tcp/session: sprinkle prefetches
[vpp.git] / src / vnet / session-apps / echo_server.c
1 /*
2 * Copyright (c) 2015-2017 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 #include <vnet/vnet.h>
17 #include <vlibmemory/api.h>
18 #include <vnet/session/application.h>
19 #include <vnet/session/application_interface.h>
20
21 typedef struct
22 {
23   /*
24    * Server app parameters
25    */
26   svm_queue_t **vpp_queue;
27   svm_queue_t *vl_input_queue;  /**< Sever's event queue */
28
29   u32 app_index;                /**< Server app index */
30   u32 my_client_index;          /**< API client handle */
31   u32 node_index;               /**< process node index for evnt scheduling */
32
33   /*
34    * Config params
35    */
36   u8 no_echo;                   /**< Don't echo traffic */
37   u32 fifo_size;                        /**< Fifo size */
38   u32 rcv_buffer_size;          /**< Rcv buffer size */
39   u32 prealloc_fifos;           /**< Preallocate fifos */
40   u32 private_segment_count;    /**< Number of private segments  */
41   u32 private_segment_size;     /**< Size of private segments  */
42   char *server_uri;             /**< Server URI */
43   u32 tls_engine;               /**< TLS engine: mbedtls/openssl */
44   /*
45    * Test state
46    */
47   u8 **rx_buf;                  /**< Per-thread RX buffer */
48   u64 byte_index;
49   u32 **rx_retries;
50
51   vlib_main_t *vlib_main;
52 } echo_server_main_t;
53
54 echo_server_main_t echo_server_main;
55
56 int
57 echo_server_session_accept_callback (stream_session_t * s)
58 {
59   echo_server_main_t *esm = &echo_server_main;
60
61   esm->vpp_queue[s->thread_index] =
62     session_manager_get_vpp_event_queue (s->thread_index);
63   s->session_state = SESSION_STATE_READY;
64   esm->byte_index = 0;
65   vec_validate (esm->rx_retries[s->thread_index], s->session_index);
66   esm->rx_retries[s->thread_index][s->session_index] = 0;
67   return 0;
68 }
69
70 void
71 echo_server_session_disconnect_callback (stream_session_t * s)
72 {
73   echo_server_main_t *esm = &echo_server_main;
74   vnet_disconnect_args_t _a, *a = &_a;
75
76   a->handle = session_handle (s);
77   a->app_index = esm->app_index;
78   vnet_disconnect_session (a);
79 }
80
81 void
82 echo_server_session_reset_callback (stream_session_t * s)
83 {
84   clib_warning ("Reset session %U", format_stream_session, s, 2);
85   stream_session_cleanup (s);
86 }
87
88 int
89 echo_server_session_connected_callback (u32 app_index, u32 api_context,
90                                         stream_session_t * s, u8 is_fail)
91 {
92   clib_warning ("called...");
93   return -1;
94 }
95
96 int
97 echo_server_add_segment_callback (u32 client_index, const ssvm_private_t * sp)
98 {
99   /* New heaps may be added */
100   return 0;
101 }
102
103 int
104 echo_server_redirect_connect_callback (u32 client_index, void *mp)
105 {
106   clib_warning ("called...");
107   return -1;
108 }
109
110 void
111 test_bytes (echo_server_main_t * esm, int actual_transfer)
112 {
113   int i;
114   u32 my_thread_id = vlib_get_thread_index ();
115
116   for (i = 0; i < actual_transfer; i++)
117     {
118       if (esm->rx_buf[my_thread_id][i] != ((esm->byte_index + i) & 0xff))
119         {
120           clib_warning ("at %lld expected %d got %d", esm->byte_index + i,
121                         (esm->byte_index + i) & 0xff,
122                         esm->rx_buf[my_thread_id][i]);
123         }
124     }
125   esm->byte_index += actual_transfer;
126 }
127
128 /*
129  * If no-echo, just read the data and be done with it
130  */
131 int
132 echo_server_builtin_server_rx_callback_no_echo (stream_session_t * s)
133 {
134   echo_server_main_t *esm = &echo_server_main;
135   u32 my_thread_id = vlib_get_thread_index ();
136   int actual_transfer;
137   svm_fifo_t *rx_fifo;
138
139   rx_fifo = s->server_rx_fifo;
140
141   do
142     {
143       actual_transfer =
144         svm_fifo_dequeue_nowait (rx_fifo, esm->rcv_buffer_size,
145                                  esm->rx_buf[my_thread_id]);
146     }
147   while (actual_transfer > 0);
148   return 0;
149 }
150
151 int
152 echo_server_rx_callback (stream_session_t * s)
153 {
154   u32 n_written, max_dequeue, max_enqueue, max_transfer;
155   int actual_transfer;
156   svm_fifo_t *tx_fifo, *rx_fifo;
157   echo_server_main_t *esm = &echo_server_main;
158   session_fifo_event_t evt;
159   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
160
161   ASSERT (s->thread_index == thread_index);
162
163   rx_fifo = s->server_rx_fifo;
164   tx_fifo = s->server_tx_fifo;
165
166   ASSERT (rx_fifo->master_thread_index == thread_index);
167   ASSERT (tx_fifo->master_thread_index == thread_index);
168
169   max_dequeue = svm_fifo_max_dequeue (s->server_rx_fifo);
170   max_enqueue = svm_fifo_max_enqueue (s->server_tx_fifo);
171
172   if (PREDICT_FALSE (max_dequeue == 0))
173     return 0;
174
175   /* Number of bytes we're going to copy */
176   max_transfer = (max_dequeue < max_enqueue) ? max_dequeue : max_enqueue;
177
178   /* No space in tx fifo */
179   if (PREDICT_FALSE (max_transfer == 0))
180     {
181       /* XXX timeout for session that are stuck */
182
183     rx_event:
184       /* Program self-tap to retry */
185       if (svm_fifo_set_event (rx_fifo))
186         {
187           svm_queue_t *q;
188           evt.fifo = rx_fifo;
189           evt.event_type = FIFO_EVENT_BUILTIN_RX;
190
191           q = esm->vpp_queue[thread_index];
192           if (PREDICT_FALSE (q->cursize == q->maxsize))
193             clib_warning ("out of event queue space");
194           else if (svm_queue_add (q, (u8 *) & evt, 0))
195             clib_warning ("failed to enqueue self-tap");
196
197           if (esm->rx_retries[thread_index][s->session_index] == 500000)
198             {
199               clib_warning ("session stuck: %U", format_stream_session, s, 2);
200             }
201           if (esm->rx_retries[thread_index][s->session_index] < 500001)
202             esm->rx_retries[thread_index][s->session_index]++;
203         }
204
205       return 0;
206     }
207
208   _vec_len (esm->rx_buf[thread_index]) = max_transfer;
209
210   actual_transfer = svm_fifo_dequeue_nowait (rx_fifo, max_transfer,
211                                              esm->rx_buf[thread_index]);
212   ASSERT (actual_transfer == max_transfer);
213
214 //  test_bytes (esm, actual_transfer);
215
216   /*
217    * Echo back
218    */
219
220   n_written = svm_fifo_enqueue_nowait (tx_fifo, actual_transfer,
221                                        esm->rx_buf[thread_index]);
222
223   if (n_written != max_transfer)
224     clib_warning ("short trout!");
225
226   if (svm_fifo_set_event (tx_fifo))
227     {
228       /* Fabricate TX event, send to vpp */
229       evt.fifo = tx_fifo;
230       evt.event_type = FIFO_EVENT_APP_TX;
231
232       if (svm_queue_add (esm->vpp_queue[s->thread_index],
233                          (u8 *) & evt, 0 /* do wait for mutex */ ))
234         clib_warning ("failed to enqueue tx evt");
235     }
236
237   if (PREDICT_FALSE (n_written < max_dequeue))
238     goto rx_event;
239
240   return 0;
241 }
242
243 static session_cb_vft_t echo_server_session_cb_vft = {
244   .session_accept_callback = echo_server_session_accept_callback,
245   .session_disconnect_callback = echo_server_session_disconnect_callback,
246   .session_connected_callback = echo_server_session_connected_callback,
247   .add_segment_callback = echo_server_add_segment_callback,
248   .builtin_app_rx_callback = echo_server_rx_callback,
249   .session_reset_callback = echo_server_session_reset_callback
250 };
251
252 /* Abuse VPP's input queue */
253 static int
254 create_api_loopback (vlib_main_t * vm)
255 {
256   echo_server_main_t *esm = &echo_server_main;
257   api_main_t *am = &api_main;
258   vl_shmem_hdr_t *shmem_hdr;
259
260   shmem_hdr = am->shmem_hdr;
261   esm->vl_input_queue = shmem_hdr->vl_input_queue;
262   esm->my_client_index = vl_api_memclnt_create_internal ("echo_server",
263                                                          esm->vl_input_queue);
264   return 0;
265 }
266
267 static int
268 echo_server_attach (u8 * appns_id, u64 appns_flags, u64 appns_secret)
269 {
270   vnet_app_add_tls_cert_args_t _a_cert, *a_cert = &_a_cert;
271   vnet_app_add_tls_key_args_t _a_key, *a_key = &_a_key;
272   echo_server_main_t *esm = &echo_server_main;
273   vnet_app_attach_args_t _a, *a = &_a;
274   u64 options[APP_OPTIONS_N_OPTIONS];
275   u32 segment_size = 512 << 20;
276
277   memset (a, 0, sizeof (*a));
278   memset (options, 0, sizeof (options));
279
280   if (esm->no_echo)
281     echo_server_session_cb_vft.builtin_app_rx_callback =
282       echo_server_builtin_server_rx_callback_no_echo;
283   else
284     echo_server_session_cb_vft.builtin_app_rx_callback =
285       echo_server_rx_callback;
286
287   if (esm->private_segment_size)
288     segment_size = esm->private_segment_size;
289
290   a->api_client_index = esm->my_client_index;
291   a->session_cb_vft = &echo_server_session_cb_vft;
292   a->options = options;
293   a->options[APP_OPTIONS_SEGMENT_SIZE] = segment_size;
294   a->options[APP_OPTIONS_ADD_SEGMENT_SIZE] = segment_size;
295   a->options[APP_OPTIONS_RX_FIFO_SIZE] = esm->fifo_size;
296   a->options[APP_OPTIONS_TX_FIFO_SIZE] = esm->fifo_size;
297   a->options[APP_OPTIONS_PRIVATE_SEGMENT_COUNT] = esm->private_segment_count;
298   a->options[APP_OPTIONS_TLS_ENGINE] = esm->tls_engine;
299   a->options[APP_OPTIONS_PREALLOC_FIFO_PAIRS] =
300     esm->prealloc_fifos ? esm->prealloc_fifos : 1;
301
302   a->options[APP_OPTIONS_FLAGS] = APP_OPTIONS_FLAGS_IS_BUILTIN;
303   if (appns_id)
304     {
305       a->namespace_id = appns_id;
306       a->options[APP_OPTIONS_FLAGS] |= appns_flags;
307       a->options[APP_OPTIONS_NAMESPACE_SECRET] = appns_secret;
308     }
309
310   if (vnet_application_attach (a))
311     {
312       clib_warning ("failed to attach server");
313       return -1;
314     }
315   esm->app_index = a->app_index;
316
317   memset (a_cert, 0, sizeof (*a_cert));
318   a_cert->app_index = a->app_index;
319   vec_validate (a_cert->cert, test_srv_crt_rsa_len);
320   clib_memcpy (a_cert->cert, test_srv_crt_rsa, test_srv_crt_rsa_len);
321   vnet_app_add_tls_cert (a_cert);
322
323   memset (a_key, 0, sizeof (*a_key));
324   a_key->app_index = a->app_index;
325   vec_validate (a_key->key, test_srv_key_rsa_len);
326   clib_memcpy (a_key->key, test_srv_key_rsa, test_srv_key_rsa_len);
327   vnet_app_add_tls_key (a_key);
328   return 0;
329 }
330
331 static int
332 echo_server_detach (void)
333 {
334   echo_server_main_t *esm = &echo_server_main;
335   vnet_app_detach_args_t _da, *da = &_da;
336   int rv;
337
338   da->app_index = esm->app_index;
339   rv = vnet_application_detach (da);
340   esm->app_index = ~0;
341   return rv;
342 }
343
344 static int
345 echo_server_listen ()
346 {
347   echo_server_main_t *esm = &echo_server_main;
348   vnet_bind_args_t _a, *a = &_a;
349   memset (a, 0, sizeof (*a));
350   a->app_index = esm->app_index;
351   a->uri = esm->server_uri;
352   return vnet_bind_uri (a);
353 }
354
355 static int
356 echo_server_create (vlib_main_t * vm, u8 * appns_id, u64 appns_flags,
357                     u64 appns_secret)
358 {
359   echo_server_main_t *esm = &echo_server_main;
360   vlib_thread_main_t *vtm = vlib_get_thread_main ();
361   u32 num_threads;
362   int i;
363
364   if (esm->my_client_index == (u32) ~ 0)
365     {
366       if (create_api_loopback (vm))
367         {
368           clib_warning ("failed to create api loopback");
369           return -1;
370         }
371     }
372
373   num_threads = 1 /* main thread */  + vtm->n_threads;
374   vec_validate (echo_server_main.vpp_queue, num_threads - 1);
375   vec_validate (esm->rx_buf, num_threads - 1);
376   vec_validate (esm->rx_retries, num_threads - 1);
377
378   esm->rcv_buffer_size = clib_max (esm->rcv_buffer_size, esm->fifo_size);
379   for (i = 0; i < num_threads; i++)
380     vec_validate (esm->rx_buf[i], esm->rcv_buffer_size);
381
382   if (echo_server_attach (appns_id, appns_flags, appns_secret))
383     {
384       clib_warning ("failed to attach server");
385       return -1;
386     }
387   if (echo_server_listen ())
388     {
389       clib_warning ("failed to start listening");
390       if (echo_server_detach ())
391         clib_warning ("failed to detach");
392       return -1;
393     }
394   return 0;
395 }
396
397 static clib_error_t *
398 echo_server_create_command_fn (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input,
399                                vlib_cli_command_t * cmd)
400 {
401   echo_server_main_t *esm = &echo_server_main;
402   u8 server_uri_set = 0, *appns_id = 0;
403   u64 tmp, appns_flags = 0, appns_secret = 0;
404   char *default_uri = "tcp://0.0.0.0/1234";
405   int rv, is_stop = 0;
406
407   esm->no_echo = 0;
408   esm->fifo_size = 64 << 10;
409   esm->rcv_buffer_size = 128 << 10;
410   esm->prealloc_fifos = 0;
411   esm->private_segment_count = 0;
412   esm->private_segment_size = 0;
413   esm->tls_engine = TLS_ENGINE_OPENSSL;
414   vec_free (esm->server_uri);
415
416   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
417     {
418       if (unformat (input, "uri %s", &esm->server_uri))
419         server_uri_set = 1;
420       else if (unformat (input, "no-echo"))
421         esm->no_echo = 1;
422       else if (unformat (input, "fifo-size %d", &esm->fifo_size))
423         esm->fifo_size <<= 10;
424       else if (unformat (input, "rcv-buf-size %d", &esm->rcv_buffer_size))
425         ;
426       else if (unformat (input, "prealloc-fifos %d", &esm->prealloc_fifos))
427         ;
428       else if (unformat (input, "private-segment-count %d",
429                          &esm->private_segment_count))
430         ;
431       else if (unformat (input, "private-segment-size %U",
432                          unformat_memory_size, &tmp))
433         {
434           if (tmp >= 0x100000000ULL)
435             return clib_error_return
436               (0, "private segment size %lld (%llu) too large", tmp, tmp);
437           esm->private_segment_size = tmp;
438         }
439       else if (unformat (input, "appns %_%v%_", &appns_id))
440         ;
441       else if (unformat (input, "all-scope"))
442         appns_flags |= (APP_OPTIONS_FLAGS_USE_GLOBAL_SCOPE
443                         | APP_OPTIONS_FLAGS_USE_LOCAL_SCOPE);
444       else if (unformat (input, "local-scope"))
445         appns_flags |= APP_OPTIONS_FLAGS_USE_LOCAL_SCOPE;
446       else if (unformat (input, "global-scope"))
447         appns_flags |= APP_OPTIONS_FLAGS_USE_GLOBAL_SCOPE;
448       else if (unformat (input, "secret %lu", &appns_secret))
449         ;
450       else if (unformat (input, "stop"))
451         is_stop = 1;
452       else if (unformat (input, "tls-engine %d", &esm->tls_engine))
453         ;
454       else
455         return clib_error_return (0, "failed: unknown input `%U'",
456                                   format_unformat_error, input);
457     }
458
459   if (is_stop)
460     {
461       if (esm->app_index == (u32) ~ 0)
462         {
463           clib_warning ("server not running");
464           return clib_error_return (0, "failed: server not running");
465         }
466       rv = echo_server_detach ();
467       if (rv)
468         {
469           clib_warning ("failed: detach");
470           return clib_error_return (0, "failed: server detach %d", rv);
471         }
472       return 0;
473     }
474
475   vnet_session_enable_disable (vm, 1 /* turn on TCP, etc. */ );
476
477   if (!server_uri_set)
478     {
479       clib_warning ("No uri provided! Using default: %s", default_uri);
480       esm->server_uri = (char *) format (0, "%s%c", default_uri, 0);
481     }
482
483   rv = echo_server_create (vm, appns_id, appns_flags, appns_secret);
484   vec_free (appns_id);
485   if (rv)
486     {
487       vec_free (esm->server_uri);
488       return clib_error_return (0, "failed: server_create returned %d", rv);
489     }
490
491   return 0;
492 }
493
494 /* *INDENT-OFF* */
495 VLIB_CLI_COMMAND (echo_server_create_command, static) =
496 {
497   .path = "test echo server",
498   .short_help = "test echo server proto <proto> [no echo][fifo-size <mbytes>]"
499       "[rcv-buf-size <bytes>][prealloc-fifos <count>]"
500       "[private-segment-count <count>][private-segment-size <bytes[m|g]>]"
501       "[uri <tcp://ip/port>]",
502   .function = echo_server_create_command_fn,
503 };
504 /* *INDENT-ON* */
505
506 clib_error_t *
507 echo_server_main_init (vlib_main_t * vm)
508 {
509   echo_server_main_t *esm = &echo_server_main;
510   esm->my_client_index = ~0;
511   return 0;
512 }
513
514 VLIB_INIT_FUNCTION (echo_server_main_init);
515
516 /*
517 * fd.io coding-style-patch-verification: ON
518 *
519 * Local Variables:
520 * eval: (c-set-style "gnu")
521 * End:
522 */