session: add support for multiple app workers
[vpp.git] / src / vnet / session / application_interface.h
1 /*
2  * Copyright (c) 2016 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 #ifndef __included_uri_h__
16 #define __included_uri_h__
17
18 #include <svm/svm_fifo_segment.h>
19 #include <vnet/session/session.h>
20 #include <vnet/session/application.h>
21 #include <vnet/session/transport.h>
22 #include <vnet/tls/tls.h>
23
24 typedef struct _vnet_app_attach_args_t
25 {
26 #define _(_type, _name) _type _name;
27   foreach_app_init_args
28 #undef _
29   ssvm_private_t * segment;
30   svm_msg_q_t *app_evt_q;
31 } vnet_app_attach_args_t;
32
33 typedef struct _vnet_app_detach_args_t
34 {
35   u32 app_index;
36 } vnet_app_detach_args_t;
37
38 typedef struct _vnet_bind_args_t
39 {
40   union
41   {
42     session_endpoint_extended_t sep_ext;
43     session_endpoint_t sep;
44     char *uri;
45   };
46
47   u32 app_index;
48   u32 wrk_map_index;
49
50   /*
51    * Results
52    */
53   char *segment_name;
54   u32 segment_name_length;
55   u64 server_event_queue_address;
56   u64 handle;
57 } vnet_bind_args_t;
58
59 typedef struct _vnet_unbind_args_t
60 {
61   union
62   {
63     char *uri;
64     u64 handle;                 /**< Session handle */
65   };
66   u32 app_index;                /**< Owning application index */
67   u32 app_wrk_index;            /**< App's local pool worker index */
68 } vnet_unbind_args_t;
69
70 typedef struct _vnet_connect_args
71 {
72   union
73   {
74     session_endpoint_extended_t sep_ext;
75     session_endpoint_t sep;
76     char *uri;
77   };
78   u32 app_index;
79   u32 wrk_map_index;
80   u32 api_context;
81
82   session_handle_t session_handle;
83 } vnet_connect_args_t;
84
85 typedef struct _vnet_disconnect_args_t
86 {
87   session_handle_t handle;
88   u32 app_index;
89 } vnet_disconnect_args_t;
90
91 typedef struct _vnet_application_add_tls_cert_args_t
92 {
93   u32 app_index;
94   u8 *cert;
95 } vnet_app_add_tls_cert_args_t;
96
97 typedef struct _vnet_application_add_tls_key_args_t
98 {
99   u32 app_index;
100   u8 *key;
101 } vnet_app_add_tls_key_args_t;
102
103 /* Application attach options */
104 typedef enum
105 {
106   APP_OPTIONS_FLAGS,
107   APP_OPTIONS_EVT_QUEUE_SIZE,
108   APP_OPTIONS_SEGMENT_SIZE,
109   APP_OPTIONS_ADD_SEGMENT_SIZE,
110   APP_OPTIONS_PRIVATE_SEGMENT_COUNT,
111   APP_OPTIONS_RX_FIFO_SIZE,
112   APP_OPTIONS_TX_FIFO_SIZE,
113   APP_OPTIONS_PREALLOC_FIFO_PAIRS,
114   APP_OPTIONS_NAMESPACE,
115   APP_OPTIONS_NAMESPACE_SECRET,
116   APP_OPTIONS_PROXY_TRANSPORT,
117   APP_OPTIONS_ACCEPT_COOKIE,
118   APP_OPTIONS_TLS_ENGINE,
119   APP_OPTIONS_N_OPTIONS
120 } app_attach_options_index_t;
121
122 #define foreach_app_options_flags                               \
123   _(ACCEPT_REDIRECT, "Use FIFO with redirects")                 \
124   _(ADD_SEGMENT, "Add segment and signal app if needed")        \
125   _(IS_BUILTIN, "Application is builtin")                       \
126   _(IS_PROXY, "Application is proxying")                        \
127   _(USE_GLOBAL_SCOPE, "App can use global session scope")       \
128   _(USE_LOCAL_SCOPE, "App can use local session scope")         \
129   _(USE_MQ_FOR_CTRL_MSGS, "Use message queue for ctr msgs")     \
130   _(EVT_MQ_USE_EVENTFD, "Use eventfds for signaling")           \
131
132 typedef enum _app_options
133 {
134 #define _(sym, str) APP_OPTIONS_##sym,
135   foreach_app_options_flags
136 #undef _
137 } app_options_t;
138
139 typedef enum _app_options_flags
140 {
141 #define _(sym, str) APP_OPTIONS_FLAGS_##sym = 1 << APP_OPTIONS_##sym,
142   foreach_app_options_flags
143 #undef _
144 } app_options_flags_t;
145
146 #define foreach_fd_type                                         \
147   _(VPP_MQ_SEGMENT, "Fd for vpp's event mq segment")            \
148   _(MEMFD_SEGMENT, "Fd for memfd segment")                      \
149   _(MQ_EVENTFD, "Event fd used by message queue")               \
150   _(VPP_MQ_EVENTFD, "Event fd used by vpp's message queue")     \
151
152 typedef enum session_fd_type_
153 {
154 #define _(sym, str) SESSION_FD_##sym,
155   foreach_fd_type
156 #undef _
157   SESSION_N_FD_TYPE
158 } session_fd_type_t;
159
160 typedef enum session_fd_flag_
161 {
162 #define _(sym, str) SESSION_FD_F_##sym = 1 << SESSION_FD_##sym,
163   foreach_fd_type
164 #undef _
165 } session_fd_flag_t;
166
167 int vnet_bind_uri (vnet_bind_args_t *);
168 int vnet_unbind_uri (vnet_unbind_args_t * a);
169 clib_error_t *vnet_connect_uri (vnet_connect_args_t * a);
170
171 clib_error_t *vnet_application_attach (vnet_app_attach_args_t * a);
172 clib_error_t *vnet_bind (vnet_bind_args_t * a);
173 clib_error_t *vnet_connect (vnet_connect_args_t * a);
174 clib_error_t *vnet_unbind (vnet_unbind_args_t * a);
175 int vnet_application_detach (vnet_app_detach_args_t * a);
176 int vnet_disconnect_session (vnet_disconnect_args_t * a);
177
178 clib_error_t *vnet_app_add_tls_cert (vnet_app_add_tls_cert_args_t * a);
179 clib_error_t *vnet_app_add_tls_key (vnet_app_add_tls_key_args_t * a);
180
181 extern const char test_srv_crt_rsa[];
182 extern const u32 test_srv_crt_rsa_len;
183 extern const char test_srv_key_rsa[];
184 extern const u32 test_srv_key_rsa_len;
185
186 typedef struct app_session_transport_
187 {
188   ip46_address_t rmt_ip;        /**< remote ip */
189   ip46_address_t lcl_ip;        /**< local ip */
190   u16 rmt_port;                 /**< remote port (network order) */
191   u16 lcl_port;                 /**< local port (network order) */
192   u8 is_ip4;                    /**< set if uses ip4 networking */
193 } app_session_transport_t;
194
195 #define foreach_app_session_field                                       \
196   _(svm_fifo_t, *rx_fifo)               /**< rx fifo */                 \
197   _(svm_fifo_t, *tx_fifo)               /**< tx fifo */                 \
198   _(session_type_t, session_type)       /**< session type */            \
199   _(volatile u8, session_state)         /**< session state */           \
200   _(u32, session_index)                 /**< index in owning pool */    \
201   _(app_session_transport_t, transport) /**< transport info */          \
202   _(svm_msg_q_t, *vpp_evt_q)            /**< vpp event queue  */        \
203   _(u8, is_dgram)                       /**< flag for dgram mode */     \
204
205 typedef struct
206 {
207 #define _(type, name) type name;
208   foreach_app_session_field
209 #undef _
210 } app_session_t;
211
212 typedef struct session_accepted_msg_
213 {
214   u32 context;
215   u64 listener_handle;
216   u64 handle;
217   u64 server_rx_fifo;
218   u64 server_tx_fifo;
219   u64 vpp_event_queue_address;
220   u64 server_event_queue_address;
221   u64 client_event_queue_address;
222   u16 port;
223   u8 is_ip4;
224   u8 ip[16];
225 } __clib_packed session_accepted_msg_t;
226
227 typedef struct session_accepted_reply_msg_
228 {
229   u32 context;
230   i32 retval;
231   u64 handle;
232 } __clib_packed session_accepted_reply_msg_t;
233
234 /* Make sure this is not too large, otherwise it won't fit when dequeued in
235  * the session queue node */
236 STATIC_ASSERT (sizeof (session_accepted_reply_msg_t) <= 16, "accept reply");
237
238 typedef struct session_connected_msg_
239 {
240   u32 context;
241   i32 retval;
242   u64 handle;
243   u64 server_rx_fifo;
244   u64 server_tx_fifo;
245   u64 vpp_event_queue_address;
246   u64 client_event_queue_address;
247   u64 server_event_queue_address;
248   u32 segment_size;
249   u8 segment_name_length;
250   u8 segment_name[64];
251   u8 lcl_ip[16];
252   u8 is_ip4;
253   u16 lcl_port;
254 } __clib_packed session_connected_msg_t;
255
256 typedef struct session_disconnected_msg_
257 {
258   u32 client_index;
259   u32 context;
260   u64 handle;
261 } __clib_packed session_disconnected_msg_t;
262
263 typedef struct session_disconnected_reply_msg_
264 {
265   u32 context;
266   i32 retval;
267   u64 handle;
268 } __clib_packed session_disconnected_reply_msg_t;
269
270 typedef struct session_reset_msg_
271 {
272   u32 client_index;
273   u32 context;
274   u64 handle;
275 } __clib_packed session_reset_msg_t;
276
277 typedef struct session_reset_reply_msg_
278 {
279   u32 client_index;
280   u32 context;
281   i32 retval;
282   u64 handle;
283 } __clib_packed session_reset_reply_msg_t;
284
285 typedef struct app_session_event_
286 {
287   svm_msg_q_msg_t msg;
288   session_event_t *evt;
289 } __clib_packed app_session_evt_t;
290
291 static inline void
292 app_alloc_ctrl_evt_to_vpp (svm_msg_q_t * mq, app_session_evt_t * app_evt,
293                            u8 evt_type)
294 {
295   svm_msg_q_lock_and_alloc_msg_w_ring (mq,
296                                        SESSION_MQ_CTRL_EVT_RING,
297                                        SVM_Q_WAIT, &app_evt->msg);
298   svm_msg_q_unlock (mq);
299   app_evt->evt = svm_msg_q_msg_data (mq, &app_evt->msg);
300   memset (app_evt->evt, 0, sizeof (*app_evt->evt));
301   app_evt->evt->event_type = evt_type;
302 }
303
304 static inline void
305 app_send_ctrl_evt_to_vpp (svm_msg_q_t * mq, app_session_evt_t * app_evt)
306 {
307   svm_msg_q_add (mq, &app_evt->msg, SVM_Q_WAIT);
308 }
309
310 /**
311  * Send fifo io event to vpp worker thread
312  *
313  * Because there may be multiple writers to one of vpp's queues, this
314  * protects message allocation and enqueueing.
315  *
316  * @param mq            vpp message queue
317  * @param f             fifo for which the event is sent
318  * @param evt_type      type of event
319  * @param noblock       flag to indicate is request is blocking or not
320  * @return              0 if success, negative integer otherwise
321  */
322 static inline int
323 app_send_io_evt_to_vpp (svm_msg_q_t * mq, svm_fifo_t * f, u8 evt_type,
324                         u8 noblock)
325 {
326   session_event_t *evt;
327   svm_msg_q_msg_t msg;
328
329   if (noblock)
330     {
331       if (svm_msg_q_try_lock (mq))
332         return -1;
333       if (PREDICT_FALSE (svm_msg_q_ring_is_full (mq, SESSION_MQ_IO_EVT_RING)))
334         {
335           svm_msg_q_unlock (mq);
336           return -2;
337         }
338       msg = svm_msg_q_alloc_msg_w_ring (mq, SESSION_MQ_IO_EVT_RING);
339       if (PREDICT_FALSE (svm_msg_q_msg_is_invalid (&msg)))
340         {
341           svm_msg_q_unlock (mq);
342           return -2;
343         }
344       evt = (session_event_t *) svm_msg_q_msg_data (mq, &msg);
345       evt->fifo = f;
346       evt->event_type = evt_type;
347       svm_msg_q_add_and_unlock (mq, &msg);
348       return 0;
349     }
350   else
351     {
352       svm_msg_q_lock (mq);
353       while (svm_msg_q_ring_is_full (mq, SESSION_MQ_IO_EVT_RING))
354         svm_msg_q_wait (mq);
355       msg = svm_msg_q_alloc_msg_w_ring (mq, SESSION_MQ_IO_EVT_RING);
356       evt = (session_event_t *) svm_msg_q_msg_data (mq, &msg);
357       evt->fifo = f;
358       evt->event_type = evt_type;
359       if (svm_msg_q_is_full (mq))
360         svm_msg_q_wait (mq);
361       svm_msg_q_add_and_unlock (mq, &msg);
362       return 0;
363     }
364 }
365
366 always_inline int
367 app_send_dgram_raw (svm_fifo_t * f, app_session_transport_t * at,
368                     svm_msg_q_t * vpp_evt_q, u8 * data, u32 len, u8 evt_type,
369                     u8 noblock)
370 {
371   u32 max_enqueue, actual_write;
372   session_dgram_hdr_t hdr;
373   int rv;
374
375   max_enqueue = svm_fifo_max_enqueue (f);
376   if (max_enqueue <= sizeof (session_dgram_hdr_t))
377     return 0;
378
379   max_enqueue -= sizeof (session_dgram_hdr_t);
380   actual_write = clib_min (len, max_enqueue);
381   hdr.data_length = actual_write;
382   hdr.data_offset = 0;
383   clib_memcpy (&hdr.rmt_ip, &at->rmt_ip, sizeof (ip46_address_t));
384   hdr.is_ip4 = at->is_ip4;
385   hdr.rmt_port = at->rmt_port;
386   clib_memcpy (&hdr.lcl_ip, &at->lcl_ip, sizeof (ip46_address_t));
387   hdr.lcl_port = at->lcl_port;
388   rv = svm_fifo_enqueue_nowait (f, sizeof (hdr), (u8 *) & hdr);
389   ASSERT (rv == sizeof (hdr));
390
391   if ((rv = svm_fifo_enqueue_nowait (f, actual_write, data)) > 0)
392     {
393       if (svm_fifo_set_event (f))
394         app_send_io_evt_to_vpp (vpp_evt_q, f, evt_type, noblock);
395     }
396   ASSERT (rv);
397   return rv;
398 }
399
400 always_inline int
401 app_send_dgram (app_session_t * s, u8 * data, u32 len, u8 noblock)
402 {
403   return app_send_dgram_raw (s->tx_fifo, &s->transport, s->vpp_evt_q, data,
404                              len, FIFO_EVENT_APP_TX, noblock);
405 }
406
407 always_inline int
408 app_send_stream_raw (svm_fifo_t * f, svm_msg_q_t * vpp_evt_q, u8 * data,
409                      u32 len, u8 evt_type, u8 noblock)
410 {
411   int rv;
412
413   if ((rv = svm_fifo_enqueue_nowait (f, len, data)) > 0)
414     {
415       if (svm_fifo_set_event (f))
416         app_send_io_evt_to_vpp (vpp_evt_q, f, evt_type, noblock);
417     }
418   return rv;
419 }
420
421 always_inline int
422 app_send_stream (app_session_t * s, u8 * data, u32 len, u8 noblock)
423 {
424   return app_send_stream_raw (s->tx_fifo, s->vpp_evt_q, data, len,
425                               FIFO_EVENT_APP_TX, noblock);
426 }
427
428 always_inline int
429 app_send (app_session_t * s, u8 * data, u32 len, u8 noblock)
430 {
431   if (s->is_dgram)
432     return app_send_dgram (s, data, len, noblock);
433   return app_send_stream (s, data, len, noblock);
434 }
435
436 always_inline int
437 app_recv_dgram_raw (svm_fifo_t * f, u8 * buf, u32 len,
438                     app_session_transport_t * at, u8 clear_evt, u8 peek)
439 {
440   session_dgram_pre_hdr_t ph;
441   u32 max_deq;
442   int rv;
443
444   max_deq = svm_fifo_max_dequeue (f);
445   if (max_deq < sizeof (session_dgram_hdr_t))
446     {
447       if (clear_evt)
448         svm_fifo_unset_event (f);
449       return 0;
450     }
451
452   if (clear_evt)
453     svm_fifo_unset_event (f);
454
455   svm_fifo_peek (f, 0, sizeof (ph), (u8 *) & ph);
456   ASSERT (ph.data_length >= ph.data_offset);
457   if (!ph.data_offset)
458     svm_fifo_peek (f, sizeof (ph), sizeof (*at), (u8 *) at);
459   len = clib_min (len, ph.data_length - ph.data_offset);
460   rv = svm_fifo_peek (f, ph.data_offset + SESSION_CONN_HDR_LEN, len, buf);
461   if (peek)
462     return rv;
463   ph.data_offset += rv;
464   if (ph.data_offset == ph.data_length)
465     svm_fifo_dequeue_drop (f, ph.data_length + SESSION_CONN_HDR_LEN);
466   else
467     svm_fifo_overwrite_head (f, (u8 *) & ph, sizeof (ph));
468   return rv;
469 }
470
471 always_inline int
472 app_recv_dgram (app_session_t * s, u8 * buf, u32 len)
473 {
474   return app_recv_dgram_raw (s->rx_fifo, buf, len, &s->transport, 1, 0);
475 }
476
477 always_inline int
478 app_recv_stream_raw (svm_fifo_t * f, u8 * buf, u32 len, u8 clear_evt, u8 peek)
479 {
480   if (clear_evt)
481     svm_fifo_unset_event (f);
482
483   if (peek)
484     return svm_fifo_peek (f, 0, len, buf);
485
486   return svm_fifo_dequeue_nowait (f, len, buf);
487 }
488
489 always_inline int
490 app_recv_stream (app_session_t * s, u8 * buf, u32 len)
491 {
492   return app_recv_stream_raw (s->rx_fifo, buf, len, 1, 0);
493 }
494
495 always_inline int
496 app_recv (app_session_t * s, u8 * data, u32 len)
497 {
498   if (s->is_dgram)
499     return app_recv_dgram (s, data, len);
500   return app_recv_stream (s, data, len);
501 }
502
503 #endif /* __included_uri_h__ */
504
505 /*
506  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
507  *
508  * Local Variables:
509  * eval: (c-set-style "gnu")
510  * End:
511  */