src/vnet/pg/input.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2015 Cisco and/or its affiliates.
   3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   4  * you may not use this file except in compliance with the License.
   5  * You may obtain a copy of the License at:
   6  *
   7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   8  *
   9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  12  * See the License for the specific language governing permissions and
  13  * limitations under the License.
  14  */
  15 /*
  16  * pg_input.c: buffer generator input
  17  *
  18  * Copyright (c) 2008 Eliot Dresselhaus
  19  *
  20  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining
  21  * a copy of this software and associated documentation files (the
  22  * "Software"), to deal in the Software without restriction, including
  23  * without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
  24  * distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software, and to
  25  * permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
  26  * the following conditions:
  27  *
  28  * The above copyright notice and this permission notice shall be
  29  * included in all copies or substantial portions of the Software.
  30  *
  31  *  THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
  32  *  EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  33  *  MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
  34  *  NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE
  35  *  LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION
  36  *  OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION
  37  *  WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  38  */
  39
  40   /*
  41    * To be honest, the packet generator needs an extreme
  42    * makeover. Two key assumptions which drove the current implementation
  43    * are no longer true. First, buffer managers implement a
  44    * post-TX recycle list. Second, that packet generator performance
  45    * is first-order important.
  46    */
  47
  48 #include <vlib/vlib.h>
  49 #include <vnet/pg/pg.h>
  50 #include <vnet/vnet.h>
  51 #include <vnet/ethernet/ethernet.h>
  52 #include <vnet/feature/feature.h>
  53 #include <vnet/ip/ip4_packet.h>
  54 #include <vnet/ip/ip6_packet.h>
  55 #include <vnet/udp/udp_packet.h>
  56 #include <vnet/devices/devices.h>
  57
  58 static int
  59 validate_buffer_data2 (vlib_buffer_t * b, pg_stream_t * s,
  60                        u32 data_offset, u32 n_bytes)
  61 {
  62   u8 *bd, *pd, *pm;
  63   u32 i;
  64
  65   bd = b->data;
  66   pd = s->fixed_packet_data + data_offset;
  67   pm = s->fixed_packet_data_mask + data_offset;
  68
  69   if (pd + n_bytes >= vec_end (s->fixed_packet_data))
  70     n_bytes = (pd < vec_end (s->fixed_packet_data)
  71                ? vec_end (s->fixed_packet_data) - pd : 0);
  72
  73   for (i = 0; i < n_bytes; i++)
  74     if ((bd[i] & pm[i]) != pd[i])
  75       break;
  76
  77   if (i >= n_bytes)
  78     return 1;
  79
  80   clib_warning ("buffer %U", format_vnet_buffer, b);
  81   clib_warning ("differ at index %d", i);
  82   clib_warning ("is     %U", format_hex_bytes, bd, n_bytes);
  83   clib_warning ("mask   %U", format_hex_bytes, pm, n_bytes);
  84   clib_warning ("expect %U", format_hex_bytes, pd, n_bytes);
  85   return 0;
  86 }
  87
  88 static int
  89 validate_buffer_data (vlib_buffer_t * b, pg_stream_t * s)
  90 {
  91   return validate_buffer_data2 (b, s, 0, s->buffer_bytes);
  92 }
  93
  94 always_inline void
  95 set_1 (void *a0,
  96        u64 v0, u64 v_min, u64 v_max, u32 n_bits, u32 is_net_byte_order)
  97 {
  98   ASSERT (v0 >= v_min && v0 <= v_max);
  99   if (n_bits == BITS (u8))
 100     {
 101       ((u8 *) a0)[0] = v0;
 102     }
 103   else if (n_bits == BITS (u16))
 104     {
 105       if (is_net_byte_order)
 106         v0 = clib_host_to_net_u16 (v0);
 107       clib_mem_unaligned (a0, u16) = v0;
 108     }
 109   else if (n_bits == BITS (u32))
 110     {
 111       if (is_net_byte_order)
 112         v0 = clib_host_to_net_u32 (v0);
 113       clib_mem_unaligned (a0, u32) = v0;
 114     }
 115   else if (n_bits == BITS (u64))
 116     {
 117       if (is_net_byte_order)
 118         v0 = clib_host_to_net_u64 (v0);
 119       clib_mem_unaligned (a0, u64) = v0;
 120     }
 121 }
 122
 123 always_inline void
 124 set_2 (void *a0, void *a1,
 125        u64 v0, u64 v1,
 126        u64 v_min, u64 v_max,
 127        u32 n_bits, u32 is_net_byte_order, u32 is_increment)
 128 {
 129   ASSERT (v0 >= v_min && v0 <= v_max);
 130   ASSERT (v1 >= v_min && v1 <= (v_max + is_increment));
 131   if (n_bits == BITS (u8))
 132     {
 133       ((u8 *) a0)[0] = v0;
 134       ((u8 *) a1)[0] = v1;
 135     }
 136   else if (n_bits == BITS (u16))
 137     {
 138       if (is_net_byte_order)
 139         {
 140           v0 = clib_host_to_net_u16 (v0);
 141           v1 = clib_host_to_net_u16 (v1);
 142         }
 143       clib_mem_unaligned (a0, u16) = v0;
 144       clib_mem_unaligned (a1, u16) = v1;
 145     }
 146   else if (n_bits == BITS (u32))
 147     {
 148       if (is_net_byte_order)
 149         {
 150           v0 = clib_host_to_net_u32 (v0);
 151           v1 = clib_host_to_net_u32 (v1);
 152         }
 153       clib_mem_unaligned (a0, u32) = v0;
 154       clib_mem_unaligned (a1, u32) = v1;
 155     }
 156   else if (n_bits == BITS (u64))
 157     {
 158       if (is_net_byte_order)
 159         {
 160           v0 = clib_host_to_net_u64 (v0);
 161           v1 = clib_host_to_net_u64 (v1);
 162         }
 163       clib_mem_unaligned (a0, u64) = v0;
 164       clib_mem_unaligned (a1, u64) = v1;
 165     }
 166 }
 167
 168 static_always_inline void
 169 do_set_fixed (pg_main_t * pg,
 170               pg_stream_t * s,
 171               u32 * buffers,
 172               u32 n_buffers,
 173               u32 n_bits,
 174               u32 byte_offset, u32 is_net_byte_order, u64 v_min, u64 v_max)
 175 {
 176   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
 177
 178   while (n_buffers >= 4)
 179     {
 180       vlib_buffer_t *b0, *b1, *b2, *b3;
 181       void *a0, *a1;
 182
 183       b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 184       b1 = vlib_get_buffer (vm, buffers[1]);
 185       b2 = vlib_get_buffer (vm, buffers[2]);
 186       b3 = vlib_get_buffer (vm, buffers[3]);
 187       buffers += 2;
 188       n_buffers -= 2;
 189
 190       a0 = (void *) b0 + byte_offset;
 191       a1 = (void *) b1 + byte_offset;
 192       CLIB_PREFETCH ((void *) b2 + byte_offset, sizeof (v_min), WRITE);
 193       CLIB_PREFETCH ((void *) b3 + byte_offset, sizeof (v_min), WRITE);
 194
 195       set_2 (a0, a1, v_min, v_min, v_min, v_max, n_bits, is_net_byte_order,
 196              /* is_increment */ 0);
 197
 198       ASSERT (validate_buffer_data (b0, s));
 199       ASSERT (validate_buffer_data (b1, s));
 200     }
 201
 202   while (n_buffers > 0)
 203     {
 204       vlib_buffer_t *b0;
 205       void *a0;
 206
 207       b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 208       buffers += 1;
 209       n_buffers -= 1;
 210
 211       a0 = (void *) b0 + byte_offset;
 212
 213       set_1 (a0, v_min, v_min, v_max, n_bits, is_net_byte_order);
 214
 215       ASSERT (validate_buffer_data (b0, s));
 216     }
 217 }
 218
 219 static_always_inline u64
 220 do_set_increment (pg_main_t * pg,
 221                   pg_stream_t * s,
 222                   u32 * buffers,
 223                   u32 n_buffers,
 224                   u32 n_bits,
 225                   u32 byte_offset,
 226                   u32 is_net_byte_order,
 227                   u32 want_sum, u64 * sum_result, u64 v_min, u64 v_max, u64 v)
 228 {
 229   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
 230   u64 sum = 0;
 231
 232   ASSERT (v >= v_min && v <= v_max);
 233
 234   while (n_buffers >= 4)
 235     {
 236       vlib_buffer_t *b0, *b1, *b2, *b3;
 237       void *a0, *a1;
 238       u64 v_old;
 239
 240       b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 241       b1 = vlib_get_buffer (vm, buffers[1]);
 242       b2 = vlib_get_buffer (vm, buffers[2]);
 243       b3 = vlib_get_buffer (vm, buffers[3]);
 244       buffers += 2;
 245       n_buffers -= 2;
 246
 247       a0 = (void *) b0 + byte_offset;
 248       a1 = (void *) b1 + byte_offset;
 249       CLIB_PREFETCH ((void *) b2 + byte_offset, sizeof (v_min), WRITE);
 250       CLIB_PREFETCH ((void *) b3 + byte_offset, sizeof (v_min), WRITE);
 251
 252       v_old = v;
 253       v = v_old + 2;
 254       v = v > v_max ? v_min : v;
 255       set_2 (a0, a1,
 256              v_old + 0, v_old + 1, v_min, v_max, n_bits, is_net_byte_order,
 257              /* is_increment */ 1);
 258
 259       if (want_sum)
 260         sum += 2 * v_old + 1;
 261
 262       if (PREDICT_FALSE (v_old + 1 > v_max))
 263         {
 264           if (want_sum)
 265             sum -= 2 * v_old + 1;
 266
 267           v = v_old;
 268           set_1 (a0, v + 0, v_min, v_max, n_bits, is_net_byte_order);
 269           if (want_sum)
 270             sum += v;
 271           v += 1;
 272
 273           v = v > v_max ? v_min : v;
 274           set_1 (a1, v + 0, v_min, v_max, n_bits, is_net_byte_order);
 275           if (want_sum)
 276             sum += v;
 277           v += 1;
 278         }
 279
 280       ASSERT (validate_buffer_data (b0, s));
 281       ASSERT (validate_buffer_data (b1, s));
 282     }
 283
 284   while (n_buffers > 0)
 285     {
 286       vlib_buffer_t *b0;
 287       void *a0;
 288       u64 v_old;
 289
 290       b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 291       buffers += 1;
 292       n_buffers -= 1;
 293
 294       a0 = (void *) b0 + byte_offset;
 295
 296       v_old = v;
 297       if (want_sum)
 298         sum += v_old;
 299       v += 1;
 300       v = v > v_max ? v_min : v;
 301
 302       ASSERT (v_old >= v_min && v_old <= v_max);
 303       set_1 (a0, v_old, v_min, v_max, n_bits, is_net_byte_order);
 304
 305       ASSERT (validate_buffer_data (b0, s));
 306     }
 307
 308   if (want_sum)
 309     *sum_result = sum;
 310
 311   return v;
 312 }
 313
 314 static_always_inline void
 315 do_set_random (pg_main_t * pg,
 316                pg_stream_t * s,
 317                u32 * buffers,
 318                u32 n_buffers,
 319                u32 n_bits,
 320                u32 byte_offset,
 321                u32 is_net_byte_order,
 322                u32 want_sum, u64 * sum_result, u64 v_min, u64 v_max)
 323 {
 324   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
 325   u64 v_diff = v_max - v_min + 1;
 326   u64 r_mask = max_pow2 (v_diff) - 1;
 327   u64 v0, v1;
 328   u64 sum = 0;
 329   void *random_data;
 330
 331   random_data = clib_random_buffer_get_data
 332     (&vm->random_buffer, n_buffers * n_bits / BITS (u8));
 333
 334   v0 = v1 = v_min;
 335
 336   while (n_buffers >= 4)
 337     {
 338       vlib_buffer_t *b0, *b1, *b2, *b3;
 339       void *a0, *a1;
 340       u64 r0 = 0, r1 = 0;       /* warnings be gone */
 341
 342       b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 343       b1 = vlib_get_buffer (vm, buffers[1]);
 344       b2 = vlib_get_buffer (vm, buffers[2]);
 345       b3 = vlib_get_buffer (vm, buffers[3]);
 346       buffers += 2;
 347       n_buffers -= 2;
 348
 349       a0 = (void *) b0 + byte_offset;
 350       a1 = (void *) b1 + byte_offset;
 351       CLIB_PREFETCH ((void *) b2 + byte_offset, sizeof (v_min), WRITE);
 352       CLIB_PREFETCH ((void *) b3 + byte_offset, sizeof (v_min), WRITE);
 353
 354       switch (n_bits)
 355         {
 356 #define _(n)                                    \
 357           case BITS (u##n):                     \
 358             {                                   \
 359               u##n * r = random_data;           \
 360               r0 = r[0];                        \
 361               r1 = r[1];                        \
 362               random_data = r + 2;              \
 363             }                                   \
 364           break;
 365
 366           _(8);
 367           _(16);
 368           _(32);
 369           _(64);
 370
 371 #undef _
 372         }
 373
 374       /* Add power of 2 sized random number which may be out of range. */
 375       v0 += r0 & r_mask;
 376       v1 += r1 & r_mask;
 377
 378       /* Twice should be enough to reduce to v_min .. v_max range. */
 379       v0 = v0 > v_max ? v0 - v_diff : v0;
 380       v1 = v1 > v_max ? v1 - v_diff : v1;
 381       v0 = v0 > v_max ? v0 - v_diff : v0;
 382       v1 = v1 > v_max ? v1 - v_diff : v1;
 383
 384       if (want_sum)
 385         sum += v0 + v1;
 386
 387       set_2 (a0, a1, v0, v1, v_min, v_max, n_bits, is_net_byte_order,
 388              /* is_increment */ 0);
 389
 390       ASSERT (validate_buffer_data (b0, s));
 391       ASSERT (validate_buffer_data (b1, s));
 392     }
 393
 394   while (n_buffers > 0)
 395     {
 396       vlib_buffer_t *b0;
 397       void *a0;
 398       u64 r0 = 0;               /* warnings be gone */
 399
 400       b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 401       buffers += 1;
 402       n_buffers -= 1;
 403
 404       a0 = (void *) b0 + byte_offset;
 405
 406       switch (n_bits)
 407         {
 408 #define _(n)                                    \
 409           case BITS (u##n):                     \
 410             {                                   \
 411               u##n * r = random_data;           \
 412               r0 = r[0];                        \
 413               random_data = r + 1;              \
 414             }                                   \
 415           break;
 416
 417           _(8);
 418           _(16);
 419           _(32);
 420           _(64);
 421
 422 #undef _
 423         }
 424
 425       /* Add power of 2 sized random number which may be out of range. */
 426       v0 += r0 & r_mask;
 427
 428       /* Twice should be enough to reduce to v_min .. v_max range. */
 429       v0 = v0 > v_max ? v0 - v_diff : v0;
 430       v0 = v0 > v_max ? v0 - v_diff : v0;
 431
 432       if (want_sum)
 433         sum += v0;
 434
 435       set_1 (a0, v0, v_min, v_max, n_bits, is_net_byte_order);
 436
 437       ASSERT (validate_buffer_data (b0, s));
 438     }
 439
 440   if (want_sum)
 441     *sum_result = sum;
 442 }
 443
 444 #define _(i,t)                                                  \
 445   clib_mem_unaligned (a##i, t) =                                \
 446     clib_host_to_net_##t ((clib_net_to_host_mem_##t (a##i) &~ mask)     \
 447                           | (v##i << shift))
 448
 449 always_inline void
 450 setbits_1 (void *a0,
 451            u64 v0,
 452            u64 v_min, u64 v_max,
 453            u32 max_bits, u32 n_bits, u64 mask, u32 shift)
 454 {
 455   ASSERT (v0 >= v_min && v0 <= v_max);
 456   if (max_bits == BITS (u8))
 457     ((u8 *) a0)[0] = (((u8 *) a0)[0] & ~mask) | (v0 << shift);
 458
 459   else if (max_bits == BITS (u16))
 460     {
 461       _(0, u16);
 462     }
 463   else if (max_bits == BITS (u32))
 464     {
 465       _(0, u32);
 466     }
 467   else if (max_bits == BITS (u64))
 468     {
 469       _(0, u64);
 470     }
 471 }
 472
 473 always_inline void
 474 setbits_2 (void *a0, void *a1,
 475            u64 v0, u64 v1,
 476            u64 v_min, u64 v_max,
 477            u32 max_bits, u32 n_bits, u64 mask, u32 shift, u32 is_increment)
 478 {
 479   ASSERT (v0 >= v_min && v0 <= v_max);
 480   ASSERT (v1 >= v_min && v1 <= v_max + is_increment);
 481   if (max_bits == BITS (u8))
 482     {
 483       ((u8 *) a0)[0] = (((u8 *) a0)[0] & ~mask) | (v0 << shift);
 484       ((u8 *) a1)[0] = (((u8 *) a1)[0] & ~mask) | (v1 << shift);
 485     }
 486
 487   else if (max_bits == BITS (u16))
 488     {
 489       _(0, u16);
 490       _(1, u16);
 491     }
 492   else if (max_bits == BITS (u32))
 493     {
 494       _(0, u32);
 495       _(1, u32);
 496     }
 497   else if (max_bits == BITS (u64))
 498     {
 499       _(0, u64);
 500       _(1, u64);
 501     }
 502 }
 503
 504 #undef _
 505
 506 static_always_inline void
 507 do_setbits_fixed (pg_main_t * pg,
 508                   pg_stream_t * s,
 509                   u32 * buffers,
 510                   u32 n_buffers,
 511                   u32 max_bits,
 512                   u32 n_bits,
 513                   u32 byte_offset, u64 v_min, u64 v_max, u64 mask, u32 shift)
 514 {
 515   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
 516
 517   while (n_buffers >= 4)
 518     {
 519       vlib_buffer_t *b0, *b1, *b2, *b3;
 520       void *a0, *a1;
 521
 522       b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 523       b1 = vlib_get_buffer (vm, buffers[1]);
 524       b2 = vlib_get_buffer (vm, buffers[2]);
 525       b3 = vlib_get_buffer (vm, buffers[3]);
 526       buffers += 2;
 527       n_buffers -= 2;
 528
 529       a0 = (void *) b0 + byte_offset;
 530       a1 = (void *) b1 + byte_offset;
 531       CLIB_PREFETCH ((void *) b2 + byte_offset, sizeof (v_min), WRITE);
 532       CLIB_PREFETCH ((void *) b3 + byte_offset, sizeof (v_min), WRITE);
 533
 534       setbits_2 (a0, a1,
 535                  v_min, v_min, v_min, v_max, max_bits, n_bits, mask, shift,
 536                  /* is_increment */ 0);
 537
 538       ASSERT (validate_buffer_data (b0, s));
 539       ASSERT (validate_buffer_data (b1, s));
 540     }
 541
 542   while (n_buffers > 0)
 543     {
 544       vlib_buffer_t *b0;
 545       void *a0;
 546
 547       b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 548       buffers += 1;
 549       n_buffers -= 1;
 550
 551       a0 = (void *) b0 + byte_offset;
 552
 553       setbits_1 (a0, v_min, v_min, v_max, max_bits, n_bits, mask, shift);
 554       ASSERT (validate_buffer_data (b0, s));
 555     }
 556 }
 557
 558 static_always_inline u64
 559 do_setbits_increment (pg_main_t * pg,
 560                       pg_stream_t * s,
 561                       u32 * buffers,
 562                       u32 n_buffers,
 563                       u32 max_bits,
 564                       u32 n_bits,
 565                       u32 byte_offset,
 566                       u64 v_min, u64 v_max, u64 v, u64 mask, u32 shift)
 567 {
 568   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
 569
 570   ASSERT (v >= v_min && v <= v_max);
 571
 572   while (n_buffers >= 4)
 573     {
 574       vlib_buffer_t *b0, *b1, *b2, *b3;
 575       void *a0, *a1;
 576       u64 v_old;
 577
 578       b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 579       b1 = vlib_get_buffer (vm, buffers[1]);
 580       b2 = vlib_get_buffer (vm, buffers[2]);
 581       b3 = vlib_get_buffer (vm, buffers[3]);
 582       buffers += 2;
 583       n_buffers -= 2;
 584
 585       a0 = (void *) b0 + byte_offset;
 586       a1 = (void *) b1 + byte_offset;
 587       CLIB_PREFETCH ((void *) b2 + byte_offset, sizeof (v_min), WRITE);
 588       CLIB_PREFETCH ((void *) b3 + byte_offset, sizeof (v_min), WRITE);
 589
 590       v_old = v;
 591       v = v_old + 2;
 592       v = v > v_max ? v_min : v;
 593       setbits_2 (a0, a1,
 594                  v_old + 0, v_old + 1,
 595                  v_min, v_max, max_bits, n_bits, mask, shift,
 596                  /* is_increment */ 1);
 597
 598       if (PREDICT_FALSE (v_old + 1 > v_max))
 599         {
 600           v = v_old;
 601           setbits_1 (a0, v + 0, v_min, v_max, max_bits, n_bits, mask, shift);
 602           v += 1;
 603
 604           v = v > v_max ? v_min : v;
 605           setbits_1 (a1, v + 0, v_min, v_max, max_bits, n_bits, mask, shift);
 606           v += 1;
 607         }
 608       ASSERT (validate_buffer_data (b0, s));
 609       ASSERT (validate_buffer_data (b1, s));
 610     }
 611
 612   while (n_buffers > 0)
 613     {
 614       vlib_buffer_t *b0;
 615       void *a0;
 616       u64 v_old;
 617
 618       b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 619       buffers += 1;
 620       n_buffers -= 1;
 621
 622       a0 = (void *) b0 + byte_offset;
 623
 624       v_old = v;
 625       v = v_old + 1;
 626       v = v > v_max ? v_min : v;
 627
 628       ASSERT (v_old >= v_min && v_old <= v_max);
 629       setbits_1 (a0, v_old, v_min, v_max, max_bits, n_bits, mask, shift);
 630
 631       ASSERT (validate_buffer_data (b0, s));
 632     }
 633
 634   return v;
 635 }
 636
 637 static_always_inline void
 638 do_setbits_random (pg_main_t * pg,
 639                    pg_stream_t * s,
 640                    u32 * buffers,
 641                    u32 n_buffers,
 642                    u32 max_bits,
 643                    u32 n_bits,
 644                    u32 byte_offset, u64 v_min, u64 v_max, u64 mask, u32 shift)
 645 {
 646   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
 647   u64 v_diff = v_max - v_min + 1;
 648   u64 r_mask = max_pow2 (v_diff) - 1;
 649   u64 v0, v1;
 650   void *random_data;
 651
 652   random_data = clib_random_buffer_get_data
 653     (&vm->random_buffer, n_buffers * max_bits / BITS (u8));
 654   v0 = v1 = v_min;
 655
 656   while (n_buffers >= 4)
 657     {
 658       vlib_buffer_t *b0, *b1, *b2, *b3;
 659       void *a0, *a1;
 660       u64 r0 = 0, r1 = 0;       /* warnings be gone */
 661
 662       b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 663       b1 = vlib_get_buffer (vm, buffers[1]);
 664       b2 = vlib_get_buffer (vm, buffers[2]);
 665       b3 = vlib_get_buffer (vm, buffers[3]);
 666       buffers += 2;
 667       n_buffers -= 2;
 668
 669       a0 = (void *) b0 + byte_offset;
 670       a1 = (void *) b1 + byte_offset;
 671       CLIB_PREFETCH ((void *) b2 + byte_offset, sizeof (v_min), WRITE);
 672       CLIB_PREFETCH ((void *) b3 + byte_offset, sizeof (v_min), WRITE);
 673
 674       switch (max_bits)
 675         {
 676 #define _(n)                                    \
 677           case BITS (u##n):                     \
 678             {                                   \
 679               u##n * r = random_data;           \
 680               r0 = r[0];                        \
 681               r1 = r[1];                        \
 682               random_data = r + 2;              \
 683             }                                   \
 684           break;
 685
 686           _(8);
 687           _(16);
 688           _(32);
 689           _(64);
 690
 691 #undef _
 692         }
 693
 694       /* Add power of 2 sized random number which may be out of range. */
 695       v0 += r0 & r_mask;
 696       v1 += r1 & r_mask;
 697
 698       /* Twice should be enough to reduce to v_min .. v_max range. */
 699       v0 = v0 > v_max ? v0 - v_diff : v0;
 700       v1 = v1 > v_max ? v1 - v_diff : v1;
 701       v0 = v0 > v_max ? v0 - v_diff : v0;
 702       v1 = v1 > v_max ? v1 - v_diff : v1;
 703
 704       setbits_2 (a0, a1, v0, v1, v_min, v_max, max_bits, n_bits, mask, shift,
 705                  /* is_increment */ 0);
 706
 707       ASSERT (validate_buffer_data (b0, s));
 708       ASSERT (validate_buffer_data (b1, s));
 709     }
 710
 711   while (n_buffers > 0)
 712     {
 713       vlib_buffer_t *b0;
 714       void *a0;
 715       u64 r0 = 0;               /* warnings be gone */
 716
 717       b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
 718       buffers += 1;
 719       n_buffers -= 1;
 720
 721       a0 = (void *) b0 + byte_offset;
 722
 723       switch (max_bits)
 724         {
 725 #define _(n)                                    \
 726           case BITS (u##n):                     \
 727             {                                   \
 728               u##n * r = random_data;           \
 729               r0 = r[0];                        \
 730               random_data = r + 1;              \
 731             }                                   \
 732           break;
 733
 734           _(8);
 735           _(16);
 736           _(32);
 737           _(64);
 738
 739 #undef _
 740         }
 741
 742       /* Add power of 2 sized random number which may be out of range. */
 743       v0 += r0 & r_mask;
 744
 745       /* Twice should be enough to reduce to v_min .. v_max range. */
 746       v0 = v0 > v_max ? v0 - v_diff : v0;
 747       v0 = v0 > v_max ? v0 - v_diff : v0;
 748
 749       setbits_1 (a0, v0, v_min, v_max, max_bits, n_bits, mask, shift);
 750
 751       ASSERT (validate_buffer_data (b0, s));
 752     }
 753 }
 754
 755 static u64
 756 do_it (pg_main_t * pg,
 757        pg_stream_t * s,
 758        u32 * buffers,
 759        u32 n_buffers,
 760        u32 lo_bit, u32 hi_bit,
 761        u64 v_min, u64 v_max, u64 v, pg_edit_type_t edit_type)
 762 {
 763   u32 max_bits, l0, l1, h1, start_bit;
 764
 765   if (v_min == v_max)
 766     edit_type = PG_EDIT_FIXED;
 767
 768   l0 = lo_bit / BITS (u8);
 769   l1 = lo_bit % BITS (u8);
 770   h1 = hi_bit % BITS (u8);
 771
 772   start_bit = l0 * BITS (u8);
 773
 774   max_bits = hi_bit - start_bit;
 775   ASSERT (max_bits <= 64);
 776
 777 #define _(n)                                            \
 778   case (n):                                             \
 779     if (edit_type == PG_EDIT_INCREMENT)                 \
 780       v = do_set_increment (pg, s, buffers, n_buffers,  \
 781                             BITS (u##n),                \
 782                             l0,                         \
 783                             /* is_net_byte_order */ 1,  \
 784                             /* want sum */ 0, 0,        \
 785                             v_min, v_max,               \
 786                             v);                         \
 787     else if (edit_type == PG_EDIT_RANDOM)               \
 788       do_set_random (pg, s, buffers, n_buffers,         \
 789                      BITS (u##n),                       \
 790                      l0,                                \
 791                      /* is_net_byte_order */ 1,         \
 792                      /* want sum */ 0, 0,               \
 793                      v_min, v_max);                     \
 794     else /* edit_type == PG_EDIT_FIXED */               \
 795       do_set_fixed (pg, s, buffers, n_buffers,          \
 796                     BITS (u##n),                        \
 797                     l0,                                 \
 798                     /* is_net_byte_order */ 1,          \
 799                     v_min, v_max);                      \
 800   goto done;
 801
 802   if (l1 == 0 && h1 == 0)
 803     {
 804       switch (max_bits)
 805         {
 806           _(8);
 807           _(16);
 808           _(32);
 809           _(64);
 810         }
 811     }
 812
 813 #undef _
 814
 815   {
 816     u64 mask;
 817     u32 shift = l1;
 818     u32 n_bits = max_bits;
 819
 820     max_bits = clib_max (max_pow2 (n_bits), 8);
 821
 822     mask = ((u64) 1 << (u64) n_bits) - 1;
 823     mask &= ~(((u64) 1 << (u64) shift) - 1);
 824
 825     mask <<= max_bits - n_bits;
 826     shift += max_bits - n_bits;
 827
 828     switch (max_bits)
 829       {
 830 #define _(n)                                                            \
 831         case (n):                                                       \
 832           if (edit_type == PG_EDIT_INCREMENT)                           \
 833             v = do_setbits_increment (pg, s, buffers, n_buffers,        \
 834                                       BITS (u##n), n_bits,              \
 835                                       l0, v_min, v_max, v,              \
 836                                       mask, shift);                     \
 837           else if (edit_type == PG_EDIT_RANDOM)                         \
 838             do_setbits_random (pg, s, buffers, n_buffers,               \
 839                                BITS (u##n), n_bits,                     \
 840                                l0, v_min, v_max,                        \
 841                                mask, shift);                            \
 842           else /* edit_type == PG_EDIT_FIXED */                         \
 843             do_setbits_fixed (pg, s, buffers, n_buffers,                \
 844                               BITS (u##n), n_bits,                      \
 845                               l0, v_min, v_max,                         \
 846                               mask, shift);                             \
 847         goto done;
 848
 849         _(8);
 850         _(16);
 851         _(32);
 852         _(64);
 853
 854 #undef _
 855       }
 856   }
 857
 858 done:
 859   return v;
 860 }
 861
 862 static void
 863 pg_generate_set_lengths (pg_main_t * pg,
 864                          pg_stream_t * s, u32 * buffers, u32 n_buffers)
 865 {
 866   u64 v_min, v_max, length_sum;
 867   pg_edit_type_t edit_type;
 868
 869   v_min = s->min_packet_bytes;
 870   v_max = s->max_packet_bytes;
 871   edit_type = s->packet_size_edit_type;
 872
 873   if (edit_type == PG_EDIT_INCREMENT)
 874     s->last_increment_packet_size
 875       = do_set_increment (pg, s, buffers, n_buffers,
 876                           8 * STRUCT_SIZE_OF (vlib_buffer_t, current_length),
 877                           STRUCT_OFFSET_OF (vlib_buffer_t, current_length),
 878                           /* is_net_byte_order */ 0,
 879                           /* want sum */ 1, &length_sum,
 880                           v_min, v_max, s->last_increment_packet_size);
 881
 882   else if (edit_type == PG_EDIT_RANDOM)
 883     do_set_random (pg, s, buffers, n_buffers,
 884                    8 * STRUCT_SIZE_OF (vlib_buffer_t, current_length),
 885                    STRUCT_OFFSET_OF (vlib_buffer_t, current_length),
 886                    /* is_net_byte_order */ 0,
 887                    /* want sum */ 1, &length_sum,
 888                    v_min, v_max);
 889
 890   else                          /* edit_type == PG_EDIT_FIXED */
 891     {
 892       do_set_fixed (pg, s, buffers, n_buffers,
 893                     8 * STRUCT_SIZE_OF (vlib_buffer_t, current_length),
 894                     STRUCT_OFFSET_OF (vlib_buffer_t, current_length),
 895                     /* is_net_byte_order */ 0,
 896                     v_min, v_max);
 897       length_sum = v_min * n_buffers;
 898     }
 899
 900   {
 901     vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
 902     vnet_interface_main_t *im = &vnm->interface_main;
 903     vnet_sw_interface_t *si =
 904       vnet_get_sw_interface (vnm, s->sw_if_index[VLIB_RX]);
 905
 906     vlib_increment_combined_counter (im->combined_sw_if_counters
 907                                      + VNET_INTERFACE_COUNTER_RX,
 908                                      vlib_get_thread_index (),
 909                                      si->sw_if_index, n_buffers, length_sum);
 910   }
 911
 912 }
 913
 914 static void
 915 pg_generate_fix_multi_buffer_lengths (pg_main_t * pg,
 916                                       pg_stream_t * s,
 917                                       u32 * buffers, u32 n_buffers)
 918 {
 919   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
 920   pg_buffer_index_t *pbi;
 921   uword n_bytes_left;
 922   static u32 *unused_buffers = 0;
 923
 924   while (n_buffers > 0)
 925     {
 926       vlib_buffer_t *b;
 927       u32 bi;
 928
 929       bi = buffers[0];
 930       b = vlib_get_buffer (vm, bi);
 931
 932       /* Current length here is length of whole packet. */
 933       n_bytes_left = b->current_length;
 934
 935       pbi = s->buffer_indices;
 936       while (1)
 937         {
 938           uword n = clib_min (n_bytes_left, s->buffer_bytes);
 939
 940           b->current_length = n;
 941           n_bytes_left -= n;
 942           if (n_bytes_left > 0)
 943             b->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
 944           else
 945             b->flags &= ~VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
 946
 947           /* Return unused buffers to fifos. */
 948           if (n == 0)
 949             vec_add1 (unused_buffers, bi);
 950
 951           pbi++;
 952           if (pbi >= vec_end (s->buffer_indices))
 953             break;
 954
 955           bi = b->next_buffer;
 956           b = vlib_get_buffer (vm, bi);
 957         }
 958       ASSERT (n_bytes_left == 0);
 959
 960       buffers += 1;
 961       n_buffers -= 1;
 962     }
 963
 964   if (vec_len (unused_buffers) > 0)
 965     {
 966       vlib_buffer_free_no_next (vm, unused_buffers, vec_len (unused_buffers));
 967       _vec_len (unused_buffers) = 0;
 968     }
 969 }
 970
 971 static void
 972 pg_generate_edit (pg_main_t * pg,
 973                   pg_stream_t * s, u32 * buffers, u32 n_buffers)
 974 {
 975   pg_edit_t *e;
 976
 977   vec_foreach (e, s->non_fixed_edits)
 978   {
 979     switch (e->type)
 980       {
 981       case PG_EDIT_RANDOM:
 982       case PG_EDIT_INCREMENT:
 983         {
 984           u32 lo_bit, hi_bit;
 985           u64 v_min, v_max;
 986
 987           v_min = pg_edit_get_value (e, PG_EDIT_LO);
 988           v_max = pg_edit_get_value (e, PG_EDIT_HI);
 989
 990           hi_bit = (BITS (u8) * STRUCT_OFFSET_OF (vlib_buffer_t, data)
 991                     + BITS (u8) + e->lsb_bit_offset);
 992           lo_bit = hi_bit - e->n_bits;
 993
 994           e->last_increment_value
 995             = do_it (pg, s, buffers, n_buffers, lo_bit, hi_bit, v_min, v_max,
 996                      e->last_increment_value, e->type);
 997         }
 998         break;
 999
1000       case PG_EDIT_UNSPECIFIED:
1001         break;
1002
1003       default:
1004         /* Should not be any fixed edits left. */
1005         ASSERT (0);
1006         break;
1007       }
1008   }
1009
1010   /* Call any edit functions to e.g. completely IP lengths, checksums, ... */
1011   {
1012     int i;
1013     for (i = vec_len (s->edit_groups) - 1; i >= 0; i--)
1014       {
1015         pg_edit_group_t *g = s->edit_groups + i;
1016         if (g->edit_function)
1017           g->edit_function (pg, s, g, buffers, n_buffers);
1018       }
1019   }
1020 }
1021
1022 static void
1023 pg_set_next_buffer_pointers (pg_main_t * pg,
1024                              pg_stream_t * s,
1025                              u32 * buffers, u32 * next_buffers, u32 n_buffers)
1026 {
1027   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
1028
1029   while (n_buffers >= 4)
1030     {
1031       u32 ni0, ni1;
1032       vlib_buffer_t *b0, *b1;
1033
1034       b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
1035       b1 = vlib_get_buffer (vm, buffers[1]);
1036       ni0 = next_buffers[0];
1037       ni1 = next_buffers[1];
1038
1039       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, buffers[2], WRITE);
1040       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, buffers[3], WRITE);
1041
1042       b0->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
1043       b1->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
1044       b0->next_buffer = ni0;
1045       b1->next_buffer = ni1;
1046
1047       buffers += 2;
1048       next_buffers += 2;
1049       n_buffers -= 2;
1050     }
1051
1052   while (n_buffers > 0)
1053     {
1054       u32 ni0;
1055       vlib_buffer_t *b0;
1056
1057       b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
1058       ni0 = next_buffers[0];
1059       buffers += 1;
1060       next_buffers += 1;
1061       n_buffers -= 1;
1062
1063       b0->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
1064       b0->next_buffer = ni0;
1065     }
1066 }
1067
1068 static_always_inline void
1069 init_buffers_inline (vlib_main_t * vm,
1070                      pg_stream_t * s,
1071                      u32 * buffers,
1072                      u32 n_buffers, u32 data_offset, u32 n_data, u32 set_data)
1073 {
1074   u32 n_left, *b;
1075   u8 *data, *mask;
1076
1077   ASSERT (s->replay_packet_templates == 0);
1078
1079   data = s->fixed_packet_data + data_offset;
1080   mask = s->fixed_packet_data_mask + data_offset;
1081   if (data + n_data >= vec_end (s->fixed_packet_data))
1082     n_data = (data < vec_end (s->fixed_packet_data)
1083               ? vec_end (s->fixed_packet_data) - data : 0);
1084   if (n_data > 0)
1085     {
1086       ASSERT (data + n_data <= vec_end (s->fixed_packet_data));
1087       ASSERT (mask + n_data <= vec_end (s->fixed_packet_data_mask));
1088     }
1089
1090   n_left = n_buffers;
1091   b = buffers;
1092
1093   while (n_left >= 4)
1094     {
1095       u32 bi0, bi1;
1096       vlib_buffer_t *b0, *b1;
1097
1098       /* Prefetch next iteration. */
1099       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, b[2], STORE);
1100       vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, b[3], STORE);
1101
1102       bi0 = b[0];
1103       bi1 = b[1];
1104       b += 2;
1105       n_left -= 2;
1106
1107       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
1108       b1 = vlib_get_buffer (vm, bi1);
1109
1110       vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] =
1111         vnet_buffer (b1)->sw_if_index[VLIB_RX] = s->sw_if_index[VLIB_RX];
1112
1113       vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] =
1114         vnet_buffer (b1)->sw_if_index[VLIB_TX] = s->sw_if_index[VLIB_TX];
1115
1116       if (set_data)
1117         {
1118           clib_memcpy_fast (b0->data, data, n_data);
1119           clib_memcpy_fast (b1->data, data, n_data);
1120         }
1121       else
1122         {
1123           ASSERT (validate_buffer_data2 (b0, s, data_offset, n_data));
1124           ASSERT (validate_buffer_data2 (b1, s, data_offset, n_data));
1125         }
1126     }
1127
1128   while (n_left >= 1)
1129     {
1130       u32 bi0;
1131       vlib_buffer_t *b0;
1132
1133       bi0 = b[0];
1134       b += 1;
1135       n_left -= 1;
1136
1137       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
1138       vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = s->sw_if_index[VLIB_RX];
1139       vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = s->sw_if_index[VLIB_TX];
1140
1141       if (set_data)
1142         clib_memcpy_fast (b0->data, data, n_data);
1143       else
1144         ASSERT (validate_buffer_data2 (b0, s, data_offset, n_data));
1145     }
1146 }
1147
1148 static u32
1149 pg_stream_fill_helper (pg_main_t * pg,
1150                        pg_stream_t * s,
1151                        pg_buffer_index_t * bi,
1152                        u32 * buffers, u32 * next_buffers, u32 n_alloc)
1153 {
1154   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
1155   uword is_start_of_packet = bi == s->buffer_indices;
1156   u32 n_allocated;
1157
1158   ASSERT (vec_len (s->replay_packet_templates) == 0);
1159
1160   n_allocated = vlib_buffer_alloc (vm, buffers, n_alloc);
1161   if (n_allocated == 0)
1162     return 0;
1163
1164   /*
1165    * We can't assume we got all the buffers we asked for...
1166    * This never worked until recently.
1167    */
1168   n_alloc = n_allocated;
1169
1170   /* Reinitialize buffers */
1171   init_buffers_inline
1172     (vm, s,
1173      buffers,
1174      n_alloc, (bi - s->buffer_indices) * s->buffer_bytes /* data offset */ ,
1175      s->buffer_bytes,
1176      /* set_data */ 1);
1177
1178   if (next_buffers)
1179     pg_set_next_buffer_pointers (pg, s, buffers, next_buffers, n_alloc);
1180
1181   if (is_start_of_packet)
1182     {
1183       pg_generate_set_lengths (pg, s, buffers, n_alloc);
1184       if (vec_len (s->buffer_indices) > 1)
1185         pg_generate_fix_multi_buffer_lengths (pg, s, buffers, n_alloc);
1186
1187       pg_generate_edit (pg, s, buffers, n_alloc);
1188     }
1189
1190   return n_alloc;
1191 }
1192
1193 static u32
1194 pg_stream_fill_replay (pg_main_t * pg, pg_stream_t * s, u32 n_alloc)
1195 {
1196   pg_buffer_index_t *bi;
1197   u32 n_left, i, l;
1198   u32 buffer_alloc_request = 0;
1199   u32 buffer_alloc_result;
1200   u32 current_buffer_index;
1201   u32 *buffers;
1202   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
1203   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
1204   u32 buf_sz = vlib_buffer_get_default_data_size (vm);
1205   vnet_interface_main_t *im = &vnm->interface_main;
1206   vnet_sw_interface_t *si;
1207
1208   buffers = pg->replay_buffers_by_thread[vm->thread_index];
1209   vec_reset_length (buffers);
1210   bi = s->buffer_indices;
1211
1212   n_left = n_alloc;
1213   i = s->current_replay_packet_index;
1214   l = vec_len (s->replay_packet_templates);
1215
1216   /* Figure out how many buffers we need */
1217   while (n_left > 0)
1218     {
1219       u8 *d0;
1220
1221       d0 = vec_elt (s->replay_packet_templates, i);
1222       buffer_alloc_request += (vec_len (d0) + (buf_sz - 1)) / buf_sz;
1223
1224       i = ((i + 1) == l) ? 0 : i + 1;
1225       n_left--;
1226     }
1227
1228   ASSERT (buffer_alloc_request > 0);
1229   vec_validate (buffers, buffer_alloc_request - 1);
1230
1231   /* Allocate that many buffers */
1232   buffer_alloc_result = vlib_buffer_alloc (vm, buffers, buffer_alloc_request);
1233   if (buffer_alloc_result < buffer_alloc_request)
1234     {
1235       clib_warning ("alloc failure, got %d not %d", buffer_alloc_result,
1236                     buffer_alloc_request);
1237       vlib_buffer_free_no_next (vm, buffers, buffer_alloc_result);
1238       pg->replay_buffers_by_thread[vm->thread_index] = buffers;
1239       return 0;
1240     }
1241
1242   /* Now go generate the buffers, and add them to the FIFO */
1243   n_left = n_alloc;
1244
1245   current_buffer_index = 0;
1246   i = s->current_replay_packet_index;
1247   l = vec_len (s->replay_packet_templates);
1248   while (n_left > 0)
1249     {
1250       u8 *d0;
1251       int not_last;
1252       u32 data_offset;
1253       u32 bytes_to_copy, bytes_this_chunk;
1254       vlib_buffer_t *b;
1255
1256       d0 = vec_elt (s->replay_packet_templates, i);
1257       data_offset = 0;
1258       bytes_to_copy = vec_len (d0);
1259
1260       /* Add head chunk to pg fifo */
1261       clib_fifo_add1 (bi->buffer_fifo, buffers[current_buffer_index]);
1262
1263       /* Copy the data */
1264       while (bytes_to_copy)
1265         {
1266           bytes_this_chunk = clib_min (bytes_to_copy, buf_sz);
1267           ASSERT (current_buffer_index < vec_len (buffers));
1268           b = vlib_get_buffer (vm, buffers[current_buffer_index]);
1269           clib_memcpy_fast (b->data, d0 + data_offset, bytes_this_chunk);
1270           vnet_buffer (b)->sw_if_index[VLIB_RX] = s->sw_if_index[VLIB_RX];
1271           vnet_buffer (b)->sw_if_index[VLIB_TX] = s->sw_if_index[VLIB_TX];
1272           b->flags = 0;
1273           b->next_buffer = 0;
1274           b->current_data = 0;
1275           b->current_length = bytes_this_chunk;
1276
1277           not_last = bytes_this_chunk < bytes_to_copy;
1278           if (not_last)
1279             {
1280               ASSERT (current_buffer_index < (vec_len (buffers) - 1));
1281               b->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
1282               b->next_buffer = buffers[current_buffer_index + 1];
1283             }
1284           bytes_to_copy -= bytes_this_chunk;
1285           data_offset += bytes_this_chunk;
1286           current_buffer_index++;
1287         }
1288
1289       i = ((i + 1) == l) ? 0 : i + 1;
1290       n_left--;
1291     }
1292
1293   /* Update the interface counters */
1294   si = vnet_get_sw_interface (vnm, s->sw_if_index[VLIB_RX]);
1295   l = 0;
1296   for (i = 0; i < n_alloc; i++)
1297     l += vlib_buffer_index_length_in_chain (vm, buffers[i]);
1298   vlib_increment_combined_counter (im->combined_sw_if_counters
1299                                    + VNET_INTERFACE_COUNTER_RX,
1300                                    vlib_get_thread_index (),
1301                                    si->sw_if_index, n_alloc, l);
1302
1303   s->current_replay_packet_index += n_alloc;
1304   s->current_replay_packet_index %= vec_len (s->replay_packet_templates);
1305
1306   pg->replay_buffers_by_thread[vm->thread_index] = buffers;
1307   return n_alloc;
1308 }
1309
1310
1311 static u32
1312 pg_stream_fill (pg_main_t * pg, pg_stream_t * s, u32 n_buffers)
1313 {
1314   pg_buffer_index_t *bi;
1315   word i, n_in_fifo, n_alloc, n_free, n_added;
1316   u32 *tail, *start, *end, *last_tail, *last_start;
1317
1318   bi = s->buffer_indices;
1319
1320   n_in_fifo = clib_fifo_elts (bi->buffer_fifo);
1321   if (n_in_fifo >= n_buffers)
1322     return n_in_fifo;
1323
1324   n_alloc = n_buffers - n_in_fifo;
1325
1326   /* Round up, but never generate more than limit. */
1327   n_alloc = clib_max (VLIB_FRAME_SIZE, n_alloc);
1328
1329   if (s->n_packets_limit > 0
1330       && s->n_packets_generated + n_in_fifo + n_alloc >= s->n_packets_limit)
1331     {
1332       n_alloc = s->n_packets_limit - s->n_packets_generated - n_in_fifo;
1333       if (n_alloc < 0)
1334         n_alloc = 0;
1335     }
1336
1337   /*
1338    * Handle pcap replay directly
1339    */
1340   if (s->replay_packet_templates)
1341     return pg_stream_fill_replay (pg, s, n_alloc);
1342
1343   /* All buffer fifos should have the same size. */
1344   if (CLIB_DEBUG > 0)
1345     {
1346       uword l = ~0, e;
1347       vec_foreach (bi, s->buffer_indices)
1348       {
1349         e = clib_fifo_elts (bi->buffer_fifo);
1350         if (bi == s->buffer_indices)
1351           l = e;
1352         ASSERT (l == e);
1353       }
1354     }
1355
1356   last_tail = last_start = 0;
1357   n_added = n_alloc;
1358
1359   for (i = vec_len (s->buffer_indices) - 1; i >= 0; i--)
1360     {
1361       bi = vec_elt_at_index (s->buffer_indices, i);
1362
1363       n_free = clib_fifo_free_elts (bi->buffer_fifo);
1364       if (n_free < n_alloc)
1365         clib_fifo_resize (bi->buffer_fifo, n_alloc - n_free);
1366
1367       tail = clib_fifo_advance_tail (bi->buffer_fifo, n_alloc);
1368       start = bi->buffer_fifo;
1369       end = clib_fifo_end (bi->buffer_fifo);
1370
1371       if (tail + n_alloc <= end)
1372         {
1373           n_added =
1374             pg_stream_fill_helper (pg, s, bi, tail, last_tail, n_alloc);
1375         }
1376       else
1377         {
1378           u32 n = clib_min (end - tail, n_alloc);
1379           n_added = pg_stream_fill_helper (pg, s, bi, tail, last_tail, n);
1380
1381           if (n_added == n && n_alloc > n_added)
1382             {
1383               n_added += pg_stream_fill_helper
1384                 (pg, s, bi, start, last_start, n_alloc - n_added);
1385             }
1386         }
1387
1388       if (PREDICT_FALSE (n_added < n_alloc))
1389         tail = clib_fifo_advance_tail (bi->buffer_fifo, n_added - n_alloc);
1390
1391       last_tail = tail;
1392       last_start = start;
1393
1394       /* Verify that pkts in the fifo are properly allocated */
1395     }
1396
1397   return n_in_fifo + n_added;
1398 }
1399
1400 typedef struct
1401 {
1402   u32 stream_index;
1403
1404   u32 packet_length;
1405   u32 sw_if_index;
1406
1407   /* Use pre data for packet data. */
1408   vlib_buffer_t buffer;
1409 } pg_input_trace_t;
1410
1411 static u8 *
1412 format_pg_input_trace (u8 * s, va_list * va)
1413 {
1414   vlib_main_t *vm = va_arg (*va, vlib_main_t *);
1415   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*va, vlib_node_t *);
1416   pg_input_trace_t *t = va_arg (*va, pg_input_trace_t *);
1417   pg_main_t *pg = &pg_main;
1418   pg_stream_t *stream;
1419   vlib_node_t *n;
1420   u32 indent = format_get_indent (s);
1421
1422   stream = 0;
1423   if (!pool_is_free_index (pg->streams, t->stream_index))
1424     stream = pool_elt_at_index (pg->streams, t->stream_index);
1425
1426   if (stream)
1427     s = format (s, "stream %v", pg->streams[t->stream_index].name);
1428   else
1429     s = format (s, "stream %d", t->stream_index);
1430
1431   s = format (s, ", %d bytes", t->packet_length);
1432   s = format (s, ", sw_if_index %d", t->sw_if_index);
1433
1434   s = format (s, "\n%U%U",
1435               format_white_space, indent, format_vnet_buffer, &t->buffer);
1436
1437   s = format (s, "\n%U", format_white_space, indent);
1438
1439   n = 0;
1440   if (stream)
1441     n = vlib_get_node (vm, stream->node_index);
1442
1443   if (n && n->format_buffer)
1444     s = format (s, "%U", n->format_buffer,
1445                 t->buffer.pre_data, sizeof (t->buffer.pre_data));
1446   else
1447     s = format (s, "%U",
1448                 format_hex_bytes, t->buffer.pre_data,
1449                 ARRAY_LEN (t->buffer.pre_data));
1450   return s;
1451 }
1452
1453 static void
1454 pg_input_trace (pg_main_t * pg,
1455                 vlib_node_runtime_t * node, u32 stream_index, u32 next_index,
1456                 u32 * buffers, u32 n_buffers)
1457 {
1458   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
1459   u32 *b, n_left;
1460
1461   n_left = n_buffers;
1462   b = buffers;
1463
1464   while (n_left >= 2)
1465     {
1466       u32 bi0, bi1;
1467       vlib_buffer_t *b0, *b1;
1468       pg_input_trace_t *t0, *t1;
1469
1470       bi0 = b[0];
1471       bi1 = b[1];
1472       b += 2;
1473       n_left -= 2;
1474
1475       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
1476       b1 = vlib_get_buffer (vm, bi1);
1477
1478       vlib_trace_buffer (vm, node, next_index, b0, /* follow_chain */ 1);
1479       vlib_trace_buffer (vm, node, next_index, b1, /* follow_chain */ 1);
1480
1481       t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (t0[0]));
1482       t1 = vlib_add_trace (vm, node, b1, sizeof (t1[0]));
1483
1484       t0->stream_index = stream_index;
1485       t1->stream_index = stream_index;
1486
1487       t0->packet_length = vlib_buffer_length_in_chain (vm, b0);
1488       t1->packet_length = vlib_buffer_length_in_chain (vm, b1);
1489
1490       t0->sw_if_index = vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX];
1491       t1->sw_if_index = vnet_buffer (b1)->sw_if_index[VLIB_RX];
1492
1493       clib_memcpy_fast (&t0->buffer, b0,
1494                         sizeof (b0[0]) - sizeof (b0->pre_data));
1495       clib_memcpy_fast (&t1->buffer, b1,
1496                         sizeof (b1[0]) - sizeof (b1->pre_data));
1497
1498       clib_memcpy_fast (t0->buffer.pre_data, b0->data,
1499                         sizeof (t0->buffer.pre_data));
1500       clib_memcpy_fast (t1->buffer.pre_data, b1->data,
1501                         sizeof (t1->buffer.pre_data));
1502     }
1503
1504   while (n_left >= 1)
1505     {
1506       u32 bi0;
1507       vlib_buffer_t *b0;
1508       pg_input_trace_t *t0;
1509
1510       bi0 = b[0];
1511       b += 1;
1512       n_left -= 1;
1513
1514       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
1515
1516       vlib_trace_buffer (vm, node, next_index, b0, /* follow_chain */ 1);
1517       t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (t0[0]));
1518
1519       t0->stream_index = stream_index;
1520       t0->packet_length = vlib_buffer_length_in_chain (vm, b0);
1521       t0->sw_if_index = vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX];
1522       clib_memcpy_fast (&t0->buffer, b0,
1523                         sizeof (b0[0]) - sizeof (b0->pre_data));
1524       clib_memcpy_fast (t0->buffer.pre_data, b0->data,
1525                         sizeof (t0->buffer.pre_data));
1526     }
1527 }
1528
1529 static_always_inline void
1530 fill_gso_buffer_flags (vlib_main_t * vm, u32 * buffers, u32 n_buffers,
1531                        u32 packet_data_size)
1532 {
1533
1534   for (int i = 0; i < n_buffers; i++)
1535     {
1536       vlib_buffer_t *b0 = vlib_get_buffer (vm, buffers[i]);
1537       u8 l4_proto = 0;
1538       u8 l4_hdr_sz = 0;
1539
1540       ethernet_header_t *eh = (ethernet_header_t *) b0->data;
1541       u16 ethertype = clib_net_to_host_u16 (eh->type);
1542       u16 l2hdr_sz = sizeof (ethernet_header_t);
1543
1544       vnet_buffer (b0)->l2_hdr_offset = 0;
1545       vnet_buffer (b0)->l3_hdr_offset = l2hdr_sz;
1546       if (PREDICT_TRUE (ethertype == ETHERNET_TYPE_IP4))
1547         {
1548           ip4_header_t *ip4 = (ip4_header_t *) (b0->data + l2hdr_sz);
1549           vnet_buffer (b0)->l4_hdr_offset = l2hdr_sz + ip4_header_bytes (ip4);
1550           l4_proto = ip4->protocol;
1551           b0->flags |=
1552             (VNET_BUFFER_F_IS_IP4 | VNET_BUFFER_F_L2_HDR_OFFSET_VALID
1553              | VNET_BUFFER_F_L3_HDR_OFFSET_VALID |
1554              VNET_BUFFER_F_L4_HDR_OFFSET_VALID);
1555           b0->flags |= VNET_BUFFER_F_OFFLOAD_IP_CKSUM;
1556         }
1557       else if (PREDICT_TRUE (ethertype == ETHERNET_TYPE_IP6))
1558         {
1559           ip6_header_t *ip6 = (ip6_header_t *) (b0->data + l2hdr_sz);
1560           /* FIXME IPv6 EH traversal */
1561           vnet_buffer (b0)->l4_hdr_offset = l2hdr_sz + sizeof (ip6_header_t);
1562           l4_proto = ip6->protocol;
1563           b0->flags |=
1564             (VNET_BUFFER_F_IS_IP6 | VNET_BUFFER_F_L2_HDR_OFFSET_VALID
1565              | VNET_BUFFER_F_L3_HDR_OFFSET_VALID |
1566              VNET_BUFFER_F_L4_HDR_OFFSET_VALID);
1567           b0->flags |= VNET_BUFFER_F_OFFLOAD_IP_CKSUM;
1568         }
1569       if (l4_proto == IP_PROTOCOL_TCP)
1570         {
1571           b0->flags |= VNET_BUFFER_F_OFFLOAD_TCP_CKSUM;
1572           tcp_header_t *tcp = (tcp_header_t *) (b0->data +
1573                                                 vnet_buffer
1574                                                 (b0)->l4_hdr_offset);
1575           l4_hdr_sz = tcp_header_bytes (tcp);
1576           tcp->checksum = 0;
1577           vnet_buffer2 (b0)->gso_l4_hdr_sz = l4_hdr_sz;
1578           vnet_buffer2 (b0)->gso_size = packet_data_size;
1579           b0->flags |= VNET_BUFFER_F_GSO;
1580         }
1581       else if (l4_proto == IP_PROTOCOL_UDP)
1582         {
1583           b0->flags |= VNET_BUFFER_F_OFFLOAD_UDP_CKSUM;
1584           udp_header_t *udp = (udp_header_t *) (b0->data +
1585                                                 vnet_buffer
1586                                                 (b0)->l4_hdr_offset);
1587           vnet_buffer2 (b0)->gso_l4_hdr_sz = sizeof (*udp);
1588           udp->checksum = 0;
1589         }
1590     }
1591 }
1592
1593 static uword
1594 pg_generate_packets (vlib_node_runtime_t * node,
1595                      pg_main_t * pg,
1596                      pg_stream_t * s, uword n_packets_to_generate)
1597 {
1598   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
1599   u32 *to_next, n_this_frame, n_left, n_trace, n_packets_in_fifo;
1600   uword n_packets_generated;
1601   pg_buffer_index_t *bi, *bi0;
1602   u32 next_index = s->next_index;
1603   vnet_feature_main_t *fm = &feature_main;
1604   vnet_feature_config_main_t *cm;
1605   u8 feature_arc_index = fm->device_input_feature_arc_index;
1606   cm = &fm->feature_config_mains[feature_arc_index];
1607   u32 current_config_index = ~(u32) 0;
1608   pg_interface_t *pi = pool_elt_at_index (pg->interfaces, s->pg_if_index);
1609   int i;
1610
1611   bi0 = s->buffer_indices;
1612
1613   n_packets_in_fifo = pg_stream_fill (pg, s, n_packets_to_generate);
1614   n_packets_to_generate = clib_min (n_packets_in_fifo, n_packets_to_generate);
1615   n_packets_generated = 0;
1616
1617   if (PREDICT_FALSE
1618       (vnet_have_features (feature_arc_index, s->sw_if_index[VLIB_RX])))
1619     {
1620       current_config_index =
1621         vec_elt (cm->config_index_by_sw_if_index, s->sw_if_index[VLIB_RX]);
1622       vnet_get_config_data (&cm->config_main, &current_config_index,
1623                             &next_index, 0);
1624     }
1625
1626   while (n_packets_to_generate > 0)
1627     {
1628       u32 *head, *start, *end;
1629
1630       if (PREDICT_TRUE (next_index == VNET_DEVICE_INPUT_NEXT_ETHERNET_INPUT))
1631         {
1632           vlib_next_frame_t *nf;
1633           vlib_frame_t *f;
1634           ethernet_input_frame_t *ef;
1635           vlib_get_new_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left);
1636           nf = vlib_node_runtime_get_next_frame (vm, node, next_index);
1637           f = vlib_get_frame (vm, nf->frame);
1638           f->flags = ETH_INPUT_FRAME_F_SINGLE_SW_IF_IDX;
1639
1640           ef = vlib_frame_scalar_args (f);
1641           ef->sw_if_index = pi->sw_if_index;
1642           ef->hw_if_index = pi->hw_if_index;
1643           vlib_frame_no_append (f);
1644         }
1645       else
1646         vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left);
1647
1648       n_this_frame = n_packets_to_generate;
1649       if (n_this_frame > n_left)
1650         n_this_frame = n_left;
1651
1652       start = bi0->buffer_fifo;
1653       end = clib_fifo_end (bi0->buffer_fifo);
1654       head = clib_fifo_head (bi0->buffer_fifo);
1655
1656       if (head + n_this_frame <= end)
1657         vlib_buffer_copy_indices (to_next, head, n_this_frame);
1658       else
1659         {
1660           u32 n = end - head;
1661           vlib_buffer_copy_indices (to_next + 0, head, n);
1662           vlib_buffer_copy_indices (to_next + n, start, n_this_frame - n);
1663         }
1664
1665       if (s->replay_packet_templates == 0)
1666         {
1667           vec_foreach (bi, s->buffer_indices)
1668             clib_fifo_advance_head (bi->buffer_fifo, n_this_frame);
1669         }
1670       else
1671         {
1672           clib_fifo_advance_head (bi0->buffer_fifo, n_this_frame);
1673         }
1674
1675       if (current_config_index != ~(u32) 0)
1676         for (i = 0; i < n_this_frame; i++)
1677           {
1678             vlib_buffer_t *b;
1679             b = vlib_get_buffer (vm, to_next[i]);
1680             b->current_config_index = current_config_index;
1681             vnet_buffer (b)->feature_arc_index = feature_arc_index;
1682           }
1683
1684       if (pi->gso_enabled)
1685         fill_gso_buffer_flags (vm, to_next, n_this_frame, pi->gso_size);
1686
1687       n_trace = vlib_get_trace_count (vm, node);
1688       if (n_trace > 0)
1689         {
1690           u32 n = clib_min (n_trace, n_this_frame);
1691           pg_input_trace (pg, node, s - pg->streams, next_index, to_next, n);
1692           vlib_set_trace_count (vm, node, n_trace - n);
1693         }
1694       n_packets_to_generate -= n_this_frame;
1695       n_packets_generated += n_this_frame;
1696       n_left -= n_this_frame;
1697       if (CLIB_DEBUG > 0)
1698         {
1699           int i;
1700           vlib_buffer_t *b;
1701
1702           for (i = 0; i < n_this_frame; i++)
1703             {
1704               b = vlib_get_buffer (vm, to_next[i]);
1705               ASSERT ((b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT) == 0 ||
1706                       b->current_length >= VLIB_BUFFER_MIN_CHAIN_SEG_SIZE);
1707             }
1708         }
1709       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left);
1710     }
1711
1712   return n_packets_generated;
1713 }
1714
1715 static uword
1716 pg_input_stream (vlib_node_runtime_t * node, pg_main_t * pg, pg_stream_t * s)
1717 {
1718   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
1719   uword n_packets;
1720   f64 time_now, dt;
1721
1722   if (s->n_packets_limit > 0 && s->n_packets_generated >= s->n_packets_limit)
1723     {
1724       pg_stream_enable_disable (pg, s, /* want_enabled */ 0);
1725       return 0;
1726     }
1727
1728   /* Apply rate limit. */
1729   time_now = vlib_time_now (vm);
1730   if (s->time_last_generate == 0)
1731     s->time_last_generate = time_now;
1732
1733   dt = time_now - s->time_last_generate;
1734   s->time_last_generate = time_now;
1735
1736   n_packets = VLIB_FRAME_SIZE;
1737   if (s->rate_packets_per_second > 0)
1738     {
1739       s->packet_accumulator += dt * s->rate_packets_per_second;
1740       n_packets = s->packet_accumulator;
1741
1742       /* Never allow accumulator to grow if we get behind. */
1743       s->packet_accumulator -= n_packets;
1744     }
1745
1746   /* Apply fixed limit. */
1747   if (s->n_packets_limit > 0
1748       && s->n_packets_generated + n_packets > s->n_packets_limit)
1749     n_packets = s->n_packets_limit - s->n_packets_generated;
1750
1751   /* Generate up to one frame's worth of packets. */
1752   if (n_packets > VLIB_FRAME_SIZE)
1753     n_packets = VLIB_FRAME_SIZE;
1754
1755   if (n_packets > 0)
1756     n_packets = pg_generate_packets (node, pg, s, n_packets);
1757
1758   s->n_packets_generated += n_packets;
1759
1760   return n_packets;
1761 }
1762
1763 uword
1764 pg_input (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame)
1765 {
1766   uword i;
1767   pg_main_t *pg = &pg_main;
1768   uword n_packets = 0;
1769   u32 worker_index = 0;
1770
1771   if (vlib_num_workers ())
1772     worker_index = vlib_get_current_worker_index ();
1773
1774   /* *INDENT-OFF* */
1775   clib_bitmap_foreach (i, pg->enabled_streams[worker_index], ({
1776     pg_stream_t *s = vec_elt_at_index (pg->streams, i);
1777     n_packets += pg_input_stream (node, pg, s);
1778   }));
1779   /* *INDENT-ON* */
1780
1781   return n_packets;
1782 }
1783
1784 /* *INDENT-OFF* */
1785 VLIB_REGISTER_NODE (pg_input_node) = {
1786   .function = pg_input,
1787   .name = "pg-input",
1788   .sibling_of = "device-input",
1789   .type = VLIB_NODE_TYPE_INPUT,
1790
1791   .format_trace = format_pg_input_trace,
1792
1793   /* Input node will be left disabled until a stream is active. */
1794   .state = VLIB_NODE_STATE_DISABLED,
1795 };
1796 /* *INDENT-ON* */
1797
1798 /*
1799  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
1800  *
1801  * Local Variables:
1802  * eval: (c-set-style "gnu")
1803  * End:
1804  */