TCP/session improvements
[vpp.git] / src / vnet / tcp / builtin_client.c
1 /*
2  * builtin_client.c - vpp built-in tcp client/connect code
3  *
4  * Copyright (c) 2017 by Cisco and/or its affiliates.
5  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
6  * you may not use this file except in compliance with the License.
7  * You may obtain a copy of the License at:
8  *
9  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
10  *
11  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
12  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
13  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
14  * See the License for the specific language governing permissions and
15  * limitations under the License.
16  */
17
18 #include <vnet/vnet.h>
19 #include <vnet/plugin/plugin.h>
20 #include <vnet/tcp/builtin_client.h>
21
22 #include <vlibapi/api.h>
23 #include <vlibmemory/api.h>
24 #include <vlibsocket/api.h>
25 #include <vpp/app/version.h>
26
27 /* define message IDs */
28 #include <vpp/api/vpe_msg_enum.h>
29
30 /* define message structures */
31 #define vl_typedefs
32 #include <vpp/api/vpe_all_api_h.h>
33 #undef vl_typedefs
34
35 /* define generated endian-swappers */
36 #define vl_endianfun
37 #include <vpp/api/vpe_all_api_h.h>
38 #undef vl_endianfun
39
40 /* instantiate all the print functions we know about */
41 #define vl_print(handle, ...) vlib_cli_output (handle, __VA_ARGS__)
42 #define vl_printfun
43 #include <vpp/api/vpe_all_api_h.h>
44 #undef vl_printfun
45
46 static void
47 send_test_chunk (tclient_main_t * tm, session_t * s)
48 {
49   u8 *test_data = tm->connect_test_data;
50   int test_buf_offset = 0;
51   u32 bytes_this_chunk;
52   session_fifo_event_t evt;
53   static int serial_number = 0;
54   int rv;
55
56   while (s->bytes_to_send > 0)
57     {
58       bytes_this_chunk = vec_len (test_data) < s->bytes_to_send
59         ? vec_len (test_data) : s->bytes_to_send;
60
61       rv = svm_fifo_enqueue_nowait (s->server_tx_fifo, 0 /*pid */ ,
62                                     bytes_this_chunk,
63                                     test_data + test_buf_offset);
64
65       if (rv > 0)
66         {
67           s->bytes_to_send -= rv;
68           test_buf_offset += rv;
69
70           if (svm_fifo_set_event (s->server_tx_fifo))
71             {
72               /* Fabricate TX event, send to vpp */
73               evt.fifo = s->server_tx_fifo;
74               evt.event_type = FIFO_EVENT_SERVER_TX;
75               evt.event_id = serial_number++;
76
77               unix_shared_memory_queue_add (tm->vpp_event_queue, (u8 *) & evt,
78                                             0 /* do wait for mutex */ );
79             }
80         }
81     }
82 }
83
84 static void
85 receive_test_chunk (tclient_main_t * tm, session_t * s)
86 {
87   svm_fifo_t *rx_fifo = s->server_rx_fifo;
88   int n_read, bytes, i;
89
90   bytes = svm_fifo_max_dequeue (rx_fifo);
91   /* Allow enqueuing of new event */
92   svm_fifo_unset_event (rx_fifo);
93
94   /* Read the bytes */
95   do
96     {
97       n_read = svm_fifo_dequeue_nowait (rx_fifo, 0, vec_len (tm->rx_buf),
98                                         tm->rx_buf);
99       if (n_read > 0)
100         {
101           bytes -= n_read;
102           for (i = 0; i < n_read; i++)
103             {
104               if (tm->rx_buf[i] != ((s->bytes_received + i) & 0xff))
105                 {
106                   clib_warning ("read %d error at byte %lld, 0x%x not 0x%x",
107                                 n_read, s->bytes_received + i,
108                                 tm->rx_buf[i],
109                                 ((s->bytes_received + i) & 0xff));
110                 }
111             }
112           s->bytes_to_receive -= n_read;
113           s->bytes_received += n_read;
114         }
115
116     }
117   while (n_read < 0 || bytes > 0);
118 }
119
120 static void *
121 tclient_thread_fn (void *arg)
122 {
123   tclient_main_t *tm = &tclient_main;
124   vl_api_disconnect_session_t *dmp;
125   session_t *sp;
126   struct timespec ts, tsrem;
127   int i;
128   int try_tx, try_rx;
129   u32 *session_indices = 0;
130
131   /* stats thread wants no signals. */
132   {
133     sigset_t s;
134     sigfillset (&s);
135     pthread_sigmask (SIG_SETMASK, &s, 0);
136   }
137
138   while (1)
139     {
140       /* Wait until we're told to get busy */
141       while (tm->run_test == 0
142              || (tm->ready_connections != tm->expected_connections))
143         {
144           ts.tv_sec = 0;
145           ts.tv_nsec = 100000000;
146           while (nanosleep (&ts, &tsrem) < 0)
147             ts = tsrem;
148         }
149       tm->run_test = 0;
150
151       clib_warning ("Run %d iterations", tm->n_iterations);
152
153       for (i = 0; i < tm->n_iterations; i++)
154         {
155           session_t *sp;
156
157           do
158             {
159               try_tx = try_rx = 0;
160
161               /* *INDENT-OFF* */
162               pool_foreach (sp, tm->sessions, ({
163                 if (sp->bytes_to_send > 0)
164                   {
165                     send_test_chunk (tm, sp);
166                     try_tx = 1;
167                   }
168               }));
169               pool_foreach (sp, tm->sessions, ({
170                 if (sp->bytes_to_receive > 0)
171                   {
172                     receive_test_chunk (tm, sp);
173                     try_rx = 1;
174                   }
175               }));
176               /* *INDENT-ON* */
177
178             }
179           while (try_tx || try_rx);
180         }
181       clib_warning ("Done %d iterations", tm->n_iterations);
182
183       /* Disconnect sessions... */
184       vec_reset_length (session_indices);
185       pool_foreach (sp, tm->sessions, (
186                                         {
187                                         vec_add1 (session_indices,
188                                                   sp - tm->sessions);
189                                         }
190                     ));
191
192       for (i = 0; i < vec_len (session_indices); i++)
193         {
194           sp = pool_elt_at_index (tm->sessions, session_indices[i]);
195           dmp = vl_msg_api_alloc_as_if_client (sizeof (*dmp));
196           memset (dmp, 0, sizeof (*dmp));
197           dmp->_vl_msg_id = ntohs (VL_API_DISCONNECT_SESSION);
198           dmp->client_index = tm->my_client_index;
199           dmp->session_index = sp->vpp_session_index;
200           dmp->session_thread_index = sp->vpp_session_thread;
201           vl_msg_api_send_shmem (tm->vl_input_queue, (u8 *) & dmp);
202           pool_put (tm->sessions, sp);
203         }
204     }
205   /* NOTREACHED */
206   return 0;
207 }
208
209 /* So we don't get "no handler for... " msgs */
210 static void
211 vl_api_memclnt_create_reply_t_handler (vl_api_memclnt_create_reply_t * mp)
212 {
213   tclient_main_t *tm = &tclient_main;
214
215   tm->my_client_index = mp->index;
216 }
217
218 static void
219 vl_api_connect_uri_reply_t_handler (vl_api_connect_uri_reply_t * mp)
220 {
221   tclient_main_t *tm = &tclient_main;
222   session_t *session;
223   u32 session_index;
224   u64 key;
225   i32 retval = /* clib_net_to_host_u32 ( */ mp->retval /*) */ ;
226
227   if (retval < 0)
228     {
229       clib_warning ("connection failed: retval %d", retval);
230       return;
231     }
232
233   tm->our_event_queue = (unix_shared_memory_queue_t *)
234     mp->vpp_event_queue_address;
235
236   tm->vpp_event_queue = (unix_shared_memory_queue_t *)
237     mp->vpp_event_queue_address;
238
239   /*
240    * Setup session
241    */
242   pool_get (tm->sessions, session);
243   memset (session, 0, sizeof (*session));
244   session_index = session - tm->sessions;
245   session->bytes_to_receive = session->bytes_to_send = tm->bytes_to_send;
246
247   session->server_rx_fifo = (svm_fifo_t *) mp->server_rx_fifo;
248   session->server_rx_fifo->client_session_index = session_index;
249   session->server_tx_fifo = (svm_fifo_t *) mp->server_tx_fifo;
250   session->server_tx_fifo->client_session_index = session_index;
251
252   session->vpp_session_index = mp->session_index;
253   session->vpp_session_thread = mp->session_thread_index;
254
255   /* Add it to the session lookup table */
256   key = (((u64) mp->session_thread_index) << 32) | (u64) mp->session_index;
257   hash_set (tm->session_index_by_vpp_handles, key, session_index);
258
259   tm->ready_connections++;
260 }
261
262 static void
263 create_api_loopback (tclient_main_t * tm)
264 {
265   vl_api_memclnt_create_t _m, *mp = &_m;
266   extern void vl_api_memclnt_create_t_handler (vl_api_memclnt_create_t *);
267   api_main_t *am = &api_main;
268   vl_shmem_hdr_t *shmem_hdr;
269
270   /*
271    * Create a "loopback" API client connection
272    * Don't do things like this unless you know what you're doing...
273    */
274
275   shmem_hdr = am->shmem_hdr;
276   tm->vl_input_queue = shmem_hdr->vl_input_queue;
277   memset (mp, 0, sizeof (*mp));
278   mp->_vl_msg_id = VL_API_MEMCLNT_CREATE;
279   mp->context = 0xFEEDFACE;
280   mp->input_queue = (u64) tm->vl_input_queue;
281   strncpy ((char *) mp->name, "tcp_tester", sizeof (mp->name) - 1);
282
283   vl_api_memclnt_create_t_handler (mp);
284 }
285
286 #define foreach_tclient_static_api_msg          \
287 _(MEMCLNT_CREATE_REPLY, memclnt_create_reply)   \
288 _(CONNECT_URI_REPLY, connect_uri_reply)
289
290 static clib_error_t *
291 tclient_api_hookup (vlib_main_t * vm)
292 {
293   tclient_main_t *tm = &tclient_main;
294   vl_msg_api_msg_config_t _c, *c = &_c;
295   int i;
296
297   /* Init test data */
298   vec_validate (tm->connect_test_data, 64 * 1024 - 1);
299   for (i = 0; i < vec_len (tm->connect_test_data); i++)
300     tm->connect_test_data[i] = i & 0xff;
301
302   tm->session_index_by_vpp_handles = hash_create (0, sizeof (uword));
303   vec_validate (tm->rx_buf, vec_len (tm->connect_test_data) - 1);
304
305   /* Hook up client-side static APIs to our handlers */
306 #define _(N,n) do {                                             \
307     c->id = VL_API_##N;                                         \
308     c->name = #n;                                               \
309     c->handler = vl_api_##n##_t_handler;                        \
310     c->cleanup = vl_noop_handler;                               \
311     c->endian = vl_api_##n##_t_endian;                          \
312     c->print = vl_api_##n##_t_print;                            \
313     c->size = sizeof(vl_api_##n##_t);                           \
314     c->traced = 1; /* trace, so these msgs print */             \
315     c->replay = 0; /* don't replay client create/delete msgs */ \
316     c->message_bounce = 0; /* don't bounce this message */      \
317     vl_msg_api_config(c);} while (0);
318
319   foreach_tclient_static_api_msg;
320 #undef _
321
322   return 0;
323 }
324
325 VLIB_API_INIT_FUNCTION (tclient_api_hookup);
326
327 static clib_error_t *
328 test_tcp_clients_command_fn (vlib_main_t * vm,
329                              unformat_input_t * input,
330                              vlib_cli_command_t * cmd)
331 {
332   u8 *connect_uri = (u8 *) "tcp://6.0.1.2/1234";
333   u8 *uri;
334   tclient_main_t *tm = &tclient_main;
335   int i;
336   u32 n_clients = 1;
337
338   tm->bytes_to_send = 8192;
339   tm->n_iterations = 1;
340   vec_free (tm->connect_uri);
341
342   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
343     {
344       if (unformat (input, "nclients %d", &n_clients))
345         ;
346       else if (unformat (input, "iterations %d", &tm->n_iterations))
347         ;
348       else if (unformat (input, "bytes %d", &tm->bytes_to_send))
349         ;
350       else if (unformat (input, "uri %s", &tm->connect_uri))
351         ;
352       else
353         return clib_error_return (0, "unknown input `%U'",
354                                   format_unformat_error, input);
355     }
356
357   tm->ready_connections = 0;
358   tm->expected_connections = n_clients;
359   uri = connect_uri;
360   if (tm->connect_uri)
361     uri = tm->connect_uri;
362
363   create_api_loopback (tm);
364
365   /* Start a transmit thread */
366   if (tm->client_thread_handle == 0)
367     {
368       int rv = pthread_create (&tm->client_thread_handle,
369                                NULL /*attr */ , tclient_thread_fn, 0);
370       if (rv)
371         {
372           tm->client_thread_handle = 0;
373           return clib_error_return (0, "pthread_create returned %d", rv);
374         }
375     }
376
377   /* Fire off connect requests, in something approaching a normal manner */
378   for (i = 0; i < n_clients; i++)
379     {
380       vl_api_connect_uri_t *cmp;
381       cmp = vl_msg_api_alloc_as_if_client (sizeof (*cmp));
382       memset (cmp, 0, sizeof (*cmp));
383
384       cmp->_vl_msg_id = ntohs (VL_API_CONNECT_URI);
385       cmp->client_index = tm->my_client_index;
386       cmp->context = ntohl (0xfeedface);
387       memcpy (cmp->uri, uri, strlen ((char *) uri) + 1);
388       vl_msg_api_send_shmem (tm->vl_input_queue, (u8 *) & cmp);
389     }
390
391   tm->run_test = 1;
392
393   return 0;
394 }
395
396 /* *INDENT-OFF* */
397 VLIB_CLI_COMMAND (test_clients_command, static) =
398 {
399   .path = "test tcp clients",
400   .short_help = "test tcp clients",
401   .function = test_tcp_clients_command_fn,
402 };
403 /* *INDENT-ON* */
404
405 /*
406  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
407  *
408  * Local Variables:
409  * eval: (c-set-style "gnu")
410  * End:
411  */