tcp: state machine improvements
[vpp.git] / src / vnet / session / application.c
1 /*
2  * Copyright (c) 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/session/application.h>
17 #include <vnet/session/application_interface.h>
18 #include <vnet/session/session.h>
19
20 /**
21  * Pool from which we allocate all applications
22  */
23 static application_t *app_pool;
24
25 /**
26  * Hash table of apps by api client index
27  */
28 static uword *app_by_api_client_index;
29
30 /**
31  * Default application event queue size
32  */
33 static u32 default_app_evt_queue_size = 128;
34
35 int
36 application_api_queue_is_full (application_t * app)
37 {
38   unix_shared_memory_queue_t *q;
39
40   /* builtin servers are always OK */
41   if (app->api_client_index == ~0)
42     return 0;
43
44   q = vl_api_client_index_to_input_queue (app->api_client_index);
45   if (!q)
46     return 1;
47
48   if (q->cursize == q->maxsize)
49     return 1;
50   return 0;
51 }
52
53 static void
54 application_table_add (application_t * app)
55 {
56   hash_set (app_by_api_client_index, app->api_client_index, app->index);
57 }
58
59 static void
60 application_table_del (application_t * app)
61 {
62   hash_unset (app_by_api_client_index, app->api_client_index);
63 }
64
65 application_t *
66 application_lookup (u32 api_client_index)
67 {
68   uword *p;
69   p = hash_get (app_by_api_client_index, api_client_index);
70   if (p)
71     return application_get (p[0]);
72
73   return 0;
74 }
75
76 application_t *
77 application_new ()
78 {
79   application_t *app;
80   pool_get (app_pool, app);
81   memset (app, 0, sizeof (*app));
82   app->index = application_get_index (app);
83   app->connects_seg_manager = ~0;
84   app->first_segment_manager = ~0;
85   if (CLIB_DEBUG > 1)
86     clib_warning ("[%d] New app (%d)", getpid (), app->index);
87   return app;
88 }
89
90 void
91 application_del (application_t * app)
92 {
93   segment_manager_t *sm;
94   u64 handle;
95   u32 index, *handles = 0;
96   int i;
97   vnet_unbind_args_t _a, *a = &_a;
98
99   /*
100    * The app event queue allocated in first segment is cleared with
101    * the segment manager. No need to explicitly free it.
102    */
103   if (CLIB_DEBUG > 1)
104     clib_warning ("[%d] Delete app (%d)", getpid (), app->index);
105
106   /*
107    * Cleanup segment managers
108    */
109   if ((app->connects_seg_manager != (u32) ~ 0) &&
110       (app->connects_seg_manager != app->first_segment_manager))
111     {
112       sm = segment_manager_get (app->connects_seg_manager);
113       segment_manager_del (sm);
114     }
115
116   /* *INDENT-OFF* */
117   hash_foreach (handle, index, app->listeners_table,
118   ({
119     vec_add1 (handles, handle);
120   }));
121   /* *INDENT-ON* */
122
123   /* Actual listener cleanup */
124   for (i = 0; i < vec_len (handles); i++)
125     {
126       a->app_index = app->index;
127       a->handle = handles[i];
128       /* seg manager is removed when unbind completes */
129       vnet_unbind (a);
130     }
131
132   if (app->first_segment_manager != ~0)
133     {
134       sm = segment_manager_get (app->first_segment_manager);
135       segment_manager_first_segment_maybe_del (sm);
136     }
137
138   application_table_del (app);
139   pool_put (app_pool, app);
140 }
141
142 static void
143 application_verify_cb_fns (session_cb_vft_t * cb_fns)
144 {
145   if (cb_fns->session_accept_callback == 0)
146     clib_warning ("No accept callback function provided");
147   if (cb_fns->session_connected_callback == 0)
148     clib_warning ("No session connected callback function provided");
149   if (cb_fns->session_disconnect_callback == 0)
150     clib_warning ("No session disconnect callback function provided");
151   if (cb_fns->session_reset_callback == 0)
152     clib_warning ("No session reset callback function provided");
153 }
154
155 int
156 application_init (application_t * app, u32 api_client_index, u64 * options,
157                   session_cb_vft_t * cb_fns)
158 {
159   segment_manager_t *sm;
160   segment_manager_properties_t *props;
161   u32 app_evt_queue_size, first_seg_size;
162   int rv;
163
164   app_evt_queue_size = options[APP_EVT_QUEUE_SIZE] > 0 ?
165     options[APP_EVT_QUEUE_SIZE] : default_app_evt_queue_size;
166
167   /* Setup segment manager */
168   sm = segment_manager_new ();
169   sm->app_index = app->index;
170   props = &app->sm_properties;
171   props->add_segment_size = options[SESSION_OPTIONS_ADD_SEGMENT_SIZE];
172   props->rx_fifo_size = options[SESSION_OPTIONS_RX_FIFO_SIZE];
173   props->tx_fifo_size = options[SESSION_OPTIONS_TX_FIFO_SIZE];
174   props->add_segment = props->add_segment_size != 0;
175   props->preallocated_fifo_pairs = options[APP_OPTIONS_PREALLOC_FIFO_PAIRS];
176   props->use_private_segment = options[APP_OPTIONS_FLAGS]
177     & APP_OPTIONS_FLAGS_BUILTIN_APP;
178   props->private_segment_count = options[APP_OPTIONS_PRIVATE_SEGMENT_COUNT];
179   props->private_segment_size = options[APP_OPTIONS_PRIVATE_SEGMENT_SIZE];
180
181   first_seg_size = options[SESSION_OPTIONS_SEGMENT_SIZE];
182   if ((rv = segment_manager_init (sm, props, first_seg_size)))
183     return rv;
184
185   app->first_segment_manager = segment_manager_index (sm);
186   app->api_client_index = api_client_index;
187   app->flags = options[APP_OPTIONS_FLAGS];
188   app->cb_fns = *cb_fns;
189
190   /* Allocate app event queue in the first shared-memory segment */
191   app->event_queue = segment_manager_alloc_queue (sm, app_evt_queue_size);
192
193   /* Check that the obvious things are properly set up */
194   application_verify_cb_fns (cb_fns);
195
196   /* Add app to lookup by api_client_index table */
197   application_table_add (app);
198
199   return 0;
200 }
201
202 application_t *
203 application_get (u32 index)
204 {
205   return pool_elt_at_index (app_pool, index);
206 }
207
208 application_t *
209 application_get_if_valid (u32 index)
210 {
211   if (pool_is_free_index (app_pool, index))
212     return 0;
213
214   return pool_elt_at_index (app_pool, index);
215 }
216
217 u32
218 application_get_index (application_t * app)
219 {
220   return app - app_pool;
221 }
222
223 static segment_manager_t *
224 application_alloc_segment_manager (application_t * app)
225 {
226   segment_manager_t *sm = 0;
227
228   if (app->first_segment_manager != (u32) ~ 0)
229     {
230       sm = segment_manager_get (app->first_segment_manager);
231       return sm;
232     }
233
234   sm = segment_manager_new ();
235   if (segment_manager_init (sm, &app->sm_properties, 0))
236     return 0;
237   return sm;
238 }
239
240 /**
241  * Start listening local transport endpoint for requested transport.
242  *
243  * Creates a 'dummy' stream session with state LISTENING to be used in session
244  * lookups, prior to establishing connection. Requests transport to build
245  * it's own specific listening connection.
246  */
247 int
248 application_start_listen (application_t * srv, session_type_t session_type,
249                           transport_endpoint_t * tep, u64 * res)
250 {
251   segment_manager_t *sm;
252   stream_session_t *s;
253   u64 handle;
254
255   s = listen_session_new (session_type);
256   s->app_index = srv->index;
257
258   if (stream_session_listen (s, tep))
259     goto err;
260
261   /* Allocate segment manager. All sessions derived out of a listen session
262    * have fifos allocated by the same segment manager. */
263   sm = application_alloc_segment_manager (srv);
264   if (sm == 0)
265     goto err;
266
267   /* Add to app's listener table. Useful to find all child listeners
268    * when app goes down, although, just for unbinding this is not needed */
269   handle = listen_session_get_handle (s);
270   hash_set (srv->listeners_table, handle, segment_manager_index (sm));
271
272   *res = handle;
273   return 0;
274
275 err:
276   listen_session_del (s);
277   return -1;
278 }
279
280 /**
281  * Stop listening on session associated to handle
282  */
283 int
284 application_stop_listen (application_t * srv, u64 handle)
285 {
286   stream_session_t *listener;
287   uword *indexp;
288   segment_manager_t *sm;
289
290   if (srv && hash_get (srv->listeners_table, handle) == 0)
291     {
292       clib_warning ("app doesn't own handle %llu!", handle);
293       return -1;
294     }
295
296   listener = listen_session_get_from_handle (handle);
297   stream_session_stop_listen (listener);
298
299   indexp = hash_get (srv->listeners_table, handle);
300   ASSERT (indexp);
301
302   sm = segment_manager_get (*indexp);
303   segment_manager_del (sm);
304   srv->first_segment_manager = ~0;
305   hash_unset (srv->listeners_table, handle);
306   listen_session_del (listener);
307
308   return 0;
309 }
310
311 int
312 application_open_session (application_t * app, session_type_t sst,
313                           transport_endpoint_t * tep, u32 api_context)
314 {
315   segment_manager_t *sm;
316   transport_connection_t *tc = 0;
317   int rv;
318
319   /* Make sure we have a segment manager for connects */
320   if (app->connects_seg_manager == (u32) ~ 0)
321     {
322       sm = application_alloc_segment_manager (app);
323       if (sm == 0)
324         return -1;
325       app->connects_seg_manager = segment_manager_index (sm);
326     }
327
328   if ((rv = stream_session_open (app->index, sst, tep, &tc)))
329     return rv;
330
331   /* Store api_context for when the reply comes. Not the nicest thing
332    * but better than allocating a separate half-open pool. */
333   tc->s_index = api_context;
334
335   return 0;
336 }
337
338 segment_manager_t *
339 application_get_connect_segment_manager (application_t * app)
340 {
341   ASSERT (app->connects_seg_manager != (u32) ~ 0);
342   return segment_manager_get (app->connects_seg_manager);
343 }
344
345 segment_manager_t *
346 application_get_listen_segment_manager (application_t * app,
347                                         stream_session_t * s)
348 {
349   uword *smp;
350   smp = hash_get (app->listeners_table, listen_session_get_handle (s));
351   ASSERT (smp != 0);
352   return segment_manager_get (*smp);
353 }
354
355 static u8 *
356 app_get_name_from_reg_index (application_t * app)
357 {
358   u8 *app_name;
359
360   vl_api_registration_t *regp;
361   regp = vl_api_client_index_to_registration (app->api_client_index);
362   if (!regp)
363     app_name = format (0, "builtin-%d%c", app->index, 0);
364   else
365     app_name = format (0, "%s%c", regp->name, 0);
366
367   return app_name;
368 }
369
370 int
371 application_is_proxy (application_t * app)
372 {
373   return !(app->flags & APP_OPTIONS_FLAGS_IS_PROXY);
374 }
375
376 u8 *
377 format_application_listener (u8 * s, va_list * args)
378 {
379   application_t *app = va_arg (*args, application_t *);
380   u64 handle = va_arg (*args, u64);
381   u32 index = va_arg (*args, u32);
382   int verbose = va_arg (*args, int);
383   stream_session_t *listener;
384   u8 *app_name, *str;
385
386   if (app == 0)
387     {
388       if (verbose)
389         s = format (s, "%-40s%-20s%-15s%-15s%-10s", "Connection", "App",
390                     "API Client", "ListenerID", "SegManager");
391       else
392         s = format (s, "%-40s%-20s", "Connection", "App");
393
394       return s;
395     }
396
397   app_name = app_get_name_from_reg_index (app);
398   listener = listen_session_get_from_handle (handle);
399   str = format (0, "%U", format_stream_session, listener, verbose);
400
401   if (verbose)
402     {
403       s = format (s, "%-40s%-20s%-15u%-15u%-10u", str, app_name,
404                   app->api_client_index, handle, index);
405     }
406   else
407     s = format (s, "%-40s%-20s", str, app_name);
408
409   vec_free (app_name);
410   return s;
411 }
412
413 void
414 application_format_connects (application_t * app, int verbose)
415 {
416   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
417   segment_manager_t *sm;
418   u8 *app_name, *s = 0;
419   int j;
420
421   /* Header */
422   if (app == 0)
423     {
424       if (verbose)
425         vlib_cli_output (vm, "%-40s%-20s%-15s%-10s", "Connection", "App",
426                          "API Client", "SegManager");
427       else
428         vlib_cli_output (vm, "%-40s%-20s", "Connection", "App");
429       return;
430     }
431
432   /* make sure */
433   if (app->connects_seg_manager == (u32) ~ 0)
434     return;
435
436   app_name = app_get_name_from_reg_index (app);
437
438   /* Across all fifo segments */
439   sm = segment_manager_get (app->connects_seg_manager);
440   for (j = 0; j < vec_len (sm->segment_indices); j++)
441     {
442       svm_fifo_segment_private_t *fifo_segment;
443       svm_fifo_t *fifo;
444       u8 *str;
445
446       fifo_segment = svm_fifo_get_segment (sm->segment_indices[j]);
447       fifo = svm_fifo_segment_get_fifo_list (fifo_segment);
448       while (fifo)
449         {
450           u32 session_index, thread_index;
451           stream_session_t *session;
452
453           session_index = fifo->master_session_index;
454           thread_index = fifo->master_thread_index;
455
456           session = stream_session_get (session_index, thread_index);
457           str = format (0, "%U", format_stream_session, session, verbose);
458
459           if (verbose)
460             s = format (s, "%-40s%-20s%-15u%-10u", str, app_name,
461                         app->api_client_index, app->connects_seg_manager);
462           else
463             s = format (s, "%-40s%-20s", str, app_name);
464
465           vlib_cli_output (vm, "%v", s);
466           vec_reset_length (s);
467           vec_free (str);
468
469           fifo = fifo->next;
470         }
471       vec_free (s);
472     }
473
474   vec_free (app_name);
475 }
476
477 u8 *
478 format_application (u8 * s, va_list * args)
479 {
480   application_t *app = va_arg (*args, application_t *);
481   CLIB_UNUSED (int verbose) = va_arg (*args, int);
482   u8 *app_name;
483
484   if (app == 0)
485     {
486       if (verbose)
487         s = format (s, "%-10s%-20s%-15s%-15s%-15s%-15s", "Index", "Name",
488                     "API Client", "Add seg size", "Rx fifo size",
489                     "Tx fifo size");
490       else
491         s = format (s, "%-10s%-20s%-20s", "Index", "Name", "API Client");
492       return s;
493     }
494
495   app_name = app_get_name_from_reg_index (app);
496   if (verbose)
497     s = format (s, "%-10d%-20s%-15d%-15d%-15d%-15d", app->index, app_name,
498                 app->api_client_index, app->sm_properties.add_segment_size,
499                 app->sm_properties.rx_fifo_size,
500                 app->sm_properties.tx_fifo_size);
501   else
502     s = format (s, "%-10d%-20s%-20d", app->index, app_name,
503                 app->api_client_index);
504   return s;
505 }
506
507 static clib_error_t *
508 show_app_command_fn (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input,
509                      vlib_cli_command_t * cmd)
510 {
511   application_t *app;
512   int do_server = 0;
513   int do_client = 0;
514   int verbose = 0;
515
516   if (!session_manager_is_enabled ())
517     {
518       clib_error_return (0, "session layer is not enabled");
519     }
520
521   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
522     {
523       if (unformat (input, "server"))
524         do_server = 1;
525       else if (unformat (input, "client"))
526         do_client = 1;
527       else if (unformat (input, "verbose"))
528         verbose = 1;
529       else
530         break;
531     }
532
533   if (do_server)
534     {
535       u64 handle;
536       u32 index;
537       if (pool_elts (app_pool))
538         {
539           vlib_cli_output (vm, "%U", format_application_listener,
540                            0 /* header */ , 0, 0,
541                            verbose);
542           /* *INDENT-OFF* */
543           pool_foreach (app, app_pool,
544           ({
545             /* App's listener sessions */
546             if (hash_elts (app->listeners_table) == 0)
547               continue;
548             hash_foreach (handle, index, app->listeners_table,
549             ({
550               vlib_cli_output (vm, "%U", format_application_listener, app,
551                                        handle, index, verbose);
552             }));
553           }));
554           /* *INDENT-ON* */
555         }
556       else
557         vlib_cli_output (vm, "No active server bindings");
558     }
559
560   if (do_client)
561     {
562       if (pool_elts (app_pool))
563         {
564           application_format_connects (0, verbose);
565
566           /* *INDENT-OFF* */
567           pool_foreach (app, app_pool,
568           ({
569             if (app->connects_seg_manager == (u32)~0)
570               continue;
571             application_format_connects (app, verbose);
572           }));
573           /* *INDENT-ON* */
574         }
575       else
576         vlib_cli_output (vm, "No active client bindings");
577     }
578
579   /* Print app related info */
580   if (!do_server && !do_client)
581     {
582       vlib_cli_output (vm, "%U", format_application, 0, verbose);
583       pool_foreach (app, app_pool, (
584                                      {
585                                      vlib_cli_output (vm, "%U",
586                                                       format_application, app,
587                                                       verbose);
588                                      }
589                     ));
590     }
591
592   return 0;
593 }
594
595 /* *INDENT-OFF* */
596 VLIB_CLI_COMMAND (show_app_command, static) =
597 {
598   .path = "show app",
599   .short_help = "show app [server|client] [verbose]",
600   .function = show_app_command_fn,
601 };
602 /* *INDENT-ON* */
603
604 /*
605  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
606  *
607  * Local Variables:
608  * eval: (c-set-style "gnu")
609  * End:
610  */