vnet_crypto_op_chunk_t *ch;
 303   vlib_buffer_t *cb = b;
 304   u32 n_chunks = 1;
 305   u32 total_len;
 306   vec_add2 (ptd->chunks, ch, 1);
 307   total_len = ch->len = start_len;
 308   ch->src = ch->dst = start;
 309   cb = vlib_get_buffer (vm, cb->next_buffer);
 310
 311   while (1)
 312     {
 313       vec_add2 (ptd->chunks, ch, 1);
 314       n_chunks += 1;
 315       if (lb == cb)
 316         total_len += ch->len = cb->current_length - icv_sz;
 317       else
 318         total_len += ch->len = cb->current_length;
 319       ch->src = ch->dst = vlib_buffer_get_current (cb);
 320
 321       if (!(cb->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT))
 322         break;
 323
 324       cb = vlib_get_buffer (vm, cb->next_buffer);
 325     }
 326
 327   if (n_ch)
 328     *n_ch = n_chunks;
 329
 330   return total_len;
 331 }
 332
 333 static_always_inline u32
 334 esp_encrypt_chain_integ (vlib_main_t * vm, ipsec_per_thread_data_t * ptd,
 335                          ipsec_sa_t * sa0, vlib_buffer_t * b,
 336                          vlib_buffer_t * lb, u8 icv_sz, u8 * start,
 337                          u32 start_len, u8 * digest, u16 * n_ch)
 338 {
 339   vnet_crypto_op_chunk_t *ch;
 340   vlib_buffer_t *cb = b;
 341   u32 n_chunks = 1;
 342   u32 total_len;
 343   vec_add2 (ptd->chunks, ch, 1);
 344   total_len = ch->len = start_len;
 345   ch->src = start;
 346   cb = vlib_get_buffer (vm, cb->next_buffer);
 347
 348   while (1)
 349     {
 350       vec_add2 (ptd->chunks, ch, 1);
 351       n_chunks += 1;
 352       if (lb == cb)
 353         {
 354           total_len += ch->len = cb->current_length - icv_sz;
 355           if (ipsec_sa_is_set_USE_ESN (sa0))
 356             {
 357               u32 seq_hi = clib_net_to_host_u32 (sa0->seq_hi);
 358               clib_memcpy_fast (digest, &seq_hi, sizeof (seq_hi));
 359               ch->len += sizeof (seq_hi);
 360               total_len += sizeof (seq_hi);
 361             }
 362         }
 363       else
 364         total_len += ch->len = cb->current_length;
 365       ch->src = vlib_buffer_get_current (cb);
 366
 367       if (!(cb->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT))
 368         break;
 369
 370       cb = vlib_get_buffer (vm, cb->next_buffer);
 371     }
 372
 373   if (n_ch)
 374     *n_ch = n_chunks;
 375
 376   return total_len;
 377 }
 378
 379 always_inline void
 380 esp_prepare_sync_op (vlib_main_t *vm, ipsec_per_thread_data_t *ptd,
 381                      vnet_crypto_op_t **crypto_ops,
 382                      vnet_crypto_op_t **integ_ops, ipsec_sa_t *sa0, u32 seq_hi,
 383                      u8 *payload, u16 payload_len, u8 iv_sz, u8 icv_sz, u32 bi,
 384                      vlib_buffer_t **b, vlib_buffer_t *lb, u32 hdr_len,
 385                      esp_header_t *esp)
 386 {
 387   if (sa0->crypto_enc_op_id)
 388     {
 389       vnet_crypto_op_t *op;
 390       vec_add2_aligned (crypto_ops[0], op, 1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 391       vnet_crypto_op_init (op, sa0->crypto_enc_op_id);
 392       u8 *crypto_start = payload;
 393       /* esp_add_footer_and_icv() in esp_encrypt_inline() makes sure we always
 394        * have enough space for ESP header and footer which includes ICV */
 395       ASSERT (payload_len > icv_sz);
 396       u16 crypto_len = payload_len - icv_sz;
 397
 398       /* generate the IV in front of the payload */
 399       void *pkt_iv = esp_generate_iv (sa0, payload, iv_sz);
 400
 401       op->key_index = sa0->crypto_key_index;
 402       op->user_data = bi;
 403
 404       if (ipsec_sa_is_set_IS_CTR (sa0))
 405         {
 406           /* construct nonce in a scratch space in front of the IP header */
 407           esp_ctr_nonce_t *nonce =
 408             (esp_ctr_nonce_t *) (pkt_iv - hdr_len - sizeof (*nonce));
 409           if (ipsec_sa_is_set_IS_AEAD (sa0))
 410             {
 411               /* constuct aad in a scratch space in front of the nonce */
 412               op->aad = (u8 *) nonce - sizeof (esp_aead_t);
 413               op->aad_len = esp_aad_fill (op->aad, esp, sa0, seq_hi);
 414               op->tag = payload + crypto_len;
 415               op->tag_len = 16;
 416               if (PREDICT_FALSE (ipsec_sa_is_set_IS_NULL_GMAC (sa0)))
 417                 {
 418                   /* RFC-4543 ENCR_NULL_AUTH_AES_GMAC: IV is part of AAD */
 419                   crypto_start -= iv_sz;
 420                   crypto_len += iv_sz;
 421                 }
 422             }
 423           else
 424             {
 425               nonce->ctr = clib_host_to_net_u32 (1);
 426             }
 427
 428           nonce->salt = sa0->salt;
 429           nonce->iv = *(u64 *) pkt_iv;
 430           op->iv = (u8 *) nonce;
 431         }
 432       else
 433         {
 434           /* construct zero iv in front of the IP header */
 435           op->iv = pkt_iv - hdr_len - iv_sz;
 436           clib_memset_u8 (op->iv, 0, iv_sz);
 437           /* include iv field in crypto */
 438           crypto_start -= iv_sz;
 439           crypto_len += iv_sz;
 440         }
 441
 442       if (PREDICT_FALSE (lb != b[0]))
 443         {
 444           /* is chained */
 445           op->flags |= VNET_CRYPTO_OP_FLAG_CHAINED_BUFFERS;
 446           op->chunk_index = vec_len (ptd->chunks);
 447           op->tag = vlib_buffer_get_tail (lb) - icv_sz;
 448           esp_encrypt_chain_crypto (vm, ptd, sa0, b[0], lb, icv_sz,
 449                                     crypto_start, crypto_len + icv_sz,
 450                                     &op->n_chunks);
 451         }
 452       else
 453         {
 454           /* not chained */
 455           op->src = op->dst = crypto_start;
 456           op->len = crypto_len;
 457         }
 458     }
 459
 460   if (sa0->integ_op_id)
 461     {
 462       vnet_crypto_op_t *op;
 463       vec_add2_aligned (integ_ops[0], op, 1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 464       vnet_crypto_op_init (op, sa0->integ_op_id);
 465       op->src = payload - iv_sz - sizeof (esp_header_t);
 466       op->digest = payload + payload_len - icv_sz;
 467       op->key_index = sa0->integ_key_index;
 468       op->digest_len = icv_sz;
 469       op->len = payload_len - icv_sz + iv_sz + sizeof (esp_header_t);
 470       op->user_data = bi;
 471
 472       if (lb != b[0])
 473         {
 474           /* is chained */
 475           op->flags |= VNET_CRYPTO_OP_FLAG_CHAINED_BUFFERS;
 476           op->chunk_index = vec_len (ptd->chunks);
 477           op->digest = vlib_buffer_get_tail (lb) - icv_sz;
 478
 479           esp_encrypt_chain_integ (vm, ptd, sa0, b[0], lb, icv_sz,
 480                                    payload - iv_sz - sizeof (esp_header_t),
 481                                    payload_len + iv_sz +
 482                                    sizeof (esp_header_t), op->digest,
 483                                    &op->n_chunks);
 484         }
 485       else if (ipsec_sa_is_set_USE_ESN (sa0))
 486         {
 487           u32 tmp = clib_net_to_host_u32 (seq_hi);
 488           clib_memcpy_fast (op->digest, &tmp, sizeof (seq_hi));
 489           op->len += sizeof (seq_hi);
 490         }
 491     }
 492 }
 493
 494 static_always_inline void
 495 esp_prepare_async_frame (vlib_main_t *vm, ipsec_per_thread_data_t *ptd,
 496                          vnet_crypto_async_frame_t *async_frame,
 497                          ipsec_sa_t *sa, vlib_buffer_t *b, esp_header_t *esp,
 498                          u8 *payload, u32 payload_len, u8 iv_sz, u8 icv_sz,
 499                          u32 bi, u16 next, u32 hdr_len, u16 async_next,
 500                          vlib_buffer_t *lb)
 501 {
 502   esp_post_data_t *post = esp_post_data (b);
 503   u8 *tag, *iv, *aad = 0;
 504   u8 flag = 0;
 505   const u32 key_index = sa->crypto_key_index;
 506   i16 crypto_start_offset, integ_start_offset;
 507   u16 crypto_total_len, integ_total_len;
 508
 509   post->next_index = next;
 510
 511   /* crypto */
 512   crypto_start_offset = integ_start_offset = payload - b->data;
 513   crypto_total_len = integ_total_len = payload_len - icv_sz;
 514   tag = payload + crypto_total_len;
 515
 516   /* generate the IV in front of the payload */
 517   void *pkt_iv = esp_generate_iv (sa, payload, iv_sz);
 518
 519   if (ipsec_sa_is_set_IS_CTR (sa))
 520     {
 521       /* construct nonce in a scratch space in front of the IP header */
 522       esp_ctr_nonce_t *nonce =
 523         (esp_ctr_nonce_t *) (pkt_iv - hdr_len - sizeof (*nonce));
 524       if (ipsec_sa_is_set_IS_AEAD (sa))
 525         {
 526           /* constuct aad in a scratch space in front of the nonce */
 527           aad = (u8 *) nonce - sizeof (esp_aead_t);
 528           esp_aad_fill (aad, esp, sa, sa->seq_hi);
 529           if (PREDICT_FALSE (ipsec_sa_is_set_IS_NULL_GMAC (sa)))
 530             {
 531               /* RFC-4543 ENCR_NULL_AUTH_AES_GMAC: IV is part of AAD */
 532               crypto_start_offset -= iv_sz;
 533               crypto_total_len += iv_sz;
 534             }
 535         }
 536       else
 537         {
 538           nonce->ctr = clib_host_to_net_u32 (1);
 539         }
 540
 541       nonce->salt = sa->salt;
 542       nonce->iv = *(u64 *) pkt_iv;
 543       iv = (u8 *) nonce;
 544     }
 545   else
 546     {
 547       /* construct zero iv in front of the IP header */
 548       iv = pkt_iv - hdr_len - iv_sz;
 549       clib_memset_u8 (iv, 0, iv_sz);
 550       /* include iv field in crypto */
 551       crypto_start_offset -= iv_sz;
 552       crypto_total_len += iv_sz;
 553     }
 554
 555   if (lb != b)
 556     {
 557       /* chain */
 558       flag |= VNET_CRYPTO_OP_FLAG_CHAINED_BUFFERS;
 559       tag = vlib_buffer_get_tail (lb) - icv_sz;
 560       crypto_total_len = esp_encrypt_chain_crypto (
 561         vm, ptd, sa, b, lb, icv_sz, b->data + crypto_start_offset,
 562         crypto_total_len + icv_sz, 0);
 563     }
 564
 565   if (sa->integ_op_id)
 566     {
 567       integ_start_offset -= iv_sz + sizeof (esp_header_t);
 568       integ_total_len += iv_sz + sizeof (esp_header_t);
 569
 570       if (b != lb)
 571         {
 572           integ_total_len = esp_encrypt_chain_integ (
 573             vm, ptd, sa, b, lb, icv_sz,
 574             payload - iv_sz - sizeof (esp_header_t),
 575             payload_len + iv_sz + sizeof (esp_header_t), tag, 0);
 576         }
 577       else if (ipsec_sa_is_set_USE_ESN (sa))
 578         {
 579           u32 seq_hi = clib_net_to_host_u32 (sa->seq_hi);
 580           clib_memcpy_fast (tag, &seq_hi, sizeof (seq_hi));
 581           integ_total_len += sizeof (seq_hi);
 582         }
 583     }
 584
 585   /* this always succeeds because we know the frame is not full */
 586   vnet_crypto_async_add_to_frame (vm, async_frame, key_index, crypto_total_len,
 587                                   integ_total_len - crypto_total_len,
 588                                   crypto_start_offset, integ_start_offset, bi,
 589                                   async_next, iv, tag, aad, flag);
 590 }
 591
 592 always_inline uword
 593 esp_encrypt_inline (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node,
 594                     vlib_frame_t *frame, vnet_link_t lt, int is_tun,
 595                     u16 async_next_node)
 596 {
 597   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
 598   ipsec_per_thread_data_t *ptd = vec_elt_at_index (im->ptd, vm->thread_index);
 599   u32 *from = vlib_frame_vector_args (frame);
 600   u32 n_left = frame->n_vectors;
 601   vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b = bufs;
 602   u32 thread_index = vm->thread_index;
 603   u16 buffer_data_size = vlib_buffer_get_default_data_size (vm);
 604   u32 current_sa_index = ~0, current_sa_packets = 0;
 605   u32 current_sa_bytes = 0, spi = 0;
 606   u8 esp_align = 4, iv_sz = 0, icv_sz = 0;
 607   ipsec_sa_t *sa0 = 0;
 608   u8 sa_drop_no_crypto = 0;
 609   vlib_buffer_t *lb;
 610   vnet_crypto_op_t **crypto_ops = &ptd->crypto_ops;
 611   vnet_crypto_op_t **integ_ops = &ptd->integ_ops;
 612   vnet_crypto_async_frame_t *async_frames[VNET_CRYPTO_ASYNC_OP_N_IDS];
 613   int is_async = im->async_mode;
 614   vnet_crypto_async_op_id_t async_op = ~0;
 615   u16 drop_next =
 616     (lt == VNET_LINK_IP6 ? ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP6 :
 617                            (lt == VNET_LINK_IP4 ? ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP4 :
 618                                                   ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP_MPLS));
 619   u16 handoff_next = (lt == VNET_LINK_IP6 ?
 620                         ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF6 :
 621                         (lt == VNET_LINK_IP4 ? ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF4 :
 622                                                ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF_MPLS));
 623   vlib_buffer_t *sync_bufs[VLIB_FRAME_SIZE];
 624   u16 sync_nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *sync_next = sync_nexts, n_sync = 0;
 625   u16 n_async = 0;
 626   u16 noop_nexts[VLIB_FRAME_SIZE], n_noop = 0;
 627   u32 sync_bi[VLIB_FRAME_SIZE];
 628   u32 noop_bi[VLIB_FRAME_SIZE];
 629   esp_encrypt_error_t err;
 630
 631   vlib_get_buffers (vm, from, b, n_left);
 632
 633   vec_reset_length (ptd->crypto_ops);
 634   vec_reset_length (ptd->integ_ops);
 635   vec_reset_length (ptd->chained_crypto_ops);
 636   vec_reset_length (ptd->chained_integ_ops);
 637   vec_reset_length (ptd->async_frames);
 638   vec_reset_length (ptd->chunks);
 639   clib_memset (async_frames, 0, sizeof (async_frames));
 640
 641   while (n_left > 0)
 642     {
 643       u32 sa_index0;
 644       dpo_id_t *dpo;
 645       esp_header_t *esp;
 646       u8 *payload, *next_hdr_ptr;
 647       u16 payload_len, payload_len_total, n_bufs;
 648       u32 hdr_len;
 649
 650       err = ESP_ENCRYPT_ERROR_RX_PKTS;
 651
 652       if (n_left > 2)
 653         {
 654           u8 *p;
 655           vlib_prefetch_buffer_header (b[2], LOAD);
 656           p = vlib_buffer_get_current (b[1]);
 657           clib_prefetch_load (p);
 658           p -= CLIB_CACHE_LINE_BYTES;
 659           clib_prefetch_load (p);
 660           /* speculate that the trailer goes in the first buffer */
 661           CLIB_PREFETCH (vlib_buffer_get_tail (b[1]),
 662                          CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 663         }
 664
 665       vnet_calc_checksums_inline (vm, b[0], b[0]->flags & VNET_BUFFER_F_IS_IP4,
 666                                   b[0]->flags & VNET_BUFFER_F_IS_IP6);
 667       vnet_calc_outer_checksums_inline (vm, b[0]);
 668
 669       if (is_tun)
 670         {
 671           /* we are on a ipsec tunnel's feature arc */
 672           vnet_buffer (b[0])->ipsec.sad_index =
 673             sa_index0 = ipsec_tun_protect_get_sa_out
 674             (vnet_buffer (b[0])->ip.adj_index[VLIB_TX]);
 675
 676           if (PREDICT_FALSE (INDEX_INVALID == sa_index0))
 677             {
 678               err = ESP_ENCRYPT_ERROR_NO_PROTECTION;
 679               noop_nexts[n_noop] = drop_next;
 680               b[0]->error = node->errors[err];
 681               goto trace;
 682             }
 683         }
 684       else
 685         sa_index0 = vnet_buffer (b[0])->ipsec.sad_index;
 686
 687       if (sa_index0 != current_sa_index)
 688         {
 689           if (current_sa_packets)
 690             vlib_increment_combined_counter (
 691               &ipsec_sa_counters, thread_index, current_sa_index,
 692               current_sa_packets, current_sa_bytes);
 693           current_sa_packets = current_sa_bytes = 0;
 694
 695           sa0 = ipsec_sa_get (sa_index0);
 696           current_sa_index = sa_index0;
 697
 698           sa_drop_no_crypto = ((sa0->crypto_alg == IPSEC_CRYPTO_ALG_NONE &&
 699                                 sa0->integ_alg == IPSEC_INTEG_ALG_NONE) &&
 700                                !ipsec_sa_is_set_NO_ALGO_NO_DROP (sa0));
 701
 702           vlib_prefetch_combined_counter (&ipsec_sa_counters, thread_index,
 703                                           current_sa_index);
 704
 705           /* fetch the second cacheline ASAP */
 706           clib_prefetch_load (sa0->cacheline1);
 707
 708           spi = clib_net_to_host_u32 (sa0->spi);
 709           esp_align = sa0->esp_block_align;
 710           icv_sz = sa0->integ_icv_size;
 711           iv_sz = sa0->crypto_iv_size;
 712           is_async = im->async_mode | ipsec_sa_is_set_IS_ASYNC (sa0);
 713         }
 714
 715       if (PREDICT_FALSE (sa_drop_no_crypto != 0))
 716         {
 717           err = ESP_ENCRYPT_ERROR_NO_ENCRYPTION;
 718           esp_encrypt_set_next_index (b[0], node, thread_index, err, n_noop,
 719                                       noop_nexts, drop_next, sa_index0);
 720           goto trace;
 721         }
 722
 723       if (PREDICT_FALSE ((u16) ~0 == sa0->thread_index))
 724         {
 725           /* this is the first packet to use this SA, claim the SA
 726            * for this thread. this could happen simultaneously on
 727            * another thread */
 728           clib_atomic_cmp_and_swap (&sa0->thread_index, ~0,
 729                                     ipsec_sa_assign_thread (thread_index));
 730         }
 731
 732       if (PREDICT_FALSE (thread_index != sa0->thread_index))
 733         {
 734           vnet_buffer (b[0])->ipsec.thread_index = sa0->thread_index;
 735           err = ESP_ENCRYPT_ERROR_HANDOFF;
 736           esp_encrypt_set_next_index (b[0], node, thread_index, err, n_noop,
 737                                       noop_nexts, handoff_next,
 738                                       current_sa_index);
 739           goto trace;
 740         }
 741
 742       lb = b[0];
 743       n_bufs = vlib_buffer_chain_linearize (vm, b[0]);
 744       if (n_bufs == 0)
 745         {
 746           err = ESP_ENCRYPT_ERROR_NO_BUFFERS;
 747           esp_encrypt_set_next_index (b[0], node, thread_index, err, n_noop,
 748                                       noop_nexts, drop_next, current_sa_index);
 749           goto trace;
 750         }
 751
 752       if (n_bufs > 1)
 753         {
 754           /* find last buffer in the chain */
 755           while (lb->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT)
 756             lb = vlib_get_buffer (vm, lb->next_buffer);
 757         }
 758
 759       if (PREDICT_FALSE (esp_seq_advance (sa0)))
 760         {
 761           err = ESP_ENCRYPT_ERROR_SEQ_CYCLED;
 762           esp_encrypt_set_next_index (b[0], node, thread_index, err, n_noop,
 763                                       noop_nexts, drop_next, current_sa_index);
 764           goto trace;
 765         }
 766
 767       /* space for IV */
 768       hdr_len = iv_sz;
 769
 770       if (ipsec_sa_is_set_IS_TUNNEL (sa0))
 771         {
 772           payload = vlib_buffer_get_current (b[0]);
 773           next_hdr_ptr = esp_add_footer_and_icv (
 774             vm, &lb, esp_align, icv_sz, buffer_data_size,
 775             vlib_buffer_length_in_chain (vm, b[0]));
 776           if (!next_hdr_ptr)
 777             {
 778               err = ESP_ENCRYPT_ERROR_NO_BUFFERS;
 779               esp_encrypt_set_next_index (b[0], node, thread_index, err,
 780                                           n_noop, noop_nexts, drop_next,
 781                                           current_sa_index);
 782               goto trace;
 783             }
 784           b[0]->flags &= ~VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID;
 785           payload_len = b[0]->current_length;
 786           payload_len_total = vlib_buffer_length_in_chain (vm, b[0]);
 787
 788           /* ESP header */
 789           hdr_len += sizeof (*esp);
 790           esp = (esp_header_t *) (payload - hdr_len);
 791
 792           /* optional UDP header */
 793           if (ipsec_sa_is_set_UDP_ENCAP (sa0))
 794             {
 795               hdr_len += sizeof (udp_header_t);
 796               esp_fill_udp_hdr (sa0, (udp_header_t *) (payload - hdr_len),
 797                                 payload_len_total + hdr_len);
 798             }
 799
 800           /* IP header */
 801           if (ipsec_sa_is_set_IS_TUNNEL_V6 (sa0))
 802             {
 803               ip6_header_t *ip6;
 804               u16 len = sizeof (ip6_header_t);
 805               hdr_len += len;
 806               ip6 = (ip6_header_t *) (payload - hdr_len);
 807               clib_memcpy_fast (ip6, &sa0->ip6_hdr, sizeof (ip6_header_t));
 808
 809               if (VNET_LINK_IP6 == lt)
 810                 {
 811                   *next_hdr_ptr = IP_PROTOCOL_IPV6;
 812                   tunnel_encap_fixup_6o6 (sa0->tunnel_flags,
 813                                           (const ip6_header_t *) payload,
 814                                           ip6);
 815                 }
 816               else if (VNET_LINK_IP4 == lt)
 817                 {
 818                   *next_hdr_ptr = IP_PROTOCOL_IP_IN_IP;
 819                   tunnel_encap_fixup_4o6 (sa0->tunnel_flags, b[0],
 820                                           (const ip4_header_t *) payload, ip6);
 821                 }
 822               else if (VNET_LINK_MPLS == lt)
 823                 {
 824                   *next_hdr_ptr = IP_PROTOCOL_MPLS_IN_IP;
 825                   tunnel_encap_fixup_mplso6 (
 826                     sa0->tunnel_flags, b[0],
 827                     (const mpls_unicast_header_t *) payload, ip6);
 828                 }
 829               else
 830                 ASSERT (0);
 831
 832               len = payload_len_total + hdr_len - len;
 833               ip6->payload_length = clib_net_to_host_u16 (len);
 834               b[0]->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
 835             }
 836           else
 837             {
 838               ip4_header_t *ip4;
 839               u16 len = sizeof (ip4_header_t);
 840               hdr_len += len;
 841               ip4 = (ip4_header_t *) (payload - hdr_len);
 842               clib_memcpy_fast (ip4, &sa0->ip4_hdr, sizeof (ip4_header_t));
 843
 844               if (VNET_LINK_IP6 == lt)
 845                 {
 846                   *next_hdr_ptr = IP_PROTOCOL_IPV6;
 847                   tunnel_encap_fixup_6o4_w_chksum (sa0->tunnel_flags,
 848                                                    (const ip6_header_t *)
 849                                                    payload, ip4);
 850                 }
 851               else if (VNET_LINK_IP4 == lt)
 852                 {
 853                   *next_hdr_ptr = IP_PROTOCOL_IP_IN_IP;
 854                   tunnel_encap_fixup_4o4_w_chksum (sa0->tunnel_flags,
 855                                                    (const ip4_header_t *)
 856                                                    payload, ip4);
 857                 }
 858               else if (VNET_LINK_MPLS == lt)
 859                 {
 860                   *next_hdr_ptr = IP_PROTOCOL_MPLS_IN_IP;
 861                   tunnel_encap_fixup_mplso4_w_chksum (
 862                     sa0->tunnel_flags, (const mpls_unicast_header_t *) payload,
 863                     ip4);
 864                 }
 865               else
 866                 ASSERT (0);
 867
 868               len = payload_len_total + hdr_len;
 869               esp_update_ip4_hdr (ip4, len, /* is_transport */ 0, 0);
 870             }
 871
 872           dpo = &sa0->dpo;
 873           if (!is_tun)
 874             {
 875               sync_next[0] = dpo->dpoi_next_node;
 876               vnet_buffer (b[0])->ip.adj_index[VLIB_TX] = dpo->dpoi_index;
 877             }
 878           else
 879             sync_next[0] = ESP_ENCRYPT_NEXT_INTERFACE_OUTPUT;
 880           b[0]->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
 881         }
 882       else                      /* transport mode */
 883         {
 884           u8 *l2_hdr, l2_len, *ip_hdr;
 885           u16 ip_len;
 886           ip6_ext_header_t *ext_hdr;
 887           udp_header_t *udp = 0;
 888           u16 udp_len = 0;
 889           u8 *old_ip_hdr = vlib_buffer_get_current (b[0]);
 890
 891           /*
 892            * Get extension header chain length. It might be longer than the
 893            * buffer's pre_data area.
 894            */
 895           ip_len =
 896             (VNET_LINK_IP6 == lt ?
 897                esp_get_ip6_hdr_len ((ip6_header_t *) old_ip_hdr, &ext_hdr) :
 898                ip4_header_bytes ((ip4_header_t *) old_ip_hdr));
 899           if ((old_ip_hdr - ip_len) < &b[0]->pre_data[0])
 900             {
 901               err = ESP_ENCRYPT_ERROR_NO_BUFFERS;
 902               esp_encrypt_set_next_index (b[0], node, thread_index, err,
 903                                           n_noop, noop_nexts, drop_next,
 904                                           current_sa_index);
 905               goto trace;
 906             }
 907
 908           vlib_buffer_advance (b[0], ip_len);
 909           payload = vlib_buffer_get_current (b[0]);
 910           next_hdr_ptr = esp_add_footer_and_icv (
 911             vm, &lb, esp_align, icv_sz, buffer_data_size,
 912             vlib_buffer_length_in_chain (vm, b[0]));
 913           if (!next_hdr_ptr)
 914             {
 915               err = ESP_ENCRYPT_ERROR_NO_BUFFERS;
 916               esp_encrypt_set_next_index (b[0], node, thread_index, err,
 917                                           n_noop, noop_nexts, drop_next,
 918                                           current_sa_index);
 919               goto trace;
 920             }
 921
 922           b[0]->flags &= ~VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID;
 923           payload_len = b[0]->current_length;
 924           payload_len_total = vlib_buffer_length_in_chain (vm, b[0]);
 925
 926           /* ESP header */
 927           hdr_len += sizeof (*esp);
 928           esp = (esp_header_t *) (payload - hdr_len);
 929
 930           /* optional UDP header */
 931           if (ipsec_sa_is_set_UDP_ENCAP (sa0))
 932             {
 933               hdr_len += sizeof (udp_header_t);
 934               udp = (udp_header_t *) (payload - hdr_len);
 935             }
 936
 937           /* IP header */
 938           hdr_len += ip_len;
 939           ip_hdr = payload - hdr_len;
 940
 941           /* L2 header */
 942           if (!is_tun)
 943             {
 944               l2_len = vnet_buffer (b[0])->ip.save_rewrite_length;
 945               hdr_len += l2_len;
 946               l2_hdr = payload - hdr_len;
 947
 948               /* copy l2 and ip header */
 949               clib_memcpy_le32 (l2_hdr, old_ip_hdr - l2_len, l2_len);
 950             }
 951           else
 952             l2_len = 0;
 953
 954           u16 len;
 955           len = payload_len_total + hdr_len - l2_len;
 956
 957           if (VNET_LINK_IP6 == lt)
 958             {
 959               ip6_header_t *ip6 = (ip6_header_t *) (old_ip_hdr);
 960               if (PREDICT_TRUE (NULL == ext_hdr))
 961                 {
 962                   *next_hdr_ptr = ip6->protocol;
 963                   ip6->protocol =
 964                     (udp) ? IP_PROTOCOL_UDP : IP_PROTOCOL_IPSEC_ESP;
 965                 }
 966               else
 967                 {
 968                   *next_hdr_ptr = ext_hdr->next_hdr;
 969                   ext_hdr->next_hdr =
 970                     (udp) ? IP_PROTOCOL_UDP : IP_PROTOCOL_IPSEC_ESP;
 971                 }
 972               ip6->payload_length =
 973                 clib_host_to_net_u16 (len - sizeof (ip6_header_t));
 974             }
 975           else if (VNET_LINK_IP4 == lt)
 976             {
 977               ip4_header_t *ip4 = (ip4_header_t *) (old_ip_hdr);
 978               *next_hdr_ptr = ip4->protocol;
 979               esp_update_ip4_hdr (ip4, len, /* is_transport */ 1,
 980                                   (udp != NULL));
 981             }
 982
 983           clib_memcpy_le64 (ip_hdr, old_ip_hdr, ip_len);
 984
 985           if (udp)
 986             {
 987               udp_len = len - ip_len;
 988               esp_fill_udp_hdr (sa0, udp, udp_len);
 989             }
 990
 991           sync_next[0] = ESP_ENCRYPT_NEXT_INTERFACE_OUTPUT;
 992         }
 993
 994       if (lb != b[0])
 995         {
 996           crypto_ops = &ptd->chained_crypto_ops;
 997           integ_ops = &ptd->chained_integ_ops;
 998         }
 999       else
1000         {
1001           crypto_ops = &ptd->crypto_ops;
1002           integ_ops = &ptd->integ_ops;
1003         }
1004
1005       esp->spi = spi;
1006       esp->seq = clib_net_to_host_u32 (sa0->seq);
1007
1008       if (is_async)
1009         {
1010           async_op = sa0->crypto_async_enc_op_id;
1011
1012           /* get a frame for this op if we don't yet have one or it's full
1013            */
1014           if (NULL == async_frames[async_op] ||
1015               vnet_crypto_async_frame_is_full (async_frames[async_op]))
1016             {
1017               async_frames[async_op] =
1018                 vnet_crypto_async_get_frame (vm, async_op);
1019
1020               if (PREDICT_FALSE (!async_frames[async_op]))
1021                 {
1022                   err = ESP_ENCRYPT_ERROR_NO_AVAIL_FRAME;
1023                   esp_encrypt_set_next_index (b[0], node, thread_index, err,
1024                                               n_noop, noop_nexts, drop_next,
1025                                               current_sa_index);
1026                   goto trace;
1027                 }
1028
1029               /* Save the frame to the list we'll submit at the end */
1030               vec_add1 (ptd->async_frames, async_frames[async_op]);
1031             }
1032
1033           esp_prepare_async_frame (vm, ptd, async_frames[async_op], sa0, b[0],
1034                                    esp, payload, payload_len, iv_sz, icv_sz,
1035                                    from[b - bufs], sync_next[0], hdr_len,
1036                                    async_next_node, lb);
1037         }
1038       else
1039         esp_prepare_sync_op (vm, ptd, crypto_ops, integ_ops, sa0, sa0->seq_hi,
1040                              payload, payload_len, iv_sz, icv_sz, n_sync, b,
1041                              lb, hdr_len, esp);
1042
1043       vlib_buffer_advance (b[0], 0LL - hdr_len);
1044
1045       current_sa_packets += 1;
1046       current_sa_bytes += payload_len_total;
1047
1048     trace:
1049       if (PREDICT_FALSE (b[0]->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
1050         {
1051           esp_encrypt_trace_t *tr = vlib_add_trace (vm, node, b[0],
1052                                                     sizeof (*tr));
1053           if (INDEX_INVALID == sa_index0)
1054             clib_memset_u8 (tr, 0xff, sizeof (*tr));
1055           else
1056             {
1057               tr->sa_index = sa_index0;
1058               tr->spi = sa0->spi;
1059               tr->seq = sa0->seq;
1060               tr->sa_seq_hi = sa0->seq_hi;
1061               tr->udp_encap = ipsec_sa_is_set_UDP_ENCAP (sa0);
1062               tr->crypto_alg = sa0->crypto_alg;
1063               tr->integ_alg = sa0->integ_alg;
1064             }
1065         }
1066
1067       /* next */
1068       if (ESP_ENCRYPT_ERROR_RX_PKTS != err)
1069         {
1070           noop_bi[n_noop] = from[b - bufs];
1071           n_noop++;
1072         }
1073       else if (!is_async)
1074         {
1075           sync_bi[n_sync] = from[b - bufs];
1076           sync_bufs[n_sync] = b[0];
1077           n_sync++;
1078           sync_next++;
1079         }
1080       else
1081         {
1082           n_async++;
1083         }
1084       n_left -= 1;
1085       b += 1;
1086     }
1087
1088   if (INDEX_INVALID != current_sa_index)
1089     vlib_increment_combined_counter (&ipsec_sa_counters, thread_index,
1090                                      current_sa_index, current_sa_packets,
1091                                      current_sa_bytes);
1092   if (n_sync)
1093     {
1094       esp_process_ops (vm, node, ptd->crypto_ops, sync_bufs, sync_nexts,
1095                        drop_next);
1096       esp_process_chained_ops (vm, node, ptd->chained_crypto_ops, sync_bufs,
1097                                sync_nexts, ptd->chunks, drop_next);
1098
1099       esp_process_ops (vm, node, ptd->integ_ops, sync_bufs, sync_nexts,
1100                        drop_next);
1101       esp_process_chained_ops (vm, node, ptd->chained_integ_ops, sync_bufs,
1102                                sync_nexts, ptd->chunks, drop_next);
1103
1104       vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, sync_bi, sync_nexts, n_sync);
1105     }
1106   if (n_async)
1107     {
1108       /* submit all of the open frames */
1109       vnet_crypto_async_frame_t **async_frame;
1110
1111       vec_foreach (async_frame, ptd->async_frames)
1112         {
1113           if (vnet_crypto_async_submit_open_frame (vm, *async_frame) < 0)
1114             {
1115               n_noop += esp_async_recycle_failed_submit (
1116                 vm, *async_frame, node, ESP_ENCRYPT_ERROR_CRYPTO_ENGINE_ERROR,
1117                 IPSEC_SA_ERROR_CRYPTO_ENGINE_ERROR, n_noop, noop_bi,
1118                 noop_nexts, drop_next, true);
1119               vnet_crypto_async_reset_frame (*async_frame);
1120               vnet_crypto_async_free_frame (vm, *async_frame);
1121             }
1122         }
1123     }
1124   if (n_noop)
1125     vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, noop_bi, noop_nexts, n_noop);
1126
1127   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index, ESP_ENCRYPT_ERROR_RX_PKTS,
1128                                frame->n_vectors);
1129
1130   return frame->n_vectors;
1131 }
1132
1133 always_inline uword
1134 esp_encrypt_post_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
1135                          vlib_frame_t * frame)
1136 {
1137   vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b = bufs;
1138   u16 nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *next = nexts;
1139   u32 *from = vlib_frame_vector_args (frame);
1140   u32 n_left = frame->n_vectors;
1141
1142   vlib_get_buffers (vm, from, b, n_left);
1143
1144   if (n_left >= 4)
1145     {
1146       vlib_prefetch_buffer_header (b[0], LOAD);
1147       vlib_prefetch_buffer_header (b[1], LOAD);
1148       vlib_prefetch_buffer_header (b[2], LOAD);
1149       vlib_prefetch_buffer_header (b[3], LOAD);
1150     }
1151
1152   while (n_left > 8)
1153     {
1154       vlib_prefetch_buffer_header (b[4], LOAD);
1155       vlib_prefetch_buffer_header (b[5], LOAD);
1156       vlib_prefetch_buffer_header (b[6], LOAD);
1157       vlib_prefetch_buffer_header (b[7], LOAD);
1158
1159       next[0] = (esp_post_data (b[0]))->next_index;
1160       next[1] = (esp_post_data (b[1]))->next_index;
1161       next[2] = (esp_post_data (b[2]))->next_index;
1162       next[3] = (esp_post_data (b[3]))->next_index;
1163
1164       if (PREDICT_FALSE (node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE))
1165         {
1166           if (b[0]->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)
1167             {
1168               esp_encrypt_post_trace_t *tr = vlib_add_trace (vm, node, b[0],
1169                                                              sizeof (*tr));
1170               tr->next_index = next[0];
1171             }
1172           if (b[1]->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)
1173             {
1174               esp_encrypt_post_trace_t *tr = vlib_add_trace (vm, node, b[1],
1175                                                              sizeof (*tr));
1176               tr->next_index = next[1];
1177             }
1178           if (b[2]->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)
1179             {
1180               esp_encrypt_post_trace_t *tr = vlib_add_trace (vm, node, b[2],
1181                                                              sizeof (*tr));
1182               tr->next_index = next[2];
1183             }
1184           if (b[3]->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)
1185             {
1186               esp_encrypt_post_trace_t *tr = vlib_add_trace (vm, node, b[3],
1187                                                              sizeof (*tr));
1188               tr->next_index = next[3];
1189             }
1190         }
1191
1192       b += 4;
1193       next += 4;
1194       n_left -= 4;
1195     }
1196
1197   while (n_left > 0)
1198     {
1199       next[0] = (esp_post_data (b[0]))->next_index;
1200       if (PREDICT_FALSE (b[0]->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
1201         {
1202           esp_encrypt_post_trace_t *tr = vlib_add_trace (vm, node, b[0],
1203                                                          sizeof (*tr));
1204           tr->next_index = next[0];
1205         }
1206
1207       b += 1;
1208       next += 1;
1209       n_left -= 1;
1210     }
1211
1212   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
1213                                ESP_ENCRYPT_ERROR_POST_RX_PKTS,
1214                                frame->n_vectors);
1215   vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, from, nexts, frame->n_vectors);
1216   return frame->n_vectors;
1217 }
1218
1219 VLIB_NODE_FN (esp4_encrypt_node) (vlib_main_t * vm,
1220                                   vlib_node_runtime_t * node,
1221                                   vlib_frame_t * from_frame)
1222 {
1223   return esp_encrypt_inline (vm, node, from_frame, VNET_LINK_IP4, 0,
1224                              esp_encrypt_async_next.esp4_post_next);
1225 }
1226
1227 VLIB_REGISTER_NODE (esp4_encrypt_node) = {
1228   .name = "esp4-encrypt",
1229   .vector_size = sizeof (u32),
1230   .format_trace = format_esp_encrypt_trace,
1231   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
1232
1233   .n_errors = ESP_ENCRYPT_N_ERROR,
1234   .error_counters = esp_encrypt_error_counters,
1235
1236   .n_next_nodes = ESP_ENCRYPT_N_NEXT,
1237   .next_nodes = { [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP4] = "ip4-drop",
1238                   [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP6] = "ip6-drop",
1239                   [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP_MPLS] = "mpls-drop",
1240                   [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF4] = "esp4-encrypt-handoff",
1241                   [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF6] = "esp6-encrypt-handoff",
1242                   [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF_MPLS] = "error-drop",
1243                   [ESP_ENCRYPT_NEXT_INTERFACE_OUTPUT] = "interface-output" },
1244 };
1245
1246 VLIB_NODE_FN (esp4_encrypt_post_node) (vlib_main_t * vm,
1247                                        vlib_node_runtime_t * node,
1248                                        vlib_frame_t * from_frame)
1249 {
1250   return esp_encrypt_post_inline (vm, node, from_frame);
1251 }
1252
1253 VLIB_REGISTER_NODE (esp4_encrypt_post_node) = {
1254   .name = "esp4-encrypt-post",
1255   .vector_size = sizeof (u32),
1256   .format_trace = format_esp_post_encrypt_trace,
1257   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
1258   .sibling_of = "esp4-encrypt",
1259
1260   .n_errors = ESP_ENCRYPT_N_ERROR,
1261   .error_counters = esp_encrypt_error_counters,
1262 };
1263
1264 VLIB_NODE_FN (esp6_encrypt_node) (vlib_main_t * vm,
1265                                   vlib_node_runtime_t * node,
1266                                   vlib_frame_t * from_frame)
1267 {
1268   return esp_encrypt_inline (vm, node, from_frame, VNET_LINK_IP6, 0,
1269                              esp_encrypt_async_next.esp6_post_next);
1270 }
1271
1272 VLIB_REGISTER_NODE (esp6_encrypt_node) = {
1273   .name = "esp6-encrypt",
1274   .vector_size = sizeof (u32),
1275   .format_trace = format_esp_encrypt_trace,
1276   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
1277   .sibling_of = "esp4-encrypt",
1278
1279   .n_errors = ESP_ENCRYPT_N_ERROR,
1280   .error_counters = esp_encrypt_error_counters,
1281 };
1282
1283 VLIB_NODE_FN (esp6_encrypt_post_node) (vlib_main_t * vm,
1284                                        vlib_node_runtime_t * node,
1285                                        vlib_frame_t * from_frame)
1286 {
1287   return esp_encrypt_post_inline (vm, node, from_frame);
1288 }
1289
1290 VLIB_REGISTER_NODE (esp6_encrypt_post_node) = {
1291   .name = "esp6-encrypt-post",
1292   .vector_size = sizeof (u32),
1293   .format_trace = format_esp_post_encrypt_trace,
1294   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
1295   .sibling_of = "esp4-encrypt",
1296
1297   .n_errors = ESP_ENCRYPT_N_ERROR,
1298   .error_counters = esp_encrypt_error_counters,
1299 };
1300
1301 VLIB_NODE_FN (esp4_encrypt_tun_node) (vlib_main_t * vm,
1302                                       vlib_node_runtime_t * node,
1303                                       vlib_frame_t * from_frame)
1304 {
1305   return esp_encrypt_inline (vm, node, from_frame, VNET_LINK_IP4, 1,
1306                              esp_encrypt_async_next.esp4_tun_post_next);
1307 }
1308
1309 VLIB_REGISTER_NODE (esp4_encrypt_tun_node) = {
1310   .name = "esp4-encrypt-tun",
1311   .vector_size = sizeof (u32),
1312   .format_trace = format_esp_encrypt_trace,
1313   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
1314
1315   .n_errors = ESP_ENCRYPT_N_ERROR,
1316   .error_counters = esp_encrypt_error_counters,
1317
1318   .n_next_nodes = ESP_ENCRYPT_N_NEXT,
1319   .next_nodes = {
1320     [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP4] = "ip4-drop",
1321     [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP6] = "ip6-drop",
1322     [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP_MPLS] = "mpls-drop",
1323     [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF4] = "esp4-encrypt-tun-handoff",
1324     [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF6] = "esp6-encrypt-tun-handoff",
1325     [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF_MPLS] = "esp-mpls-encrypt-tun-handoff",
1326     [ESP_ENCRYPT_NEXT_INTERFACE_OUTPUT] = "adj-midchain-tx",
1327   },
1328 };
1329
1330 VLIB_NODE_FN (esp4_encrypt_tun_post_node) (vlib_main_t * vm,
1331                                   vlib_node_runtime_t * node,
1332                                   vlib_frame_t * from_frame)
1333 {
1334   return esp_encrypt_post_inline (vm, node, from_frame);
1335 }
1336
1337 VLIB_REGISTER_NODE (esp4_encrypt_tun_post_node) = {
1338   .name = "esp4-encrypt-tun-post",
1339   .vector_size = sizeof (u32),
1340   .format_trace = format_esp_post_encrypt_trace,
1341   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
1342   .sibling_of = "esp4-encrypt-tun",
1343
1344   .n_errors = ESP_ENCRYPT_N_ERROR,
1345   .error_counters = esp_encrypt_error_counters,
1346 };
1347
1348 VLIB_NODE_FN (esp6_encrypt_tun_node) (vlib_main_t * vm,
1349                                       vlib_node_runtime_t * node,
1350                                       vlib_frame_t * from_frame)
1351 {
1352   return esp_encrypt_inline (vm, node, from_frame, VNET_LINK_IP6, 1,
1353                              esp_encrypt_async_next.esp6_tun_post_next);
1354 }
1355
1356 VLIB_REGISTER_NODE (esp6_encrypt_tun_node) = {
1357   .name = "esp6-encrypt-tun",
1358   .vector_size = sizeof (u32),
1359   .format_trace = format_esp_encrypt_trace,
1360   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
1361
1362   .n_errors = ESP_ENCRYPT_N_ERROR,
1363   .error_counters = esp_encrypt_error_counters,
1364
1365   .n_next_nodes = ESP_ENCRYPT_N_NEXT,
1366   .next_nodes = {
1367     [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP4] = "ip4-drop",
1368     [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP6] = "ip6-drop",
1369     [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP_MPLS] = "mpls-drop",
1370     [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF4] = "esp4-encrypt-tun-handoff",
1371     [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF6] = "esp6-encrypt-tun-handoff",
1372     [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF_MPLS] = "esp-mpls-encrypt-tun-handoff",
1373     [ESP_ENCRYPT_NEXT_INTERFACE_OUTPUT] = "adj-midchain-tx",
1374   },
1375 };
1376
1377
1378 VLIB_NODE_FN (esp6_encrypt_tun_post_node) (vlib_main_t * vm,
1379                                            vlib_node_runtime_t * node,
1380                                            vlib_frame_t * from_frame)
1381 {
1382   return esp_encrypt_post_inline (vm, node, from_frame);
1383 }
1384
1385 VLIB_REGISTER_NODE (esp6_encrypt_tun_post_node) = {
1386   .name = "esp6-encrypt-tun-post",
1387   .vector_size = sizeof (u32),
1388   .format_trace = format_esp_post_encrypt_trace,
1389   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
1390   .sibling_of = "esp-mpls-encrypt-tun",
1391
1392   .n_errors = ESP_ENCRYPT_N_ERROR,
1393   .error_counters = esp_encrypt_error_counters,
1394 };
1395
1396 VLIB_NODE_FN (esp_mpls_encrypt_tun_node)
1397 (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node, vlib_frame_t *from_frame)
1398 {
1399   return esp_encrypt_inline (vm, node, from_frame, VNET_LINK_MPLS, 1,
1400                              esp_encrypt_async_next.esp_mpls_tun_post_next);
1401 }
1402
1403 VLIB_REGISTER_NODE (esp_mpls_encrypt_tun_node) = {
1404   .name = "esp-mpls-encrypt-tun",
1405   .vector_size = sizeof (u32),
1406   .format_trace = format_esp_encrypt_trace,
1407   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
1408
1409   .n_errors = ESP_ENCRYPT_N_ERROR,
1410   .error_counters = esp_encrypt_error_counters,
1411
1412   .n_next_nodes = ESP_ENCRYPT_N_NEXT,
1413   .next_nodes = {
1414     [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP4] = "ip4-drop",
1415     [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP6] = "ip6-drop",
1416     [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP_MPLS] = "mpls-drop",
1417     [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF4] = "esp4-encrypt-tun-handoff",
1418     [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF6] = "esp6-encrypt-tun-handoff",
1419     [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF_MPLS] = "esp-mpls-encrypt-tun-handoff",
1420     [ESP_ENCRYPT_NEXT_INTERFACE_OUTPUT] = "adj-midchain-tx",
1421   },
1422 };
1423
1424 VLIB_NODE_FN (esp_mpls_encrypt_tun_post_node)
1425 (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node, vlib_frame_t *from_frame)
1426 {
1427   return esp_encrypt_post_inline (vm, node, from_frame);
1428 }
1429
1430 VLIB_REGISTER_NODE (esp_mpls_encrypt_tun_post_node) = {
1431   .name = "esp-mpls-encrypt-tun-post",
1432   .vector_size = sizeof (u32),
1433   .format_trace = format_esp_post_encrypt_trace,
1434   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
1435   .sibling_of = "esp-mpls-encrypt-tun",
1436
1437   .n_errors = ESP_ENCRYPT_N_ERROR,
1438   .error_counters = esp_encrypt_error_counters,
1439 };
1440
1441 #ifndef CLIB_MARCH_VARIANT
1442
1443 static clib_error_t *
1444 esp_encrypt_init (vlib_main_t *vm)
1445 {
1446   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
1447
1448   im->esp4_enc_fq_index =
1449     vlib_frame_queue_main_init (esp4_encrypt_node.index, 0);
1450   im->esp6_enc_fq_index =
1451     vlib_frame_queue_main_init (esp6_encrypt_node.index, 0);
1452   im->esp4_enc_tun_fq_index =
1453     vlib_frame_queue_main_init (esp4_encrypt_tun_node.index, 0);
1454   im->esp6_enc_tun_fq_index =
1455     vlib_frame_queue_main_init (esp6_encrypt_tun_node.index, 0);
1456   im->esp_mpls_enc_tun_fq_index =
1457     vlib_frame_queue_main_init (esp_mpls_encrypt_tun_node.index, 0);
1458
1459   return 0;
1460 }
1461
1462 VLIB_INIT_FUNCTION (esp_encrypt_init);
1463
1464 #endif
1465
1466 /*
1467  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
1468  *
1469  * Local Variables:
1470  * eval: (c-set-style "gnu")
1471  * End:
1472  */