session: first approximation implementation of tls
[vpp.git] / src / vnet / session / session.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  * @file
17  * @brief Session and session manager
18  */
19
20 #include <vnet/session/session.h>
21 #include <vnet/session/session_debug.h>
22 #include <vnet/session/application.h>
23 #include <vlibmemory/api.h>
24 #include <vnet/dpo/load_balance.h>
25 #include <vnet/fib/ip4_fib.h>
26
27 session_manager_main_t session_manager_main;
28 extern transport_proto_vft_t *tp_vfts;
29
30 static void
31 session_send_evt_to_thread (u64 session_handle, fifo_event_type_t evt_type,
32                             u32 thread_index, void *fp, void *rpc_args)
33 {
34   u32 tries = 0;
35   session_fifo_event_t evt = { {0}, };
36   svm_queue_t *q;
37
38   evt.event_type = evt_type;
39   if (evt_type == FIFO_EVENT_RPC)
40     {
41       evt.rpc_args.fp = fp;
42       evt.rpc_args.arg = rpc_args;
43     }
44   else
45     evt.session_handle = session_handle;
46
47   q = session_manager_get_vpp_event_queue (thread_index);
48   while (svm_queue_add (q, (u8 *) & evt, 1))
49     {
50       if (tries++ == 3)
51         {
52           SESSION_DBG ("failed to enqueue evt");
53           break;
54         }
55     }
56 }
57
58 void
59 session_send_session_evt_to_thread (u64 session_handle,
60                                     fifo_event_type_t evt_type,
61                                     u32 thread_index)
62 {
63   session_send_evt_to_thread (session_handle, evt_type, thread_index, 0, 0);
64 }
65
66 void
67 session_send_rpc_evt_to_thread (u32 thread_index, void *fp, void *rpc_args)
68 {
69   if (thread_index != vlib_get_thread_index ())
70     session_send_evt_to_thread (0, FIFO_EVENT_RPC, thread_index, fp,
71                                 rpc_args);
72   else
73     {
74       void (*fnp) (void *) = fp;
75       fnp (rpc_args);
76     }
77 }
78
79 stream_session_t *
80 session_alloc (u32 thread_index)
81 {
82   session_manager_main_t *smm = &session_manager_main;
83   stream_session_t *s;
84   u8 will_expand = 0;
85   pool_get_aligned_will_expand (smm->sessions[thread_index], will_expand,
86                                 CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
87   /* If we have peekers, let them finish */
88   if (PREDICT_FALSE (will_expand && vlib_num_workers ()))
89     {
90       clib_rwlock_writer_lock (&smm->peekers_rw_locks[thread_index]);
91       pool_get_aligned (session_manager_main.sessions[thread_index], s,
92                         CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
93       clib_rwlock_writer_unlock (&smm->peekers_rw_locks[thread_index]);
94     }
95   else
96     {
97       pool_get_aligned (session_manager_main.sessions[thread_index], s,
98                         CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
99     }
100   memset (s, 0, sizeof (*s));
101   s->session_index = s - session_manager_main.sessions[thread_index];
102   s->thread_index = thread_index;
103   return s;
104 }
105
106 void
107 session_free (stream_session_t * s)
108 {
109   pool_put (session_manager_main.sessions[s->thread_index], s);
110   if (CLIB_DEBUG)
111     memset (s, 0xFA, sizeof (*s));
112 }
113
114 int
115 session_alloc_fifos (segment_manager_t * sm, stream_session_t * s)
116 {
117   svm_fifo_t *server_rx_fifo = 0, *server_tx_fifo = 0;
118   u32 fifo_segment_index;
119   int rv;
120
121   if ((rv = segment_manager_alloc_session_fifos (sm, &server_rx_fifo,
122                                                  &server_tx_fifo,
123                                                  &fifo_segment_index)))
124     return rv;
125   /* Initialize backpointers */
126   server_rx_fifo->master_session_index = s->session_index;
127   server_rx_fifo->master_thread_index = s->thread_index;
128
129   server_tx_fifo->master_session_index = s->session_index;
130   server_tx_fifo->master_thread_index = s->thread_index;
131
132   s->server_rx_fifo = server_rx_fifo;
133   s->server_tx_fifo = server_tx_fifo;
134   s->svm_segment_index = fifo_segment_index;
135   return 0;
136 }
137
138 static stream_session_t *
139 session_alloc_for_connection (transport_connection_t * tc)
140 {
141   stream_session_t *s;
142   u32 thread_index = tc->thread_index;
143
144   ASSERT (thread_index == vlib_get_thread_index ());
145
146   s = session_alloc (thread_index);
147   s->session_type = session_type_from_proto_and_ip (tc->proto, tc->is_ip4);
148   s->session_state = SESSION_STATE_CONNECTING;
149   s->enqueue_epoch = ~0;
150
151   /* Attach transport to session and vice versa */
152   s->connection_index = tc->c_index;
153   tc->s_index = s->session_index;
154   return s;
155 }
156
157 static int
158 session_alloc_and_init (segment_manager_t * sm, transport_connection_t * tc,
159                         u8 alloc_fifos, stream_session_t ** ret_s)
160 {
161   stream_session_t *s;
162   int rv;
163
164   s = session_alloc_for_connection (tc);
165   if (alloc_fifos && (rv = session_alloc_fifos (sm, s)))
166     {
167       session_free (s);
168       *ret_s = 0;
169       return rv;
170     }
171
172   /* Add to the main lookup table */
173   session_lookup_add_connection (tc, session_handle (s));
174
175   *ret_s = s;
176   return 0;
177 }
178
179 /**
180  * Discards bytes from buffer chain
181  *
182  * It discards n_bytes_to_drop starting at first buffer after chain_b
183  */
184 always_inline void
185 session_enqueue_discard_chain_bytes (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b,
186                                      vlib_buffer_t ** chain_b,
187                                      u32 n_bytes_to_drop)
188 {
189   vlib_buffer_t *next = *chain_b;
190   u32 to_drop = n_bytes_to_drop;
191   ASSERT (b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT);
192   while (to_drop && (next->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT))
193     {
194       next = vlib_get_buffer (vm, next->next_buffer);
195       if (next->current_length > to_drop)
196         {
197           vlib_buffer_advance (next, to_drop);
198           to_drop = 0;
199         }
200       else
201         {
202           to_drop -= next->current_length;
203           next->current_length = 0;
204         }
205     }
206   *chain_b = next;
207
208   if (to_drop == 0)
209     b->total_length_not_including_first_buffer -= n_bytes_to_drop;
210 }
211
212 /**
213  * Enqueue buffer chain tail
214  */
215 always_inline int
216 session_enqueue_chain_tail (stream_session_t * s, vlib_buffer_t * b,
217                             u32 offset, u8 is_in_order)
218 {
219   vlib_buffer_t *chain_b;
220   u32 chain_bi, len, diff;
221   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
222   u8 *data;
223   u32 written = 0;
224   int rv = 0;
225
226   if (is_in_order && offset)
227     {
228       diff = offset - b->current_length;
229       if (diff > b->total_length_not_including_first_buffer)
230         return 0;
231       chain_b = b;
232       session_enqueue_discard_chain_bytes (vm, b, &chain_b, diff);
233       chain_bi = vlib_get_buffer_index (vm, chain_b);
234     }
235   else
236     chain_bi = b->next_buffer;
237
238   do
239     {
240       chain_b = vlib_get_buffer (vm, chain_bi);
241       data = vlib_buffer_get_current (chain_b);
242       len = chain_b->current_length;
243       if (!len)
244         continue;
245       if (is_in_order)
246         {
247           rv = svm_fifo_enqueue_nowait (s->server_rx_fifo, len, data);
248           if (rv == len)
249             {
250               written += rv;
251             }
252           else if (rv < len)
253             {
254               return (rv > 0) ? (written + rv) : written;
255             }
256           else if (rv > len)
257             {
258               written += rv;
259
260               /* written more than what was left in chain */
261               if (written > b->total_length_not_including_first_buffer)
262                 return written;
263
264               /* drop the bytes that have already been delivered */
265               session_enqueue_discard_chain_bytes (vm, b, &chain_b, rv - len);
266             }
267         }
268       else
269         {
270           rv = svm_fifo_enqueue_with_offset (s->server_rx_fifo, offset, len,
271                                              data);
272           if (rv)
273             {
274               clib_warning ("failed to enqueue multi-buffer seg");
275               return -1;
276             }
277           offset += len;
278         }
279     }
280   while ((chain_bi = (chain_b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT)
281           ? chain_b->next_buffer : 0));
282
283   if (is_in_order)
284     return written;
285
286   return 0;
287 }
288
289 /*
290  * Enqueue data for delivery to session peer. Does not notify peer of enqueue
291  * event but on request can queue notification events for later delivery by
292  * calling stream_server_flush_enqueue_events().
293  *
294  * @param tc Transport connection which is to be enqueued data
295  * @param b Buffer to be enqueued
296  * @param offset Offset at which to start enqueueing if out-of-order
297  * @param queue_event Flag to indicate if peer is to be notified or if event
298  *                    is to be queued. The former is useful when more data is
299  *                    enqueued and only one event is to be generated.
300  * @param is_in_order Flag to indicate if data is in order
301  * @return Number of bytes enqueued or a negative value if enqueueing failed.
302  */
303 int
304 session_enqueue_stream_connection (transport_connection_t * tc,
305                                    vlib_buffer_t * b, u32 offset,
306                                    u8 queue_event, u8 is_in_order)
307 {
308   stream_session_t *s;
309   int enqueued = 0, rv, in_order_off;
310
311   s = session_get (tc->s_index, tc->thread_index);
312
313   if (is_in_order)
314     {
315       enqueued = svm_fifo_enqueue_nowait (s->server_rx_fifo,
316                                           b->current_length,
317                                           vlib_buffer_get_current (b));
318       if (PREDICT_FALSE ((b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT)
319                          && enqueued >= 0))
320         {
321           in_order_off = enqueued > b->current_length ? enqueued : 0;
322           rv = session_enqueue_chain_tail (s, b, in_order_off, 1);
323           if (rv > 0)
324             enqueued += rv;
325         }
326     }
327   else
328     {
329       rv = svm_fifo_enqueue_with_offset (s->server_rx_fifo, offset,
330                                          b->current_length,
331                                          vlib_buffer_get_current (b));
332       if (PREDICT_FALSE ((b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT) && !rv))
333         session_enqueue_chain_tail (s, b, offset + b->current_length, 0);
334       /* if something was enqueued, report even this as success for ooo
335        * segment handling */
336       return rv;
337     }
338
339   if (queue_event)
340     {
341       /* Queue RX event on this fifo. Eventually these will need to be flushed
342        * by calling stream_server_flush_enqueue_events () */
343       session_manager_main_t *smm = vnet_get_session_manager_main ();
344       u32 thread_index = s->thread_index;
345       u32 enqueue_epoch = smm->current_enqueue_epoch[tc->proto][thread_index];
346
347       if (s->enqueue_epoch != enqueue_epoch)
348         {
349           s->enqueue_epoch = enqueue_epoch;
350           vec_add1 (smm->session_to_enqueue[tc->proto][thread_index],
351                     s - smm->sessions[thread_index]);
352         }
353     }
354
355   return enqueued;
356 }
357
358 int
359 session_enqueue_dgram_connection (stream_session_t * s, vlib_buffer_t * b,
360                                   u8 proto, u8 queue_event)
361 {
362   int enqueued = 0, rv, in_order_off;
363
364   if (svm_fifo_max_enqueue (s->server_rx_fifo) < b->current_length)
365     return -1;
366   enqueued = svm_fifo_enqueue_nowait (s->server_rx_fifo, b->current_length,
367                                       vlib_buffer_get_current (b));
368   if (PREDICT_FALSE ((b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT) && enqueued >= 0))
369     {
370       in_order_off = enqueued > b->current_length ? enqueued : 0;
371       rv = session_enqueue_chain_tail (s, b, in_order_off, 1);
372       if (rv > 0)
373         enqueued += rv;
374     }
375   if (queue_event)
376     {
377       /* Queue RX event on this fifo. Eventually these will need to be flushed
378        * by calling stream_server_flush_enqueue_events () */
379       session_manager_main_t *smm = vnet_get_session_manager_main ();
380       u32 thread_index = s->thread_index;
381       u32 enqueue_epoch = smm->current_enqueue_epoch[proto][thread_index];
382
383       if (s->enqueue_epoch != enqueue_epoch)
384         {
385           s->enqueue_epoch = enqueue_epoch;
386           vec_add1 (smm->session_to_enqueue[proto][thread_index],
387                     s - smm->sessions[thread_index]);
388         }
389     }
390   return enqueued;
391 }
392
393 /** Check if we have space in rx fifo to push more bytes */
394 u8
395 stream_session_no_space (transport_connection_t * tc, u32 thread_index,
396                          u16 data_len)
397 {
398   stream_session_t *s = session_get (tc->s_index, thread_index);
399
400   if (PREDICT_FALSE (s->session_state != SESSION_STATE_READY))
401     return 1;
402
403   if (data_len > svm_fifo_max_enqueue (s->server_rx_fifo))
404     return 1;
405
406   return 0;
407 }
408
409 u32
410 stream_session_tx_fifo_max_dequeue (transport_connection_t * tc)
411 {
412   stream_session_t *s = session_get (tc->s_index, tc->thread_index);
413   if (!s->server_tx_fifo)
414     return 0;
415   return svm_fifo_max_dequeue (s->server_tx_fifo);
416 }
417
418 int
419 stream_session_peek_bytes (transport_connection_t * tc, u8 * buffer,
420                            u32 offset, u32 max_bytes)
421 {
422   stream_session_t *s = session_get (tc->s_index, tc->thread_index);
423   return svm_fifo_peek (s->server_tx_fifo, offset, max_bytes, buffer);
424 }
425
426 u32
427 stream_session_dequeue_drop (transport_connection_t * tc, u32 max_bytes)
428 {
429   stream_session_t *s = session_get (tc->s_index, tc->thread_index);
430   return svm_fifo_dequeue_drop (s->server_tx_fifo, max_bytes);
431 }
432
433 /**
434  * Notify session peer that new data has been enqueued.
435  *
436  * @param s Stream session for which the event is to be generated.
437  * @param block Flag to indicate if call should block if event queue is full.
438  *
439  * @return 0 on succes or negative number if failed to send notification.
440  */
441 static int
442 session_enqueue_notify (stream_session_t * s, u8 block)
443 {
444   application_t *app;
445   session_fifo_event_t evt;
446   svm_queue_t *q;
447
448   if (PREDICT_FALSE (s->session_state == SESSION_STATE_CLOSED))
449     {
450       /* Session is closed so app will never clean up. Flush rx fifo */
451       u32 to_dequeue = svm_fifo_max_dequeue (s->server_rx_fifo);
452       if (to_dequeue)
453         svm_fifo_dequeue_drop (s->server_rx_fifo, to_dequeue);
454       return 0;
455     }
456
457   /* Get session's server */
458   app = application_get_if_valid (s->app_index);
459
460   if (PREDICT_FALSE (app == 0))
461     {
462       clib_warning ("invalid s->app_index = %d", s->app_index);
463       return 0;
464     }
465
466   /* Built-in app? Hand event to the callback... */
467   if (app->cb_fns.builtin_app_rx_callback)
468     return app->cb_fns.builtin_app_rx_callback (s);
469
470   /* If no event, send one */
471   if (svm_fifo_set_event (s->server_rx_fifo))
472     {
473       /* Fabricate event */
474       evt.fifo = s->server_rx_fifo;
475       evt.event_type = FIFO_EVENT_APP_RX;
476
477       /* Add event to server's event queue */
478       q = app->event_queue;
479
480       /* Based on request block (or not) for lack of space */
481       if (block || PREDICT_TRUE (q->cursize < q->maxsize))
482         svm_queue_add (app->event_queue, (u8 *) & evt,
483                        0 /* do wait for mutex */ );
484       else
485         {
486           clib_warning ("fifo full");
487           return -1;
488         }
489     }
490
491   /* *INDENT-OFF* */
492   SESSION_EVT_DBG(SESSION_EVT_ENQ, s, ({
493       ed->data[0] = evt.event_type;
494       ed->data[1] = svm_fifo_max_dequeue (s->server_rx_fifo);
495   }));
496   /* *INDENT-ON* */
497
498   return 0;
499 }
500
501 /**
502  * Flushes queue of sessions that are to be notified of new data
503  * enqueued events.
504  *
505  * @param thread_index Thread index for which the flush is to be performed.
506  * @return 0 on success or a positive number indicating the number of
507  *         failures due to API queue being full.
508  */
509 int
510 session_manager_flush_enqueue_events (u8 transport_proto, u32 thread_index)
511 {
512   session_manager_main_t *smm = &session_manager_main;
513   u32 *indices;
514   stream_session_t *s;
515   int i, errors = 0;
516
517   indices = smm->session_to_enqueue[transport_proto][thread_index];
518
519   for (i = 0; i < vec_len (indices); i++)
520     {
521       s = session_get_if_valid (indices[i], thread_index);
522       if (s == 0 || session_enqueue_notify (s, 0 /* don't block */ ))
523         errors++;
524     }
525
526   vec_reset_length (indices);
527   smm->session_to_enqueue[transport_proto][thread_index] = indices;
528   smm->current_enqueue_epoch[transport_proto][thread_index]++;
529
530   return errors;
531 }
532
533 /**
534  * Init fifo tail and head pointers
535  *
536  * Useful if transport uses absolute offsets for tracking ooo segments.
537  */
538 void
539 stream_session_init_fifos_pointers (transport_connection_t * tc,
540                                     u32 rx_pointer, u32 tx_pointer)
541 {
542   stream_session_t *s;
543   s = session_get (tc->s_index, tc->thread_index);
544   svm_fifo_init_pointers (s->server_rx_fifo, rx_pointer);
545   svm_fifo_init_pointers (s->server_tx_fifo, tx_pointer);
546 }
547
548 int
549 session_stream_connect_notify (transport_connection_t * tc, u8 is_fail)
550 {
551   u32 opaque = 0, new_ti, new_si;
552   stream_session_t *new_s = 0;
553   segment_manager_t *sm;
554   application_t *app;
555   u8 alloc_fifos;
556   int error = 0;
557   u64 handle;
558
559   /*
560    * Find connection handle and cleanup half-open table
561    */
562   handle = session_lookup_half_open_handle (tc);
563   if (handle == HALF_OPEN_LOOKUP_INVALID_VALUE)
564     {
565       SESSION_DBG ("half-open was removed!");
566       return -1;
567     }
568   session_lookup_del_half_open (tc);
569
570   /* Get the app's index from the handle we stored when opening connection
571    * and the opaque (api_context for external apps) from transport session
572    * index */
573   app = application_get_if_valid (handle >> 32);
574   if (!app)
575     return -1;
576   opaque = tc->s_index;
577
578   /*
579    * Allocate new session with fifos (svm segments are allocated if needed)
580    */
581   if (!is_fail)
582     {
583       sm = application_get_connect_segment_manager (app);
584       alloc_fifos = !application_is_builtin_proxy (app);
585       if (session_alloc_and_init (sm, tc, alloc_fifos, &new_s))
586         {
587           is_fail = 1;
588           error = -1;
589         }
590       else
591         {
592           new_s->app_index = app->index;
593           new_si = new_s->session_index;
594           new_ti = new_s->thread_index;
595         }
596     }
597
598   /*
599    * Notify client application
600    */
601   if (app->cb_fns.session_connected_callback (app->index, opaque, new_s,
602                                               is_fail))
603     {
604       SESSION_DBG ("failed to notify app");
605       if (!is_fail)
606         {
607           new_s = session_get (new_si, new_ti);
608           stream_session_disconnect_transport (new_s);
609         }
610     }
611   else
612     {
613       if (!is_fail)
614         {
615           new_s = session_get (new_si, new_ti);
616           new_s->session_state = SESSION_STATE_READY;
617         }
618     }
619
620   return error;
621 }
622
623 typedef struct _session_switch_pool_args
624 {
625   u32 session_index;
626   u32 thread_index;
627   u32 new_thread_index;
628   u32 new_session_index;
629 } session_switch_pool_args_t;
630
631 static void
632 session_switch_pool (void *cb_args)
633 {
634   session_switch_pool_args_t *args = (session_switch_pool_args_t *) cb_args;
635   transport_proto_t tp;
636   stream_session_t *s;
637   ASSERT (args->thread_index == vlib_get_thread_index ());
638   s = session_get (args->session_index, args->thread_index);
639   s->server_tx_fifo->master_session_index = args->new_session_index;
640   s->server_tx_fifo->master_thread_index = args->new_thread_index;
641   tp = session_get_transport_proto (s);
642   tp_vfts[tp].cleanup (s->connection_index, s->thread_index);
643   session_free (s);
644   clib_mem_free (cb_args);
645 }
646
647 /**
648  * Move dgram session to the right thread
649  */
650 int
651 session_dgram_connect_notify (transport_connection_t * tc,
652                               u32 old_thread_index,
653                               stream_session_t ** new_session)
654 {
655   stream_session_t *new_s;
656   session_switch_pool_args_t *rpc_args;
657
658   /*
659    * Clone half-open session to the right thread.
660    */
661   new_s = session_clone_safe (tc->s_index, old_thread_index);
662   new_s->connection_index = tc->c_index;
663   new_s->server_rx_fifo->master_session_index = new_s->session_index;
664   new_s->server_rx_fifo->master_thread_index = new_s->thread_index;
665   new_s->session_state = SESSION_STATE_READY;
666   session_lookup_add_connection (tc, session_handle (new_s));
667
668   /*
669    * Ask thread owning the old session to clean it up and make us the tx
670    * fifo owner
671    */
672   rpc_args = clib_mem_alloc (sizeof (*rpc_args));
673   rpc_args->new_session_index = new_s->session_index;
674   rpc_args->new_thread_index = new_s->thread_index;
675   rpc_args->session_index = tc->s_index;
676   rpc_args->thread_index = old_thread_index;
677   session_send_rpc_evt_to_thread (rpc_args->thread_index, session_switch_pool,
678                                   rpc_args);
679
680   tc->s_index = new_s->session_index;
681   new_s->connection_index = tc->c_index;
682   *new_session = new_s;
683   return 0;
684 }
685
686 void
687 stream_session_accept_notify (transport_connection_t * tc)
688 {
689   application_t *server;
690   stream_session_t *s;
691
692   s = session_get (tc->s_index, tc->thread_index);
693   server = application_get (s->app_index);
694   server->cb_fns.session_accept_callback (s);
695 }
696
697 /**
698  * Notification from transport that connection is being closed.
699  *
700  * A disconnect is sent to application but state is not removed. Once
701  * disconnect is acknowledged by application, session disconnect is called.
702  * Ultimately this leads to close being called on transport (passive close).
703  */
704 void
705 stream_session_disconnect_notify (transport_connection_t * tc)
706 {
707   application_t *server;
708   stream_session_t *s;
709
710   s = session_get (tc->s_index, tc->thread_index);
711   server = application_get (s->app_index);
712   server->cb_fns.session_disconnect_callback (s);
713 }
714
715 /**
716  * Cleans up session and lookup table.
717  */
718 void
719 stream_session_delete (stream_session_t * s)
720 {
721   int rv;
722
723   /* Delete from the main lookup table. */
724   if ((rv = session_lookup_del_session (s)))
725     clib_warning ("hash delete error, rv %d", rv);
726
727   /* Cleanup fifo segments */
728   segment_manager_dealloc_fifos (s->svm_segment_index, s->server_rx_fifo,
729                                  s->server_tx_fifo);
730   session_free (s);
731 }
732
733 /**
734  * Notification from transport that connection is being deleted
735  *
736  * This removes the session if it is still valid. It should be called only on
737  * previously fully established sessions. For instance failed connects should
738  * call stream_session_connect_notify and indicate that the connect has
739  * failed.
740  */
741 void
742 stream_session_delete_notify (transport_connection_t * tc)
743 {
744   stream_session_t *s;
745
746   /* App might've been removed already */
747   s = session_get_if_valid (tc->s_index, tc->thread_index);
748   if (!s)
749     return;
750   stream_session_delete (s);
751 }
752
753 /**
754  * Notify application that connection has been reset.
755  */
756 void
757 stream_session_reset_notify (transport_connection_t * tc)
758 {
759   stream_session_t *s;
760   application_t *app;
761   s = session_get (tc->s_index, tc->thread_index);
762
763   app = application_get (s->app_index);
764   app->cb_fns.session_reset_callback (s);
765 }
766
767 /**
768  * Accept a stream session. Optionally ping the server by callback.
769  */
770 int
771 stream_session_accept (transport_connection_t * tc, u32 listener_index,
772                        u8 notify)
773 {
774   application_t *server;
775   stream_session_t *s, *listener;
776   segment_manager_t *sm;
777   session_type_t sst;
778   int rv;
779
780   sst = session_type_from_proto_and_ip (tc->proto, tc->is_ip4);
781
782   /* Find the server */
783   listener = listen_session_get (sst, listener_index);
784   server = application_get (listener->app_index);
785
786   sm = application_get_listen_segment_manager (server, listener);
787   if ((rv = session_alloc_and_init (sm, tc, 1, &s)))
788     return rv;
789
790   s->app_index = server->index;
791   s->listener_index = listener_index;
792   s->session_state = SESSION_STATE_ACCEPTING;
793
794   /* Shoulder-tap the server */
795   if (notify)
796     {
797       server->cb_fns.session_accept_callback (s);
798     }
799
800   return 0;
801 }
802
803 int
804 session_open_cl (u32 app_index, session_endpoint_t * rmt, u32 opaque)
805 {
806   transport_connection_t *tc;
807   transport_endpoint_t *tep;
808   segment_manager_t *sm;
809   stream_session_t *s;
810   application_t *app;
811   int rv;
812
813   tep = session_endpoint_to_transport (rmt);
814   rv = tp_vfts[rmt->transport_proto].open (tep);
815   if (rv < 0)
816     {
817       SESSION_DBG ("Transport failed to open connection.");
818       return VNET_API_ERROR_SESSION_CONNECT;
819     }
820
821   tc = tp_vfts[rmt->transport_proto].get_half_open ((u32) rv);
822
823   /* For dgram type of service, allocate session and fifos now.
824    */
825   app = application_get (app_index);
826   sm = application_get_connect_segment_manager (app);
827
828   if (session_alloc_and_init (sm, tc, 1, &s))
829     return -1;
830   s->app_index = app->index;
831   s->session_state = SESSION_STATE_CONNECTING_READY;
832
833   /* Tell the app about the new event fifo for this session */
834   app->cb_fns.session_connected_callback (app->index, opaque, s, 0);
835
836   return 0;
837 }
838
839 int
840 session_open_vc (u32 app_index, session_endpoint_t * rmt, u32 opaque)
841 {
842   transport_connection_t *tc;
843   transport_endpoint_t *tep;
844   u64 handle;
845   int rv;
846
847   /* TODO until udp is fixed */
848   if (rmt->transport_proto == TRANSPORT_PROTO_UDP)
849     return session_open_cl (app_index, rmt, opaque);
850
851   tep = session_endpoint_to_transport (rmt);
852   rv = tp_vfts[rmt->transport_proto].open (tep);
853   if (rv < 0)
854     {
855       SESSION_DBG ("Transport failed to open connection.");
856       return VNET_API_ERROR_SESSION_CONNECT;
857     }
858
859   tc = tp_vfts[rmt->transport_proto].get_half_open ((u32) rv);
860
861   /* If transport offers a stream service, only allocate session once the
862    * connection has been established.
863    * Add connection to half-open table and save app and tc index. The
864    * latter is needed to help establish the connection while the former
865    * is needed when the connect notify comes and we have to notify the
866    * external app
867    */
868   handle = (((u64) app_index) << 32) | (u64) tc->c_index;
869   session_lookup_add_half_open (tc, handle);
870
871   /* Store api_context (opaque) for when the reply comes. Not the nicest
872    * thing but better than allocating a separate half-open pool.
873    */
874   tc->s_index = opaque;
875   return 0;
876 }
877
878 int
879 session_open_app (u32 app_index, session_endpoint_t * rmt, u32 opaque)
880 {
881   session_endpoint_extended_t sep;
882   clib_memcpy (&sep, rmt, sizeof (*rmt));
883   sep.app_index = app_index;
884   sep.opaque = opaque;
885
886   return tp_vfts[rmt->transport_proto].open ((transport_endpoint_t *) & sep);
887 }
888
889 typedef int (*session_open_service_fn) (u32, session_endpoint_t *, u32);
890
891 /* *INDENT-OFF* */
892 static session_open_service_fn session_open_srv_fns[TRANSPORT_N_SERVICES] = {
893   session_open_vc,
894   session_open_cl,
895   session_open_app,
896 };
897 /* *INDENT-ON* */
898
899 /**
900  * Ask transport to open connection to remote transport endpoint.
901  *
902  * Stores handle for matching request with reply since the call can be
903  * asynchronous. For instance, for TCP the 3-way handshake must complete
904  * before reply comes. Session is only created once connection is established.
905  *
906  * @param app_index Index of the application requesting the connect
907  * @param st Session type requested.
908  * @param tep Remote transport endpoint
909  * @param opaque Opaque data (typically, api_context) the application expects
910  *               on open completion.
911  */
912 int
913 session_open (u32 app_index, session_endpoint_t * rmt, u32 opaque)
914 {
915   transport_service_type_t tst = tp_vfts[rmt->transport_proto].service_type;
916   return session_open_srv_fns[tst] (app_index, rmt, opaque);
917 }
918
919 /**
920  * Ask transport to listen on local transport endpoint.
921  *
922  * @param s Session for which listen will be called. Note that unlike
923  *          established sessions, listen sessions are not associated to a
924  *          thread.
925  * @param tep Local endpoint to be listened on.
926  */
927 int
928 session_listen_vc (stream_session_t * s, session_endpoint_t * sep)
929 {
930   transport_connection_t *tc;
931   u32 tci;
932
933   /* Transport bind/listen  */
934   tci = tp_vfts[sep->transport_proto].bind (s->session_index,
935                                             session_endpoint_to_transport
936                                             (sep));
937
938   if (tci == (u32) ~ 0)
939     return -1;
940
941   /* Attach transport to session */
942   s->connection_index = tci;
943   tc = tp_vfts[sep->transport_proto].get_listener (tci);
944
945   /* Weird but handle it ... */
946   if (tc == 0)
947     return -1;
948
949   /* Add to the main lookup table */
950   session_lookup_add_connection (tc, s->session_index);
951   return 0;
952 }
953
954 int
955 session_listen_app (stream_session_t * s, session_endpoint_t * sep)
956 {
957   session_endpoint_extended_t esep;
958   clib_memcpy (&esep, sep, sizeof (*sep));
959   esep.app_index = s->app_index;
960
961   return tp_vfts[sep->transport_proto].bind (s->session_index,
962                                              (transport_endpoint_t *) & esep);
963 }
964
965 typedef int (*session_listen_service_fn) (stream_session_t *,
966                                           session_endpoint_t *);
967
968 /* *INDENT-OFF* */
969 static session_listen_service_fn
970 session_listen_srv_fns[TRANSPORT_N_SERVICES] = {
971   session_listen_vc,
972   session_listen_vc,
973   session_listen_app,
974 };
975 /* *INDENT-ON* */
976
977 int
978 stream_session_listen (stream_session_t * s, session_endpoint_t * sep)
979 {
980   transport_service_type_t tst = tp_vfts[sep->transport_proto].service_type;
981   return session_listen_srv_fns[tst] (s, sep);
982 }
983
984 /**
985  * Ask transport to stop listening on local transport endpoint.
986  *
987  * @param s Session to stop listening on. It must be in state LISTENING.
988  */
989 int
990 stream_session_stop_listen (stream_session_t * s)
991 {
992   transport_proto_t tp = session_get_transport_proto (s);
993   transport_connection_t *tc;
994   if (s->session_state != SESSION_STATE_LISTENING)
995     {
996       clib_warning ("not a listening session");
997       return -1;
998     }
999
1000   tc = tp_vfts[tp].get_listener (s->connection_index);
1001   if (!tc)
1002     {
1003       clib_warning ("no transport");
1004       return VNET_API_ERROR_ADDRESS_NOT_IN_USE;
1005     }
1006
1007   session_lookup_del_connection (tc);
1008   tp_vfts[tp].unbind (s->connection_index);
1009   return 0;
1010 }
1011
1012 /**
1013  * Initialize session disconnect.
1014  *
1015  * Request is always sent to session node to ensure that all outstanding
1016  * requests are served before transport is notified.
1017  */
1018 void
1019 stream_session_disconnect (stream_session_t * s)
1020 {
1021   if (!s || s->session_state == SESSION_STATE_CLOSED)
1022     return;
1023   s->session_state = SESSION_STATE_CLOSED;
1024   session_send_session_evt_to_thread (session_handle (s),
1025                                       FIFO_EVENT_DISCONNECT, s->thread_index);
1026 }
1027
1028 /**
1029  * Notify transport the session can be disconnected. This should eventually
1030  * result in a delete notification that allows us to cleanup session state.
1031  * Called for both active/passive disconnects.
1032  *
1033  * Must be called from the session's thread.
1034  */
1035 void
1036 stream_session_disconnect_transport (stream_session_t * s)
1037 {
1038   s->session_state = SESSION_STATE_CLOSED;
1039   tp_vfts[session_get_transport_proto (s)].close (s->connection_index,
1040                                                   s->thread_index);
1041 }
1042
1043 /**
1044  * Cleanup transport and session state.
1045  *
1046  * Notify transport of the cleanup, wait for a delete notify to actually
1047  * remove the session state.
1048  */
1049 void
1050 stream_session_cleanup (stream_session_t * s)
1051 {
1052   int rv;
1053
1054   s->session_state = SESSION_STATE_CLOSED;
1055
1056   /* Delete from the main lookup table to avoid more enqueues */
1057   rv = session_lookup_del_session (s);
1058   if (rv)
1059     clib_warning ("hash delete error, rv %d", rv);
1060
1061   tp_vfts[session_get_transport_proto (s)].cleanup (s->connection_index,
1062                                                     s->thread_index);
1063 }
1064
1065 /**
1066  * Allocate event queues in the shared-memory segment
1067  *
1068  * That can either be a newly created memfd segment, that will need to be
1069  * mapped by all stack users, or the binary api's svm region. The latter is
1070  * assumed to be already mapped. NOTE that this assumption DOES NOT hold if
1071  * api clients bootstrap shm api over sockets (i.e. use memfd segments) and
1072  * vpp uses api svm region for event queues.
1073  */
1074 void
1075 session_vpp_event_queues_allocate (session_manager_main_t * smm)
1076 {
1077   u32 evt_q_length = 2048, evt_size = sizeof (session_fifo_event_t);
1078   ssvm_private_t *eqs = &smm->evt_qs_segment;
1079   api_main_t *am = &api_main;
1080   u64 eqs_size = 64 << 20;
1081   pid_t vpp_pid = getpid ();
1082   void *oldheap;
1083   int i;
1084
1085   if (smm->configured_event_queue_length)
1086     evt_q_length = smm->configured_event_queue_length;
1087
1088   if (smm->evt_qs_use_memfd_seg)
1089     {
1090       if (smm->evt_qs_segment_size)
1091         eqs_size = smm->evt_qs_segment_size;
1092
1093       eqs->ssvm_size = eqs_size;
1094       eqs->i_am_master = 1;
1095       eqs->my_pid = vpp_pid;
1096       eqs->name = format (0, "%s%c", "evt-qs-segment", 0);
1097       eqs->requested_va = smm->session_baseva;
1098
1099       ssvm_master_init (eqs, SSVM_SEGMENT_MEMFD);
1100     }
1101
1102   if (smm->evt_qs_use_memfd_seg)
1103     oldheap = ssvm_push_heap (eqs->sh);
1104   else
1105     oldheap = svm_push_data_heap (am->vlib_rp);
1106
1107   for (i = 0; i < vec_len (smm->vpp_event_queues); i++)
1108     {
1109       smm->vpp_event_queues[i] = svm_queue_init (evt_q_length, evt_size,
1110                                                  vpp_pid, 0);
1111     }
1112
1113   if (smm->evt_qs_use_memfd_seg)
1114     ssvm_pop_heap (oldheap);
1115   else
1116     svm_pop_heap (oldheap);
1117 }
1118
1119 ssvm_private_t *
1120 session_manager_get_evt_q_segment (void)
1121 {
1122   session_manager_main_t *smm = &session_manager_main;
1123   if (smm->evt_qs_use_memfd_seg)
1124     return &smm->evt_qs_segment;
1125   return 0;
1126 }
1127
1128 /* *INDENT-OFF* */
1129 static session_fifo_rx_fn *session_tx_fns[TRANSPORT_TX_N_FNS] = {
1130     session_tx_fifo_peek_and_snd,
1131     session_tx_fifo_dequeue_and_snd,
1132     session_tx_fifo_dequeue_internal
1133 };
1134 /* *INDENT-ON* */
1135
1136 /**
1137  * Initialize session layer for given transport proto and ip version
1138  *
1139  * Allocates per session type (transport proto + ip version) data structures
1140  * and adds arc from session queue node to session type output node.
1141  */
1142 void
1143 session_register_transport (transport_proto_t transport_proto,
1144                             const transport_proto_vft_t * vft, u8 is_ip4,
1145                             u32 output_node)
1146 {
1147   session_manager_main_t *smm = &session_manager_main;
1148   session_type_t session_type;
1149   u32 next_index = ~0;
1150
1151   session_type = session_type_from_proto_and_ip (transport_proto, is_ip4);
1152
1153   vec_validate (smm->session_type_to_next, session_type);
1154   vec_validate (smm->listen_sessions, session_type);
1155   vec_validate (smm->session_tx_fns, session_type);
1156
1157   /* *INDENT-OFF* */
1158   if (output_node != ~0)
1159     {
1160       foreach_vlib_main (({
1161           next_index = vlib_node_add_next (this_vlib_main,
1162                                            session_queue_node.index,
1163                                            output_node);
1164       }));
1165     }
1166   /* *INDENT-ON* */
1167
1168   smm->session_type_to_next[session_type] = next_index;
1169   smm->session_tx_fns[session_type] = session_tx_fns[vft->tx_type];
1170 }
1171
1172 transport_connection_t *
1173 session_get_transport (stream_session_t * s)
1174 {
1175   transport_proto_t tp;
1176   if (s->session_state != SESSION_STATE_LISTENING)
1177     {
1178       tp = session_get_transport_proto (s);
1179       return tp_vfts[tp].get_connection (s->connection_index,
1180                                          s->thread_index);
1181     }
1182   return 0;
1183 }
1184
1185 transport_connection_t *
1186 listen_session_get_transport (stream_session_t * s)
1187 {
1188   transport_proto_t tp = session_get_transport_proto (s);
1189   return tp_vfts[tp].get_listener (s->connection_index);
1190 }
1191
1192 int
1193 listen_session_get_local_session_endpoint (stream_session_t * listener,
1194                                            session_endpoint_t * sep)
1195 {
1196   transport_proto_t tp = session_get_transport_proto (listener);
1197   transport_connection_t *tc;
1198   tc = tp_vfts[tp].get_listener (listener->connection_index);
1199   if (!tc)
1200     {
1201       clib_warning ("no transport");
1202       return -1;
1203     }
1204
1205   /* N.B. The ip should not be copied because this is the local endpoint */
1206   sep->port = tc->lcl_port;
1207   sep->transport_proto = tc->proto;
1208   sep->is_ip4 = tc->is_ip4;
1209   return 0;
1210 }
1211
1212 static clib_error_t *
1213 session_manager_main_enable (vlib_main_t * vm)
1214 {
1215   segment_manager_main_init_args_t _sm_args = { 0 }, *sm_args = &_sm_args;
1216   session_manager_main_t *smm = &session_manager_main;
1217   vlib_thread_main_t *vtm = vlib_get_thread_main ();
1218   u32 num_threads, preallocated_sessions_per_worker;
1219   int i, j;
1220
1221   num_threads = 1 /* main thread */  + vtm->n_threads;
1222
1223   if (num_threads < 1)
1224     return clib_error_return (0, "n_thread_stacks not set");
1225
1226   /* configure per-thread ** vectors */
1227   vec_validate (smm->sessions, num_threads - 1);
1228   vec_validate (smm->tx_buffers, num_threads - 1);
1229   vec_validate (smm->pending_event_vector, num_threads - 1);
1230   vec_validate (smm->pending_disconnects, num_threads - 1);
1231   vec_validate (smm->free_event_vector, num_threads - 1);
1232   vec_validate (smm->vpp_event_queues, num_threads - 1);
1233   vec_validate (smm->peekers_rw_locks, num_threads - 1);
1234
1235   for (i = 0; i < TRANSPORT_N_PROTO; i++)
1236     for (j = 0; j < num_threads; j++)
1237       {
1238         vec_validate (smm->session_to_enqueue[i], num_threads - 1);
1239         vec_validate (smm->current_enqueue_epoch[i], num_threads - 1);
1240       }
1241
1242   for (i = 0; i < num_threads; i++)
1243     {
1244       vec_validate (smm->free_event_vector[i], 0);
1245       _vec_len (smm->free_event_vector[i]) = 0;
1246       vec_validate (smm->pending_event_vector[i], 0);
1247       _vec_len (smm->pending_event_vector[i]) = 0;
1248       vec_validate (smm->pending_disconnects[i], 0);
1249       _vec_len (smm->pending_disconnects[i]) = 0;
1250       if (num_threads > 1)
1251         clib_rwlock_init (&smm->peekers_rw_locks[i]);
1252     }
1253
1254 #if SESSION_DBG
1255   vec_validate (smm->last_event_poll_by_thread, num_threads - 1);
1256 #endif
1257
1258   /* Allocate vpp event queues segment and queue */
1259   session_vpp_event_queues_allocate (smm);
1260
1261   /* Initialize fifo segment main baseva and timeout */
1262   sm_args->baseva = smm->session_baseva + smm->evt_qs_segment_size;
1263   sm_args->size = smm->session_va_space_size;
1264   segment_manager_main_init (sm_args);
1265
1266   /* Preallocate sessions */
1267   if (smm->preallocated_sessions)
1268     {
1269       if (num_threads == 1)
1270         {
1271           pool_init_fixed (smm->sessions[0], smm->preallocated_sessions);
1272         }
1273       else
1274         {
1275           int j;
1276           preallocated_sessions_per_worker =
1277             (1.1 * (f64) smm->preallocated_sessions /
1278              (f64) (num_threads - 1));
1279
1280           for (j = 1; j < num_threads; j++)
1281             {
1282               pool_init_fixed (smm->sessions[j],
1283                                preallocated_sessions_per_worker);
1284             }
1285         }
1286     }
1287
1288   session_lookup_init ();
1289   app_namespaces_init ();
1290   transport_init ();
1291
1292   smm->is_enabled = 1;
1293
1294   /* Enable transports */
1295   transport_enable_disable (vm, 1);
1296
1297   return 0;
1298 }
1299
1300 void
1301 session_node_enable_disable (u8 is_en)
1302 {
1303   u8 state = is_en ? VLIB_NODE_STATE_POLLING : VLIB_NODE_STATE_DISABLED;
1304   /* *INDENT-OFF* */
1305   foreach_vlib_main (({
1306     vlib_node_set_state (this_vlib_main, session_queue_node.index,
1307                          state);
1308   }));
1309   /* *INDENT-ON* */
1310 }
1311
1312 clib_error_t *
1313 vnet_session_enable_disable (vlib_main_t * vm, u8 is_en)
1314 {
1315   clib_error_t *error = 0;
1316   if (is_en)
1317     {
1318       if (session_manager_main.is_enabled)
1319         return 0;
1320
1321       session_node_enable_disable (is_en);
1322       error = session_manager_main_enable (vm);
1323     }
1324   else
1325     {
1326       session_manager_main.is_enabled = 0;
1327       session_node_enable_disable (is_en);
1328     }
1329
1330   return error;
1331 }
1332
1333 clib_error_t *
1334 session_manager_main_init (vlib_main_t * vm)
1335 {
1336   session_manager_main_t *smm = &session_manager_main;
1337   smm->session_baseva = 0x200000000ULL;
1338   smm->session_va_space_size = (u64) 128 << 30;
1339   smm->evt_qs_segment_size = 64 << 20;
1340   smm->is_enabled = 0;
1341   return 0;
1342 }
1343
1344 VLIB_INIT_FUNCTION (session_manager_main_init);
1345
1346 static clib_error_t *
1347 session_config_fn (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input)
1348 {
1349   session_manager_main_t *smm = &session_manager_main;
1350   u32 nitems;
1351   uword tmp;
1352
1353   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
1354     {
1355       if (unformat (input, "event-queue-length %d", &nitems))
1356         {
1357           if (nitems >= 2048)
1358             smm->configured_event_queue_length = nitems;
1359           else
1360             clib_warning ("event queue length %d too small, ignored", nitems);
1361         }
1362       else if (unformat (input, "preallocated-sessions %d",
1363                          &smm->preallocated_sessions))
1364         ;
1365       else if (unformat (input, "v4-session-table-buckets %d",
1366                          &smm->configured_v4_session_table_buckets))
1367         ;
1368       else if (unformat (input, "v4-halfopen-table-buckets %d",
1369                          &smm->configured_v4_halfopen_table_buckets))
1370         ;
1371       else if (unformat (input, "v6-session-table-buckets %d",
1372                          &smm->configured_v6_session_table_buckets))
1373         ;
1374       else if (unformat (input, "v6-halfopen-table-buckets %d",
1375                          &smm->configured_v6_halfopen_table_buckets))
1376         ;
1377       else if (unformat (input, "v4-session-table-memory %U",
1378                          unformat_memory_size, &tmp))
1379         {
1380           if (tmp >= 0x100000000)
1381             return clib_error_return (0, "memory size %llx (%lld) too large",
1382                                       tmp, tmp);
1383           smm->configured_v4_session_table_memory = tmp;
1384         }
1385       else if (unformat (input, "v4-halfopen-table-memory %U",
1386                          unformat_memory_size, &tmp))
1387         {
1388           if (tmp >= 0x100000000)
1389             return clib_error_return (0, "memory size %llx (%lld) too large",
1390                                       tmp, tmp);
1391           smm->configured_v4_halfopen_table_memory = tmp;
1392         }
1393       else if (unformat (input, "v6-session-table-memory %U",
1394                          unformat_memory_size, &tmp))
1395         {
1396           if (tmp >= 0x100000000)
1397             return clib_error_return (0, "memory size %llx (%lld) too large",
1398                                       tmp, tmp);
1399           smm->configured_v6_session_table_memory = tmp;
1400         }
1401       else if (unformat (input, "v6-halfopen-table-memory %U",
1402                          unformat_memory_size, &tmp))
1403         {
1404           if (tmp >= 0x100000000)
1405             return clib_error_return (0, "memory size %llx (%lld) too large",
1406                                       tmp, tmp);
1407           smm->configured_v6_halfopen_table_memory = tmp;
1408         }
1409       else if (unformat (input, "local-endpoints-table-memory %U",
1410                          unformat_memory_size, &tmp))
1411         {
1412           if (tmp >= 0x100000000)
1413             return clib_error_return (0, "memory size %llx (%lld) too large",
1414                                       tmp, tmp);
1415           smm->local_endpoints_table_memory = tmp;
1416         }
1417       else if (unformat (input, "local-endpoints-table-buckets %d",
1418                          &smm->local_endpoints_table_buckets))
1419         ;
1420       else if (unformat (input, "evt_qs_memfd_seg"))
1421         smm->evt_qs_use_memfd_seg = 1;
1422       else
1423         return clib_error_return (0, "unknown input `%U'",
1424                                   format_unformat_error, input);
1425     }
1426   return 0;
1427 }
1428
1429 VLIB_CONFIG_FUNCTION (session_config_fn, "session");
1430
1431 /*
1432  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
1433  *
1434  * Local Variables:
1435  * eval: (c-set-style "gnu")
1436  * End:
1437  */