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 <vppinfra/llist.h>
  19 #include <vnet/session/session_types.h>
  20 #include <vnet/session/session_lookup.h>
  21 #include <vnet/session/session_debug.h>
  22 #include <svm/message_queue.h>
  23 #include <svm/ssvm.h>
  24
  25 #define foreach_session_input_error                                     \
  26 _(NO_SESSION, "No session drops")                                       \
  27 _(NO_LISTENER, "No listener for dst port drops")                        \
  28 _(ENQUEUED, "Packets pushed into rx fifo")                              \
  29 _(NOT_READY, "Session not ready packets")                               \
  30 _(FIFO_FULL, "Packets dropped for lack of rx fifo space")               \
  31 _(EVENT_FIFO_FULL, "Events not sent for lack of event fifo space")      \
  32 _(API_QUEUE_FULL, "Sessions not created for lack of API queue space")   \
  33 _(NEW_SEG_NO_SPACE, "Created segment, couldn't allocate a fifo pair")   \
  34 _(NO_SPACE, "Couldn't allocate a fifo pair")                            \
  35 _(SEG_CREATE, "Couldn't create a new segment")
  36
  37 typedef enum
  38 {
  39 #define _(sym,str) SESSION_ERROR_##sym,
  40   foreach_session_input_error
  41 #undef _
  42     SESSION_N_ERROR,
  43 } session_error_t;
  44
  45 typedef struct session_tx_context_
  46 {
  47   CLIB_CACHE_LINE_ALIGN_MARK (cacheline0);
  48   session_t *s;
  49   transport_proto_vft_t *transport_vft;
  50   transport_connection_t *tc;
  51   u32 max_dequeue;
  52   u32 snd_space;
  53   u32 left_to_snd;
  54   u32 tx_offset;
  55   u32 max_len_to_snd;
  56   u16 deq_per_first_buf;
  57   u16 deq_per_buf;
  58   u16 snd_mss;
  59   u16 n_segs_per_evt;
  60   u8 n_bufs_per_seg;
  61     CLIB_CACHE_LINE_ALIGN_MARK (cacheline1);
  62   session_dgram_hdr_t hdr;
  63 } session_tx_context_t;
  64
  65 typedef struct session_evt_elt
  66 {
  67   clib_llist_anchor_t evt_list;
  68   session_event_t evt;
  69 } session_evt_elt_t;
  70
  71 typedef struct session_ctrl_evt_data_
  72 {
  73   u8 data[SESSION_CTRL_MSG_MAX_SIZE];
  74 } session_evt_ctrl_data_t;
  75
  76 typedef struct session_worker_
  77 {
  78   CLIB_CACHE_LINE_ALIGN_MARK (cacheline0);
  79
  80   /** Worker session pool */
  81   session_t *sessions;
  82
  83   /** vpp event message queue for worker */
  84   svm_msg_q_t *vpp_event_queue;
  85
  86   /** vlib_time_now last time around the track */
  87   f64 last_vlib_time;
  88
  89   /** Convenience pointer to this worker's vlib_main */
  90   vlib_main_t *vm;
  91
  92   /** Per-proto vector of sessions to enqueue */
  93   u32 *session_to_enqueue[TRANSPORT_N_PROTO];
  94
  95   /** Context for session tx */
  96   session_tx_context_t ctx;
  97
  98   /** Vector of tx buffer free lists */
  99   u32 *tx_buffers;
 100
 101   /** Pool of session event list elements */
 102   session_evt_elt_t *event_elts;
 103
 104   /** Pool of ctrl events data buffers */
 105   session_evt_ctrl_data_t *ctrl_evts_data;
 106
 107   /** Head of control events list */
 108   clib_llist_index_t ctrl_head;
 109
 110   /** Head of list of elements */
 111   clib_llist_index_t new_head;
 112
 113   /** Head of list of pending events */
 114   clib_llist_index_t old_head;
 115
 116   /** Peekers rw lock */
 117   clib_rwlock_t peekers_rw_locks;
 118
 119   /** Vector of buffers to be sent */
 120   u32 *pending_tx_buffers;
 121
 122   /** Vector of nexts for the pending tx buffers */
 123   u16 *pending_tx_nexts;
 124
 125 #if SESSION_DEBUG
 126   /** last event poll time by thread */
 127   f64 last_event_poll;
 128 #endif
 129 } session_worker_t;
 130
 131 typedef int (session_fifo_rx_fn) (session_worker_t * wrk,
 132                                   vlib_node_runtime_t * node,
 133                                   session_evt_elt_t * e, int *n_tx_packets);
 134
 135 extern session_fifo_rx_fn session_tx_fifo_peek_and_snd;
 136 extern session_fifo_rx_fn session_tx_fifo_dequeue_and_snd;
 137 extern session_fifo_rx_fn session_tx_fifo_dequeue_internal;
 138
 139 u8 session_node_lookup_fifo_event (svm_fifo_t * f, session_event_t * e);
 140
 141 typedef struct session_main_
 142 {
 143   /** Worker contexts */
 144   session_worker_t *wrk;
 145
 146   /** Event queues memfd segment initialized only if so configured */
 147   ssvm_private_t evt_qs_segment;
 148
 149   /** Unique segment name counter */
 150   u32 unique_segment_name_counter;
 151
 152   /** Per transport rx function that can either dequeue or peek */
 153   session_fifo_rx_fn **session_tx_fns;
 154
 155   /** Per session type output nodes. Could optimize to group nodes by
 156    * fib but lookup would then require session type parsing in session node.
 157    * Trade memory for speed, for now */
 158   u32 *session_type_to_next;
 159
 160   /*
 161    * Config parameters
 162    */
 163
 164   /** Session manager is enabled */
 165   u8 is_enabled;
 166
 167   /** vpp fifo event queue configured length */
 168   u32 configured_event_queue_length;
 169
 170   /** Session ssvm segment configs*/
 171   uword session_baseva;
 172   uword session_va_space_size;
 173   uword evt_qs_segment_size;
 174   u8 evt_qs_use_memfd_seg;
 175
 176   /** Session table size parameters */
 177   u32 configured_v4_session_table_buckets;
 178   u32 configured_v4_session_table_memory;
 179   u32 configured_v4_halfopen_table_buckets;
 180   u32 configured_v4_halfopen_table_memory;
 181   u32 configured_v6_session_table_buckets;
 182   u32 configured_v6_session_table_memory;
 183   u32 configured_v6_halfopen_table_buckets;
 184   u32 configured_v6_halfopen_table_memory;
 185
 186   /** Transport table (preallocation) size parameters */
 187   u32 local_endpoints_table_memory;
 188   u32 local_endpoints_table_buckets;
 189
 190   /** Preallocate session config parameter */
 191   u32 preallocated_sessions;
 192
 193 } session_main_t;
 194
 195 extern session_main_t session_main;
 196 extern vlib_node_registration_t session_queue_node;
 197 extern vlib_node_registration_t session_queue_process_node;
 198 extern vlib_node_registration_t session_queue_pre_input_node;
 199
 200 #define SESSION_Q_PROCESS_FLUSH_FRAMES  1
 201 #define SESSION_Q_PROCESS_STOP          2
 202
 203 static inline session_evt_elt_t *
 204 session_evt_elt_alloc (session_worker_t * wrk)
 205 {
 206   session_evt_elt_t *elt;
 207   pool_get (wrk->event_elts, elt);
 208   return elt;
 209 }
 210
 211 static inline void
 212 session_evt_elt_free (session_worker_t * wrk, session_evt_elt_t * elt)
 213 {
 214   pool_put (wrk->event_elts, elt);
 215 }
 216
 217 static inline void
 218 session_evt_add_old (session_worker_t * wrk, session_evt_elt_t * elt)
 219 {
 220   clib_llist_add_tail (wrk->event_elts, evt_list, elt,
 221                        pool_elt_at_index (wrk->event_elts, wrk->old_head));
 222 }
 223
 224 static inline void
 225 session_evt_add_head_old (session_worker_t * wrk, session_evt_elt_t * elt)
 226 {
 227   clib_llist_add (wrk->event_elts, evt_list, elt,
 228                   pool_elt_at_index (wrk->event_elts, wrk->old_head));
 229 }
 230
 231
 232 static inline u32
 233 session_evt_ctrl_data_alloc (session_worker_t * wrk)
 234 {
 235   session_evt_ctrl_data_t *data;
 236   pool_get (wrk->ctrl_evts_data, data);
 237   return (data - wrk->ctrl_evts_data);
 238 }
 239
 240 static inline session_evt_elt_t *
 241 session_evt_alloc_ctrl (session_worker_t * wrk)
 242 {
 243   session_evt_elt_t *elt;
 244   elt = session_evt_elt_alloc (wrk);
 245   clib_llist_add_tail (wrk->event_elts, evt_list, elt,
 246                        pool_elt_at_index (wrk->event_elts, wrk->ctrl_head));
 247   return elt;
 248 }
 249
 250 static inline void *
 251 session_evt_ctrl_data (session_worker_t * wrk, session_evt_elt_t * elt)
 252 {
 253   return (void *) (pool_elt_at_index (wrk->ctrl_evts_data,
 254                                       elt->evt.ctrl_data_index));
 255 }
 256
 257 static inline void
 258 session_evt_ctrl_data_free (session_worker_t * wrk, session_evt_elt_t * elt)
 259 {
 260   ASSERT (elt->evt.event_type > SESSION_IO_EVT_BUILTIN_TX);
 261   pool_put_index (wrk->ctrl_evts_data, elt->evt.ctrl_data_index);
 262 }
 263
 264 static inline session_evt_elt_t *
 265 session_evt_alloc_new (session_worker_t * wrk)
 266 {
 267   session_evt_elt_t *elt;
 268   elt = session_evt_elt_alloc (wrk);
 269   clib_llist_add_tail (wrk->event_elts, evt_list, elt,
 270                        pool_elt_at_index (wrk->event_elts, wrk->new_head));
 271   return elt;
 272 }
 273
 274 static inline session_evt_elt_t *
 275 session_evt_alloc_old (session_worker_t * wrk)
 276 {
 277   session_evt_elt_t *elt;
 278   elt = session_evt_elt_alloc (wrk);
 279   clib_llist_add_tail (wrk->event_elts, evt_list, elt,
 280                        pool_elt_at_index (wrk->event_elts, wrk->old_head));
 281   return elt;
 282 }
 283
 284 always_inline u8
 285 session_is_valid (u32 si, u8 thread_index)
 286 {
 287   session_t *s;
 288   s = pool_elt_at_index (session_main.wrk[thread_index].sessions, si);
 289   if (s->session_state == SESSION_STATE_CLOSED)
 290     return 1;
 291
 292   if (s->thread_index != thread_index || s->session_index != si)
 293     return 0;
 294   return 1;
 295 }
 296
 297 session_t *session_alloc (u32 thread_index);
 298 void session_free (session_t * s);
 299 void session_free_w_fifos (session_t * s);
 300
 301 always_inline session_t *
 302 session_get (u32 si, u32 thread_index)
 303 {
 304   ASSERT (session_is_valid (si, thread_index));
 305   return pool_elt_at_index (session_main.wrk[thread_index].sessions, si);
 306 }
 307
 308 always_inline session_t *
 309 session_get_if_valid (u64 si, u32 thread_index)
 310 {
 311   if (thread_index >= vec_len (session_main.wrk))
 312     return 0;
 313
 314   if (pool_is_free_index (session_main.wrk[thread_index].sessions, si))
 315     return 0;
 316
 317   ASSERT (session_is_valid (si, thread_index));
 318   return pool_elt_at_index (session_main.wrk[thread_index].sessions, si);
 319 }
 320
 321 always_inline session_t *
 322 session_get_from_handle (session_handle_t handle)
 323 {
 324   session_main_t *smm = &session_main;
 325   u32 session_index, thread_index;
 326   session_parse_handle (handle, &session_index, &thread_index);
 327   return pool_elt_at_index (smm->wrk[thread_index].sessions, session_index);
 328 }
 329
 330 always_inline session_t *
 331 session_get_from_handle_if_valid (session_handle_t handle)
 332 {
 333   u32 session_index, thread_index;
 334   session_parse_handle (handle, &session_index, &thread_index);
 335   return session_get_if_valid (session_index, thread_index);
 336 }
 337
 338 u64 session_segment_handle (session_t * s);
 339
 340 /**
 341  * Acquires a lock that blocks a session pool from expanding.
 342  *
 343  * This is typically used for safely peeking into other threads'
 344  * pools in order to clone elements. Lock should be dropped as soon
 345  * as possible by calling @ref session_pool_remove_peeker.
 346  *
 347  * NOTE: Avoid using pool_elt_at_index while the lock is held because
 348  * it may lead to free elt bitmap expansion/contraction!
 349  */
 350 always_inline void
 351 session_pool_add_peeker (u32 thread_index)
 352 {
 353   session_worker_t *wrk = &session_main.wrk[thread_index];
 354   if (thread_index == vlib_get_thread_index ())
 355     return;
 356   clib_rwlock_reader_lock (&wrk->peekers_rw_locks);
 357 }
 358
 359 always_inline void
 360 session_pool_remove_peeker (u32 thread_index)
 361 {
 362   session_worker_t *wrk = &session_main.wrk[thread_index];
 363   if (thread_index == vlib_get_thread_index ())
 364     return;
 365   clib_rwlock_reader_unlock (&wrk->peekers_rw_locks);
 366 }
 367
 368 /**
 369  * Get session from handle and 'lock' pool resize if not in same thread
 370  *
 371  * Caller should drop the peek 'lock' as soon as possible.
 372  */
 373 always_inline session_t *
 374 session_get_from_handle_safe (u64 handle)
 375 {
 376   u32 thread_index = session_thread_from_handle (handle);
 377   session_worker_t *wrk = &session_main.wrk[thread_index];
 378
 379   if (thread_index == vlib_get_thread_index ())
 380     {
 381       return pool_elt_at_index (wrk->sessions,
 382                                 session_index_from_handle (handle));
 383     }
 384   else
 385     {
 386       session_pool_add_peeker (thread_index);
 387       /* Don't use pool_elt_at index. See @ref session_pool_add_peeker */
 388       return wrk->sessions + session_index_from_handle (handle);
 389     }
 390 }
 391
 392 always_inline u32
 393 session_get_index (session_t * s)
 394 {
 395   return (s - session_main.wrk[s->thread_index].sessions);
 396 }
 397
 398 always_inline session_t *
 399 session_clone_safe (u32 session_index, u32 thread_index)
 400 {
 401   session_t *old_s, *new_s;
 402   u32 current_thread_index = vlib_get_thread_index ();
 403
 404   /* If during the memcpy pool is reallocated AND the memory allocator
 405    * decides to give the old chunk of memory to somebody in a hurry to
 406    * scribble something on it, we have a problem. So add this thread as
 407    * a session pool peeker.
 408    */
 409   session_pool_add_peeker (thread_index);
 410   new_s = session_alloc (current_thread_index);
 411   old_s = session_main.wrk[thread_index].sessions + session_index;
 412   clib_memcpy_fast (new_s, old_s, sizeof (*new_s));
 413   session_pool_remove_peeker (thread_index);
 414   new_s->thread_index = current_thread_index;
 415   new_s->session_index = session_get_index (new_s);
 416   return new_s;
 417 }
 418
 419 int session_open (u32 app_index, session_endpoint_t * tep, u32 opaque);
 420 int session_listen (session_t * s, session_endpoint_cfg_t * sep);
 421 int session_stop_listen (session_t * s);
 422 void session_close (session_t * s);
 423 void session_reset (session_t * s);
 424 void session_transport_close (session_t * s);
 425 void session_transport_reset (session_t * s);
 426 void session_transport_cleanup (session_t * s);
 427 int session_send_io_evt_to_thread (svm_fifo_t * f,
 428                                    session_evt_type_t evt_type);
 429 int session_enqueue_notify (session_t * s);
 430 int session_dequeue_notify (session_t * s);
 431 int session_send_io_evt_to_thread_custom (void *data, u32 thread_index,
 432                                           session_evt_type_t evt_type);
 433 void session_send_rpc_evt_to_thread (u32 thread_index, void *fp,
 434                                      void *rpc_args);
 435 void session_send_rpc_evt_to_thread_force (u32 thread_index, void *fp,
 436                                            void *rpc_args);
 437 void session_add_self_custom_tx_evt (transport_connection_t * tc,
 438                                      u8 has_prio);
 439 transport_connection_t *session_get_transport (session_t * s);
 440 void session_get_endpoint (session_t * s, transport_endpoint_t * tep,
 441                            u8 is_lcl);
 442
 443 u8 *format_session (u8 * s, va_list * args);
 444 uword unformat_session (unformat_input_t * input, va_list * args);
 445 uword unformat_transport_connection (unformat_input_t * input,
 446                                      va_list * args);
 447
 448 /*
 449  * Interface to transport protos
 450  */
 451
 452 int session_enqueue_stream_connection (transport_connection_t * tc,
 453                                        vlib_buffer_t * b, u32 offset,
 454                                        u8 queue_event, u8 is_in_order);
 455 int session_enqueue_dgram_connection (session_t * s,
 456                                       session_dgram_hdr_t * hdr,
 457                                       vlib_buffer_t * b, u8 proto,
 458                                       u8 queue_event);
 459 int session_stream_connect_notify (transport_connection_t * tc, u8 is_fail);
 460 int session_dgram_connect_notify (transport_connection_t * tc,
 461                                   u32 old_thread_index,
 462                                   session_t ** new_session);
 463 int session_stream_accept_notify (transport_connection_t * tc);
 464 void session_transport_closing_notify (transport_connection_t * tc);
 465 void session_transport_delete_notify (transport_connection_t * tc);
 466 void session_transport_closed_notify (transport_connection_t * tc);
 467 void session_transport_reset_notify (transport_connection_t * tc);
 468 int session_stream_accept (transport_connection_t * tc, u32 listener_index,
 469                            u32 thread_index, u8 notify);
 470 void session_register_transport (transport_proto_t transport_proto,
 471                                  const transport_proto_vft_t * vft, u8 is_ip4,
 472                                  u32 output_node);
 473 int session_tx_fifo_peek_bytes (transport_connection_t * tc, u8 * buffer,
 474                                 u32 offset, u32 max_bytes);
 475 u32 session_tx_fifo_dequeue_drop (transport_connection_t * tc, u32 max_bytes);
 476
 477 always_inline u32
 478 transport_max_rx_enqueue (transport_connection_t * tc)
 479 {
 480   session_t *s = session_get (tc->s_index, tc->thread_index);
 481   return svm_fifo_max_enqueue_prod (s->rx_fifo);
 482 }
 483
 484 always_inline u32
 485 transport_max_tx_dequeue (transport_connection_t * tc)
 486 {
 487   session_t *s = session_get (tc->s_index, tc->thread_index);
 488   return svm_fifo_max_dequeue_cons (s->tx_fifo);
 489 }
 490
 491 always_inline u32
 492 transport_max_rx_dequeue (transport_connection_t * tc)
 493 {
 494   session_t *s = session_get (tc->s_index, tc->thread_index);
 495   return svm_fifo_max_dequeue (s->rx_fifo);
 496 }
 497
 498 always_inline u32
 499 transport_rx_fifo_size (transport_connection_t * tc)
 500 {
 501   session_t *s = session_get (tc->s_index, tc->thread_index);
 502   return s->rx_fifo->nitems;
 503 }
 504
 505 always_inline u32
 506 transport_tx_fifo_size (transport_connection_t * tc)
 507 {
 508   session_t *s = session_get (tc->s_index, tc->thread_index);
 509   return s->tx_fifo->nitems;
 510 }
 511
 512 always_inline u8
 513 transport_rx_fifo_has_ooo_data (transport_connection_t * tc)
 514 {
 515   session_t *s = session_get (tc->c_index, tc->thread_index);
 516   return svm_fifo_has_ooo_data (s->rx_fifo);
 517 }
 518
 519 always_inline f64
 520 transport_time_now (u32 thread_index)
 521 {
 522   return session_main.wrk[thread_index].last_vlib_time;
 523 }
 524
 525 always_inline void
 526 transport_add_tx_event (transport_connection_t * tc)
 527 {
 528   session_t *s = session_get (tc->s_index, tc->thread_index);
 529   if (svm_fifo_has_event (s->tx_fifo))
 530     return;
 531   session_send_io_evt_to_thread (s->tx_fifo, SESSION_IO_EVT_TX);
 532 }
 533
 534 /*
 535  * Listen sessions
 536  */
 537
 538 always_inline u64
 539 listen_session_get_handle (session_t * s)
 540 {
 541   ASSERT (s->session_state == SESSION_STATE_LISTENING ||
 542           session_get_transport_proto (s) == TRANSPORT_PROTO_QUIC);
 543   return session_handle (s);
 544 }
 545
 546 always_inline session_t *
 547 listen_session_get_from_handle (session_handle_t handle)
 548 {
 549   return session_get_from_handle (handle);
 550 }
 551
 552 always_inline void
 553 listen_session_parse_handle (session_handle_t handle, u32 * index,
 554                              u32 * thread_index)
 555 {
 556   session_parse_handle (handle, index, thread_index);
 557 }
 558
 559 always_inline session_t *
 560 listen_session_alloc (u8 thread_index, session_type_t type)
 561 {
 562   session_t *s;
 563   s = session_alloc (thread_index);
 564   s->session_type = type;
 565   s->session_state = SESSION_STATE_LISTENING;
 566   return s;
 567 }
 568
 569 always_inline session_t *
 570 listen_session_get (u32 ls_index)
 571 {
 572   return session_get (ls_index, 0);
 573 }
 574
 575 always_inline void
 576 listen_session_free (session_t * s)
 577 {
 578   session_free (s);
 579 }
 580
 581 transport_connection_t *listen_session_get_transport (session_t * s);
 582
 583 /*
 584  * Session layer functions
 585  */
 586
 587 always_inline session_main_t *
 588 vnet_get_session_main ()
 589 {
 590   return &session_main;
 591 }
 592
 593 always_inline session_worker_t *
 594 session_main_get_worker (u32 thread_index)
 595 {
 596   return &session_main.wrk[thread_index];
 597 }
 598
 599 static inline session_worker_t *
 600 session_main_get_worker_if_valid (u32 thread_index)
 601 {
 602   if (pool_is_free_index (session_main.wrk, thread_index))
 603     return 0;
 604   return &session_main.wrk[thread_index];
 605 }
 606
 607 always_inline svm_msg_q_t *
 608 session_main_get_vpp_event_queue (u32 thread_index)
 609 {
 610   return session_main.wrk[thread_index].vpp_event_queue;
 611 }
 612
 613 always_inline u8
 614 session_main_is_enabled ()
 615 {
 616   return session_main.is_enabled == 1;
 617 }
 618
 619 #define session_cli_return_if_not_enabled()                             \
 620 do {                                                                    \
 621     if (!session_main.is_enabled)                                       \
 622       return clib_error_return (0, "session layer is not enabled");     \
 623 } while (0)
 624
 625 int session_main_flush_enqueue_events (u8 proto, u32 thread_index);
 626 int session_main_flush_all_enqueue_events (u8 transport_proto);
 627 void session_flush_frames_main_thread (vlib_main_t * vm);
 628
 629 always_inline void
 630 session_add_pending_tx_buffer (session_type_t st, u32 thread_index, u32 bi)
 631 {
 632   session_worker_t *wrk = session_main_get_worker (thread_index);
 633   vec_add1 (wrk->pending_tx_buffers, bi);
 634   vec_add1 (wrk->pending_tx_nexts, session_main.session_type_to_next[st]);
 635 }
 636
 637 ssvm_private_t *session_main_get_evt_q_segment (void);
 638 void session_node_enable_disable (u8 is_en);
 639 clib_error_t *vnet_session_enable_disable (vlib_main_t * vm, u8 is_en);
 640
 641 #endif /* __included_session_h__ */
 642
 643 /*
 644  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 645  *
 646  * Local Variables:
 647  * eval: (c-set-style "gnu")
 648  * End:
 649  */