src/vnet/session/session.h

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2017-2019 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_session_h__
  16 #define __included_session_h__
  17
  18 #include <vnet/session/session_types.h>
  19 #include <vnet/session/session_lookup.h>
  20 #include <vnet/session/session_debug.h>
  21 #include <svm/message_queue.h>
  22 #include <svm/ssvm.h>
  23
  24 #define foreach_session_input_error                                     \
  25 _(NO_SESSION, "No session drops")                                       \
  26 _(NO_LISTENER, "No listener for dst port drops")                        \
  27 _(ENQUEUED, "Packets pushed into rx fifo")                              \
  28 _(NOT_READY, "Session not ready packets")                               \
  29 _(FIFO_FULL, "Packets dropped for lack of rx fifo space")               \
  30 _(EVENT_FIFO_FULL, "Events not sent for lack of event fifo space")      \
  31 _(API_QUEUE_FULL, "Sessions not created for lack of API queue space")   \
  32 _(NEW_SEG_NO_SPACE, "Created segment, couldn't allocate a fifo pair")   \
  33 _(NO_SPACE, "Couldn't allocate a fifo pair")                            \
  34 _(SEG_CREATE, "Couldn't create a new segment")
  35
  36 typedef enum
  37 {
  38 #define _(sym,str) SESSION_ERROR_##sym,
  39   foreach_session_input_error
  40 #undef _
  41     SESSION_N_ERROR,
  42 } session_error_t;
  43
  44 typedef struct session_tx_context_
  45 {
  46   CLIB_CACHE_LINE_ALIGN_MARK (cacheline0);
  47   session_t *s;
  48   transport_proto_vft_t *transport_vft;
  49   transport_connection_t *tc;
  50   u32 max_dequeue;
  51   u32 snd_space;
  52   u32 left_to_snd;
  53   u32 tx_offset;
  54   u32 max_len_to_snd;
  55   u16 deq_per_first_buf;
  56   u16 deq_per_buf;
  57   u16 snd_mss;
  58   u16 n_segs_per_evt;
  59   u8 n_bufs_per_seg;
  60     CLIB_CACHE_LINE_ALIGN_MARK (cacheline1);
  61   session_dgram_hdr_t hdr;
  62 } session_tx_context_t;
  63
  64 typedef struct session_worker_
  65 {
  66   CLIB_CACHE_LINE_ALIGN_MARK (cacheline0);
  67
  68   /** Worker session pool */
  69   session_t *sessions;
  70
  71   /** vpp event message queue for worker */
  72   svm_msg_q_t *vpp_event_queue;
  73
  74   /** Our approximation of a "complete" dispatch loop period */
  75   f64 dispatch_period;
  76
  77   /** vlib_time_now last time around the track */
  78   f64 last_vlib_time;
  79
  80   /** Per-proto vector of sessions to enqueue */
  81   u32 *session_to_enqueue[TRANSPORT_N_PROTO];
  82
  83   /** Context for session tx */
  84   session_tx_context_t ctx;
  85
  86   /** Vector of tx buffer free lists */
  87   u32 *tx_buffers;
  88
  89   /** Vector of partially read events */
  90   session_event_t *free_event_vector;
  91
  92   /** Vector of active event vectors */
  93   session_event_t *pending_event_vector;
  94
  95   /** Vector of postponed disconnects */
  96   session_event_t *pending_disconnects;
  97
  98   /** Vector of postponed events */
  99   session_event_t *postponed_event_vector;
 100
 101   /** Peekers rw lock */
 102   clib_rwlock_t peekers_rw_locks;
 103
 104   u32 last_tx_packets;
 105
 106 } session_worker_t;
 107
 108 typedef int (session_fifo_rx_fn) (vlib_main_t * vm,
 109                                   vlib_node_runtime_t * node,
 110                                   session_worker_t * wrk,
 111                                   session_event_t * e, int *n_tx_pkts);
 112
 113 extern session_fifo_rx_fn session_tx_fifo_peek_and_snd;
 114 extern session_fifo_rx_fn session_tx_fifo_dequeue_and_snd;
 115 extern session_fifo_rx_fn session_tx_fifo_dequeue_internal;
 116
 117 u8 session_node_lookup_fifo_event (svm_fifo_t * f, session_event_t * e);
 118
 119 typedef struct session_main_
 120 {
 121   /** Worker contexts */
 122   session_worker_t *wrk;
 123
 124   /** Event queues memfd segment initialized only if so configured */
 125   ssvm_private_t evt_qs_segment;
 126
 127   /** Unique segment name counter */
 128   u32 unique_segment_name_counter;
 129
 130   /** Per transport rx function that can either dequeue or peek */
 131   session_fifo_rx_fn **session_tx_fns;
 132
 133   /** Per session type output nodes. Could optimize to group nodes by
 134    * fib but lookup would then require session type parsing in session node.
 135    * Trade memory for speed, for now */
 136   u32 *session_type_to_next;
 137
 138   /*
 139    * Config parameters
 140    */
 141
 142   /** Session manager is enabled */
 143   u8 is_enabled;
 144
 145   /** vpp fifo event queue configured length */
 146   u32 configured_event_queue_length;
 147
 148   /** Session ssvm segment configs*/
 149   uword session_baseva;
 150   uword session_va_space_size;
 151   uword evt_qs_segment_size;
 152   u8 evt_qs_use_memfd_seg;
 153
 154   /** Session table size parameters */
 155   u32 configured_v4_session_table_buckets;
 156   u32 configured_v4_session_table_memory;
 157   u32 configured_v4_halfopen_table_buckets;
 158   u32 configured_v4_halfopen_table_memory;
 159   u32 configured_v6_session_table_buckets;
 160   u32 configured_v6_session_table_memory;
 161   u32 configured_v6_halfopen_table_buckets;
 162   u32 configured_v6_halfopen_table_memory;
 163
 164   /** Transport table (preallocation) size parameters */
 165   u32 local_endpoints_table_memory;
 166   u32 local_endpoints_table_buckets;
 167
 168   /** Preallocate session config parameter */
 169   u32 preallocated_sessions;
 170
 171 #if SESSION_DEBUG
 172   /**
 173    * last event poll time by thread
 174    * Debug only. Will cause false cache-line sharing as-is
 175    */
 176   f64 *last_event_poll_by_thread;
 177 #endif
 178
 179 } session_main_t;
 180
 181 extern session_main_t session_main;
 182 extern vlib_node_registration_t session_queue_node;
 183 extern vlib_node_registration_t session_queue_process_node;
 184 extern vlib_node_registration_t session_queue_pre_input_node;
 185
 186 #define SESSION_Q_PROCESS_FLUSH_FRAMES  1
 187 #define SESSION_Q_PROCESS_STOP          2
 188
 189 always_inline u8
 190 session_is_valid (u32 si, u8 thread_index)
 191 {
 192   session_t *s;
 193   s = pool_elt_at_index (session_main.wrk[thread_index].sessions, si);
 194   if (s->session_state == SESSION_STATE_CLOSED)
 195     return 1;
 196
 197   if (s->thread_index != thread_index || s->session_index != si)
 198     return 0;
 199   return 1;
 200 }
 201
 202 session_t *session_alloc (u32 thread_index);
 203 void session_free (session_t * s);
 204 void session_free_w_fifos (session_t * s);
 205
 206 always_inline session_t *
 207 session_get (u32 si, u32 thread_index)
 208 {
 209   ASSERT (session_is_valid (si, thread_index));
 210   return pool_elt_at_index (session_main.wrk[thread_index].sessions, si);
 211 }
 212
 213 always_inline session_t *
 214 session_get_if_valid (u64 si, u32 thread_index)
 215 {
 216   if (thread_index >= vec_len (session_main.wrk))
 217     return 0;
 218
 219   if (pool_is_free_index (session_main.wrk[thread_index].sessions, si))
 220     return 0;
 221
 222   ASSERT (session_is_valid (si, thread_index));
 223   return pool_elt_at_index (session_main.wrk[thread_index].sessions, si);
 224 }
 225
 226 always_inline session_t *
 227 session_get_from_handle (session_handle_t handle)
 228 {
 229   session_main_t *smm = &session_main;
 230   u32 session_index, thread_index;
 231   session_parse_handle (handle, &session_index, &thread_index);
 232   return pool_elt_at_index (smm->wrk[thread_index].sessions, session_index);
 233 }
 234
 235 always_inline session_t *
 236 session_get_from_handle_if_valid (session_handle_t handle)
 237 {
 238   u32 session_index, thread_index;
 239   session_parse_handle (handle, &session_index, &thread_index);
 240   return session_get_if_valid (session_index, thread_index);
 241 }
 242
 243 u64 session_segment_handle (session_t * s);
 244
 245 /**
 246  * Acquires a lock that blocks a session pool from expanding.
 247  *
 248  * This is typically used for safely peeking into other threads'
 249  * pools in order to clone elements. Lock should be dropped as soon
 250  * as possible by calling @ref session_pool_remove_peeker.
 251  *
 252  * NOTE: Avoid using pool_elt_at_index while the lock is held because
 253  * it may lead to free elt bitmap expansion/contraction!
 254  */
 255 always_inline void
 256 session_pool_add_peeker (u32 thread_index)
 257 {
 258   session_worker_t *wrk = &session_main.wrk[thread_index];
 259   if (thread_index == vlib_get_thread_index ())
 260     return;
 261   clib_rwlock_reader_lock (&wrk->peekers_rw_locks);
 262 }
 263
 264 always_inline void
 265 session_pool_remove_peeker (u32 thread_index)
 266 {
 267   session_worker_t *wrk = &session_main.wrk[thread_index];
 268   if (thread_index == vlib_get_thread_index ())
 269     return;
 270   clib_rwlock_reader_unlock (&wrk->peekers_rw_locks);
 271 }
 272
 273 /**
 274  * Get session from handle and 'lock' pool resize if not in same thread
 275  *
 276  * Caller should drop the peek 'lock' as soon as possible.
 277  */
 278 always_inline session_t *
 279 session_get_from_handle_safe (u64 handle)
 280 {
 281   u32 thread_index = session_thread_from_handle (handle);
 282   session_worker_t *wrk = &session_main.wrk[thread_index];
 283
 284   if (thread_index == vlib_get_thread_index ())
 285     {
 286       return pool_elt_at_index (wrk->sessions,
 287                                 session_index_from_handle (handle));
 288     }
 289   else
 290     {
 291       session_pool_add_peeker (thread_index);
 292       /* Don't use pool_elt_at index. See @ref session_pool_add_peeker */
 293       return wrk->sessions + session_index_from_handle (handle);
 294     }
 295 }
 296
 297 always_inline u32
 298 session_get_index (session_t * s)
 299 {
 300   return (s - session_main.wrk[s->thread_index].sessions);
 301 }
 302
 303 always_inline session_t *
 304 session_clone_safe (u32 session_index, u32 thread_index)
 305 {
 306   session_t *old_s, *new_s;
 307   u32 current_thread_index = vlib_get_thread_index ();
 308
 309   /* If during the memcpy pool is reallocated AND the memory allocator
 310    * decides to give the old chunk of memory to somebody in a hurry to
 311    * scribble something on it, we have a problem. So add this thread as
 312    * a session pool peeker.
 313    */
 314   session_pool_add_peeker (thread_index);
 315   new_s = session_alloc (current_thread_index);
 316   old_s = session_main.wrk[thread_index].sessions + session_index;
 317   clib_memcpy_fast (new_s, old_s, sizeof (*new_s));
 318   session_pool_remove_peeker (thread_index);
 319   new_s->thread_index = current_thread_index;
 320   new_s->session_index = session_get_index (new_s);
 321   return new_s;
 322 }
 323
 324 int session_open (u32 app_index, session_endpoint_t * tep, u32 opaque);
 325 int session_listen (session_t * s, session_endpoint_cfg_t * sep);
 326 int session_stop_listen (session_t * s);
 327 void session_close (session_t * s);
 328 void session_transport_close (session_t * s);
 329 void session_transport_cleanup (session_t * s);
 330 int session_send_io_evt_to_thread (svm_fifo_t * f,
 331                                    session_evt_type_t evt_type);
 332 int session_enqueue_notify (session_t * s);
 333 int session_dequeue_notify (session_t * s);
 334 int session_send_io_evt_to_thread_custom (void *data, u32 thread_index,
 335                                           session_evt_type_t evt_type);
 336 void session_send_rpc_evt_to_thread (u32 thread_index, void *fp,
 337                                      void *rpc_args);
 338 void session_send_rpc_evt_to_thread_force (u32 thread_index, void *fp,
 339                                            void *rpc_args);
 340 transport_connection_t *session_get_transport (session_t * s);
 341 void session_get_endpoint (session_t * s, transport_endpoint_t * tep,
 342                            u8 is_lcl);
 343
 344 u8 *format_session (u8 * s, va_list * args);
 345 uword unformat_session (unformat_input_t * input, va_list * args);
 346 uword unformat_transport_connection (unformat_input_t * input,
 347                                      va_list * args);
 348
 349 /*
 350  * Interface to transport protos
 351  */
 352
 353 int session_enqueue_stream_connection (transport_connection_t * tc,
 354                                        vlib_buffer_t * b, u32 offset,
 355                                        u8 queue_event, u8 is_in_order);
 356 int session_enqueue_dgram_connection (session_t * s,
 357                                       session_dgram_hdr_t * hdr,
 358                                       vlib_buffer_t * b, u8 proto,
 359                                       u8 queue_event);
 360 int session_stream_connect_notify (transport_connection_t * tc, u8 is_fail);
 361 int session_dgram_connect_notify (transport_connection_t * tc,
 362                                   u32 old_thread_index,
 363                                   session_t ** new_session);
 364 int session_stream_accept_notify (transport_connection_t * tc);
 365 void session_transport_closing_notify (transport_connection_t * tc);
 366 void session_transport_delete_notify (transport_connection_t * tc);
 367 void session_transport_closed_notify (transport_connection_t * tc);
 368 void session_transport_reset_notify (transport_connection_t * tc);
 369 int session_stream_accept (transport_connection_t * tc, u32 listener_index,
 370                            u8 notify);
 371 void session_register_transport (transport_proto_t transport_proto,
 372                                  const transport_proto_vft_t * vft, u8 is_ip4,
 373                                  u32 output_node);
 374 int session_tx_fifo_peek_bytes (transport_connection_t * tc, u8 * buffer,
 375                                 u32 offset, u32 max_bytes);
 376 u32 session_tx_fifo_dequeue_drop (transport_connection_t * tc, u32 max_bytes);
 377
 378 always_inline u32
 379 transport_max_rx_enqueue (transport_connection_t * tc)
 380 {
 381   session_t *s = session_get (tc->s_index, tc->thread_index);
 382   return svm_fifo_max_enqueue_prod (s->rx_fifo);
 383 }
 384
 385 always_inline u32
 386 transport_max_tx_dequeue (transport_connection_t * tc)
 387 {
 388   session_t *s = session_get (tc->s_index, tc->thread_index);
 389   return svm_fifo_max_dequeue_cons (s->tx_fifo);
 390 }
 391
 392 always_inline u32
 393 transport_max_rx_dequeue (transport_connection_t * tc)
 394 {
 395   session_t *s = session_get (tc->s_index, tc->thread_index);
 396   return svm_fifo_max_dequeue (s->rx_fifo);
 397 }
 398
 399 always_inline u32
 400 transport_rx_fifo_size (transport_connection_t * tc)
 401 {
 402   session_t *s = session_get (tc->s_index, tc->thread_index);
 403   return s->rx_fifo->nitems;
 404 }
 405
 406 always_inline u32
 407 transport_tx_fifo_size (transport_connection_t * tc)
 408 {
 409   session_t *s = session_get (tc->s_index, tc->thread_index);
 410   return s->tx_fifo->nitems;
 411 }
 412
 413 always_inline u8
 414 transport_rx_fifo_has_ooo_data (transport_connection_t * tc)
 415 {
 416   session_t *s = session_get (tc->c_index, tc->thread_index);
 417   return svm_fifo_has_ooo_data (s->rx_fifo);
 418 }
 419
 420 always_inline f64
 421 transport_dispatch_period (u32 thread_index)
 422 {
 423   return session_main.wrk[thread_index].dispatch_period;
 424 }
 425
 426 always_inline f64
 427 transport_time_now (u32 thread_index)
 428 {
 429   return session_main.wrk[thread_index].last_vlib_time;
 430 }
 431
 432 always_inline void
 433 transport_add_tx_event (transport_connection_t * tc)
 434 {
 435   session_t *s = session_get (tc->s_index, tc->thread_index);
 436   if (svm_fifo_has_event (s->tx_fifo))
 437     return;
 438   session_send_io_evt_to_thread (s->tx_fifo, SESSION_IO_EVT_TX);
 439 }
 440
 441 /*
 442  * Listen sessions
 443  */
 444
 445 always_inline u64
 446 listen_session_get_handle (session_t * s)
 447 {
 448   ASSERT (s->session_state == SESSION_STATE_LISTENING ||
 449           session_get_transport_proto (s) == TRANSPORT_PROTO_QUIC);
 450   return session_handle (s);
 451 }
 452
 453 always_inline session_t *
 454 listen_session_get_from_handle (session_handle_t handle)
 455 {
 456   return session_get_from_handle (handle);
 457 }
 458
 459 always_inline void
 460 listen_session_parse_handle (session_handle_t handle, u32 * index,
 461                              u32 * thread_index)
 462 {
 463   session_parse_handle (handle, index, thread_index);
 464 }
 465
 466 always_inline session_t *
 467 listen_session_alloc (u8 thread_index, session_type_t type)
 468 {
 469   session_t *s;
 470   s = session_alloc (thread_index);
 471   s->session_type = type;
 472   s->session_state = SESSION_STATE_LISTENING;
 473   return s;
 474 }
 475
 476 always_inline session_t *
 477 listen_session_get (u32 ls_index)
 478 {
 479   return session_get (ls_index, 0);
 480 }
 481
 482 always_inline void
 483 listen_session_free (session_t * s)
 484 {
 485   session_free (s);
 486 }
 487
 488 transport_connection_t *listen_session_get_transport (session_t * s);
 489
 490 /*
 491  * Session layer functions
 492  */
 493
 494 always_inline session_main_t *
 495 vnet_get_session_main ()
 496 {
 497   return &session_main;
 498 }
 499
 500 always_inline session_worker_t *
 501 session_main_get_worker (u32 thread_index)
 502 {
 503   return &session_main.wrk[thread_index];
 504 }
 505
 506 always_inline svm_msg_q_t *
 507 session_main_get_vpp_event_queue (u32 thread_index)
 508 {
 509   return session_main.wrk[thread_index].vpp_event_queue;
 510 }
 511
 512 always_inline u8
 513 session_main_is_enabled ()
 514 {
 515   return session_main.is_enabled == 1;
 516 }
 517
 518 #define session_cli_return_if_not_enabled()                             \
 519 do {                                                                    \
 520     if (!session_main.is_enabled)                               \
 521       return clib_error_return(0, "session layer is not enabled");      \
 522 } while (0)
 523
 524 int session_main_flush_enqueue_events (u8 proto, u32 thread_index);
 525 int session_main_flush_all_enqueue_events (u8 transport_proto);
 526 void session_flush_frames_main_thread (vlib_main_t * vm);
 527 ssvm_private_t *session_main_get_evt_q_segment (void);
 528 void session_node_enable_disable (u8 is_en);
 529 clib_error_t *vnet_session_enable_disable (vlib_main_t * vm, u8 is_en);
 530
 531 #endif /* __included_session_h__ */
 532
 533 /*
 534  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 535  *
 536  * Local Variables:
 537  * eval: (c-set-style "gnu")
 538  * End:
 539  */