src/vpp/stats/stat_segment.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2018 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 #include <vpp/stats/stats.h>
  16
  17 void
  18 vlib_stat_segment_lock (void)
  19 {
  20   stats_main_t *sm = &stats_main;
  21   clib_spinlock_lock (sm->stat_segment_lockp);
  22 }
  23
  24 void
  25 vlib_stat_segment_unlock (void)
  26 {
  27   stats_main_t *sm = &stats_main;
  28   clib_spinlock_unlock (sm->stat_segment_lockp);
  29 }
  30
  31 void *
  32 vlib_stats_push_heap (void)
  33 {
  34   stats_main_t *sm = &stats_main;
  35   ssvm_private_t *ssvmp = &sm->stat_segment;
  36   ssvm_shared_header_t *shared_header;
  37
  38   ASSERT (ssvmp && ssvmp->sh);
  39
  40   shared_header = ssvmp->sh;
  41
  42   return ssvm_push_heap (shared_header);
  43 }
  44
  45 void
  46 vlib_stats_pop_heap (void *cm_arg, void *oldheap)
  47 {
  48   vlib_simple_counter_main_t *cm = (vlib_simple_counter_main_t *) cm_arg;
  49   stats_main_t *sm = &stats_main;
  50   ssvm_private_t *ssvmp = &sm->stat_segment;
  51   ssvm_shared_header_t *shared_header;
  52   char *stat_segment_name;
  53   stat_segment_directory_entry_t *ep;
  54   uword *p;
  55
  56   ASSERT (ssvmp && ssvmp->sh);
  57
  58   shared_header = ssvmp->sh;
  59
  60   /* Not all counters have names / hash-table entries */
  61   if (cm->name || cm->stat_segment_name)
  62     {
  63       hash_pair_t *hp;
  64       u8 *name_copy;
  65
  66       stat_segment_name = cm->stat_segment_name ?
  67         cm->stat_segment_name : cm->name;
  68
  69       clib_spinlock_lock (sm->stat_segment_lockp);
  70
  71       /* Update hash table. The name must be copied into the segment */
  72       hp = hash_get_pair (sm->counter_vector_by_name, stat_segment_name);
  73       if (hp)
  74         {
  75           name_copy = (u8 *) hp->key;
  76           ep = (stat_segment_directory_entry_t *) (hp->value[0]);
  77           hash_unset_mem (sm->counter_vector_by_name, stat_segment_name);
  78           vec_free (name_copy);
  79           clib_mem_free (ep);
  80         }
  81       name_copy = format (0, "%s%c", stat_segment_name, 0);
  82       ep = clib_mem_alloc (sizeof (*ep));
  83       ep->type = STAT_DIR_TYPE_COUNTER_VECTOR;
  84       ep->value = cm->counters;
  85       hash_set_mem (sm->counter_vector_by_name, name_copy, ep);
  86
  87       /* Reset the client hash table pointer, since it WILL change! */
  88       shared_header->opaque[STAT_SEGMENT_OPAQUE_DIR]
  89         = sm->counter_vector_by_name;
  90
  91       /* Warn clients to refresh any pointers they might be holding */
  92       shared_header->opaque[STAT_SEGMENT_OPAQUE_EPOCH] = (void *)
  93         ((u64) shared_header->opaque[STAT_SEGMENT_OPAQUE_EPOCH] + 1);
  94       clib_spinlock_unlock (sm->stat_segment_lockp);
  95     }
  96   ssvm_pop_heap (oldheap);
  97 }
  98
  99 void
 100 vlib_stats_register_error_index (u8 * name, u64 index)
 101 {
 102   stats_main_t *sm = &stats_main;
 103   ssvm_private_t *ssvmp = &sm->stat_segment;
 104   ssvm_shared_header_t *shared_header;
 105   stat_segment_directory_entry_t *ep;
 106   hash_pair_t *hp;
 107   u8 *name_copy;
 108   uword *p;
 109
 110   ASSERT (ssvmp && ssvmp->sh);
 111
 112   shared_header = ssvmp->sh;
 113
 114   clib_spinlock_lock (sm->stat_segment_lockp);
 115
 116   /* Update hash table. The name must be copied into the segment */
 117   hp = hash_get_pair (sm->counter_vector_by_name, name);
 118   if (hp)
 119     {
 120       name_copy = (u8 *) hp->key;
 121       ep = (stat_segment_directory_entry_t *) (hp->value[0]);
 122       hash_unset_mem (sm->counter_vector_by_name, name);
 123       vec_free (name_copy);
 124       clib_mem_free (ep);
 125     }
 126
 127   ep = clib_mem_alloc (sizeof (*ep));
 128   ep->type = STAT_DIR_TYPE_ERROR_INDEX;
 129   ep->value = (void *) index;
 130
 131   hash_set_mem (sm->counter_vector_by_name, name, ep);
 132
 133   /* Reset the client hash table pointer, since it WILL change! */
 134   shared_header->opaque[STAT_SEGMENT_OPAQUE_DIR] = sm->counter_vector_by_name;
 135
 136   /* Warn clients to refresh any pointers they might be holding */
 137   shared_header->opaque[STAT_SEGMENT_OPAQUE_EPOCH] = (void *)
 138     ((u64) shared_header->opaque[STAT_SEGMENT_OPAQUE_EPOCH] + 1);
 139   clib_spinlock_unlock (sm->stat_segment_lockp);
 140 }
 141
 142 void
 143 vlib_stats_pop_heap2 (u64 * counter_vector, u32 thread_index, void *oldheap)
 144 {
 145   stats_main_t *sm = &stats_main;
 146   ssvm_private_t *ssvmp = &sm->stat_segment;
 147   ssvm_shared_header_t *shared_header;
 148   stat_segment_directory_entry_t *ep;
 149   hash_pair_t *hp;
 150   u8 *error_vector_name;
 151   u8 *name_copy;
 152   uword *p;
 153
 154   ASSERT (ssvmp && ssvmp->sh);
 155
 156   shared_header = ssvmp->sh;
 157
 158   clib_spinlock_lock (sm->stat_segment_lockp);
 159
 160   error_vector_name = format (0, "/err/%d/counter_vector%c", thread_index, 0);
 161
 162   /* Update hash table. The name must be copied into the segment */
 163   hp = hash_get_pair (sm->counter_vector_by_name, error_vector_name);
 164   if (hp)
 165     {
 166       name_copy = (u8 *) hp->key;
 167       ep = (stat_segment_directory_entry_t *) (hp->value[0]);
 168       hash_unset_mem (sm->counter_vector_by_name, error_vector_name);
 169       vec_free (name_copy);
 170       clib_mem_free (ep);
 171     }
 172
 173   ep = clib_mem_alloc (sizeof (*ep));
 174   ep->type = STAT_DIR_TYPE_VECTOR_POINTER;
 175   ep->value = counter_vector;
 176
 177   hash_set_mem (sm->counter_vector_by_name, error_vector_name, ep);
 178
 179   /* Reset the client hash table pointer, since it WILL change! */
 180   shared_header->opaque[STAT_SEGMENT_OPAQUE_DIR] = sm->counter_vector_by_name;
 181
 182   /* Warn clients to refresh any pointers they might be holding */
 183   shared_header->opaque[STAT_SEGMENT_OPAQUE_EPOCH] = (void *)
 184     ((u64) shared_header->opaque[STAT_SEGMENT_OPAQUE_EPOCH] + 1);
 185   clib_spinlock_unlock (sm->stat_segment_lockp);
 186   ssvm_pop_heap (oldheap);
 187 }
 188
 189 clib_error_t *
 190 vlib_map_stat_segment_init (void)
 191 {
 192   stats_main_t *sm = &stats_main;
 193   ssvm_private_t *ssvmp = &sm->stat_segment;
 194   ssvm_shared_header_t *shared_header;
 195   stat_segment_directory_entry_t *ep;
 196   f64 *scalar_data;
 197   u8 *name;
 198   void *oldheap;
 199   u32 *lock;
 200   int rv;
 201   u64 memory_size;
 202
 203   memory_size = sm->memory_size;
 204   if (memory_size == 0)
 205     memory_size = STAT_SEGMENT_DEFAULT_SIZE;
 206
 207   ssvmp->ssvm_size = memory_size;
 208   ssvmp->i_am_master = 1;
 209   ssvmp->my_pid = getpid ();
 210   ssvmp->name = format (0, "/stats%c", 0);
 211   ssvmp->requested_va = 0;
 212
 213   rv = ssvm_master_init (ssvmp, SSVM_SEGMENT_MEMFD);
 214
 215   if (rv)
 216     return clib_error_return (0, "stat segment ssvm init failure");
 217   shared_header = ssvmp->sh;
 218
 219   oldheap = ssvm_push_heap (shared_header);
 220
 221   /* Set up the name to counter-vector hash table */
 222   sm->counter_vector_by_name = hash_create_string (0, sizeof (uword));
 223
 224   sm->stat_segment_lockp = clib_mem_alloc (sizeof (clib_spinlock_t));
 225
 226   /* Save the hash table address in the shared segment, for clients */
 227   clib_spinlock_init (sm->stat_segment_lockp);
 228   shared_header->opaque[STAT_SEGMENT_OPAQUE_LOCK] = sm->stat_segment_lockp;
 229   shared_header->opaque[STAT_SEGMENT_OPAQUE_EPOCH] = (void *) 1;
 230
 231   /* Set up a few scalar stats */
 232
 233   scalar_data = clib_mem_alloc_aligned (CLIB_CACHE_LINE_BYTES,
 234                                         CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 235   sm->vector_rate_ptr = (scalar_data + 0);
 236   sm->input_rate_ptr = (scalar_data + 1);
 237   sm->last_runtime_ptr = (scalar_data + 2);
 238   sm->last_runtime_stats_clear_ptr = (scalar_data + 3);
 239
 240   name = format (0, "/sys/vector_rate%c", 0);
 241   ep = clib_mem_alloc (sizeof (*ep));
 242   ep->type = STAT_DIR_TYPE_SCALAR_POINTER;
 243   ep->value = sm->vector_rate_ptr;
 244
 245   hash_set_mem (sm->counter_vector_by_name, name, ep);
 246
 247   name = format (0, "/sys/input_rate%c", 0);
 248   ep = clib_mem_alloc (sizeof (*ep));
 249   ep->type = STAT_DIR_TYPE_SCALAR_POINTER;
 250   ep->value = sm->input_rate_ptr;
 251
 252   hash_set_mem (sm->counter_vector_by_name, name, ep);
 253
 254   name = format (0, "/sys/last_update%c", 0);
 255   ep = clib_mem_alloc (sizeof (*ep));
 256   ep->type = STAT_DIR_TYPE_SCALAR_POINTER;
 257   ep->value = sm->last_runtime_ptr;
 258
 259   hash_set_mem (sm->counter_vector_by_name, name, ep);
 260
 261   name = format (0, "/sys/last_stats_clear%c", 0);
 262   ep = clib_mem_alloc (sizeof (*ep));
 263   ep->type = STAT_DIR_TYPE_SCALAR_POINTER;
 264   ep->value = sm->last_runtime_stats_clear_ptr;
 265
 266   hash_set_mem (sm->counter_vector_by_name, name, ep);
 267
 268
 269   /* Publish the hash table */
 270   shared_header->opaque[STAT_SEGMENT_OPAQUE_DIR] = sm->counter_vector_by_name;
 271
 272   ssvm_pop_heap (oldheap);
 273
 274   return 0;
 275 }
 276
 277 typedef struct
 278 {
 279   u8 *name;
 280   stat_segment_directory_entry_t *dir_entry;
 281 } show_stat_segment_t;
 282
 283 static int
 284 name_sort_cmp (void *a1, void *a2)
 285 {
 286   show_stat_segment_t *n1 = a1;
 287   show_stat_segment_t *n2 = a2;
 288
 289   return strcmp ((char *) n1->name, (char *) n2->name);
 290 }
 291
 292 static u8 *
 293 format_stat_dir_entry (u8 * s, va_list * args)
 294 {
 295   stat_segment_directory_entry_t *ep =
 296     va_arg (*args, stat_segment_directory_entry_t *);
 297   char *type_name;
 298   char *format_string;
 299
 300   format_string = "%-10s %20llx";
 301
 302   switch (ep->type)
 303     {
 304     case STAT_DIR_TYPE_SCALAR_POINTER:
 305       type_name = "ScalarPtr";
 306       break;
 307
 308     case STAT_DIR_TYPE_VECTOR_POINTER:
 309       type_name = "VectorPtr";
 310       break;
 311
 312     case STAT_DIR_TYPE_COUNTER_VECTOR:
 313       type_name = "CMainPtr";
 314       break;
 315
 316     case STAT_DIR_TYPE_SERIALIZED_NODES:
 317       type_name = "SerNodesPtr";
 318       break;
 319
 320     case STAT_DIR_TYPE_ERROR_INDEX:
 321       type_name = "ErrIndex";
 322       format_string = "%-10s %20lld";
 323       break;
 324
 325     default:
 326       type_name = "illegal!";
 327       break;
 328     }
 329
 330   return format (s, format_string, type_name, ep->value);
 331 }
 332
 333 static clib_error_t *
 334 show_stat_segment_command_fn (vlib_main_t * vm,
 335                               unformat_input_t * input,
 336                               vlib_cli_command_t * cmd)
 337 {
 338   stats_main_t *sm = &stats_main;
 339   ssvm_private_t *ssvmp = &sm->stat_segment;
 340   ssvm_shared_header_t *shared_header;
 341   counter_t *counter;
 342   hash_pair_t *p;
 343   show_stat_segment_t *show_data = 0;
 344   show_stat_segment_t *this;
 345   int i;
 346
 347   int verbose = 0;
 348   u8 *s;
 349
 350   if (unformat (input, "verbose"))
 351     verbose = 1;
 352
 353   clib_spinlock_lock (sm->stat_segment_lockp);
 354
 355   /* *INDENT-OFF* */
 356   hash_foreach_pair (p, sm->counter_vector_by_name,
 357   ({
 358     vec_add2 (show_data, this, 1);
 359
 360     this->name = (u8 *) (p->key);
 361     this->dir_entry = (stat_segment_directory_entry_t *)(p->value[0]);
 362   }));
 363   /* *INDENT-ON* */
 364
 365   clib_spinlock_unlock (sm->stat_segment_lockp);
 366
 367   vec_sort_with_function (show_data, name_sort_cmp);
 368
 369   vlib_cli_output (vm, "%-60s %10s %20s", "Name", "Type", "Value");
 370
 371   for (i = 0; i < vec_len (show_data); i++)
 372     {
 373       this = vec_elt_at_index (show_data, i);
 374
 375       vlib_cli_output (vm, "%-60s %31U",
 376                        this->name, format_stat_dir_entry, this->dir_entry);
 377     }
 378
 379   if (verbose)
 380     {
 381       ASSERT (ssvmp && ssvmp->sh);
 382
 383       shared_header = ssvmp->sh;
 384
 385       vlib_cli_output (vm, "%U", format_mheap,
 386                        shared_header->heap, 0 /* verbose */ );
 387     }
 388
 389   return 0;
 390 }
 391
 392 /* *INDENT-OFF* */
 393 VLIB_CLI_COMMAND (show_stat_segment_command, static) =
 394 {
 395   .path = "show statistics segment",
 396   .short_help = "show statistics segment [verbose]",
 397   .function = show_stat_segment_command_fn,
 398 };
 399 /* *INDENT-ON* */
 400
 401 static inline void
 402 update_serialized_nodes (stats_main_t * sm)
 403 {
 404   int i;
 405   vlib_main_t *vm = vlib_mains[0];
 406   ssvm_private_t *ssvmp = &sm->stat_segment;
 407   ssvm_shared_header_t *shared_header;
 408   void *oldheap;
 409   stat_segment_directory_entry_t *ep;
 410   hash_pair_t *hp;
 411   u8 *name_copy;
 412
 413   ASSERT (ssvmp && ssvmp->sh);
 414
 415   vec_reset_length (sm->serialized_nodes);
 416
 417   shared_header = ssvmp->sh;
 418
 419   oldheap = ssvm_push_heap (shared_header);
 420
 421   clib_spinlock_lock (sm->stat_segment_lockp);
 422
 423   vlib_node_get_nodes (0 /* vm, for barrier sync */ ,
 424                        (u32) ~ 0 /* all threads */ ,
 425                        1 /* include stats */ ,
 426                        0 /* barrier sync */ ,
 427                        &sm->node_dups, &sm->stat_vms);
 428
 429   sm->serialized_nodes = vlib_node_serialize (vm, sm->node_dups,
 430                                               sm->serialized_nodes,
 431                                               0 /* include nexts */ ,
 432                                               1 /* include stats */ );
 433
 434   hp = hash_get_pair (sm->counter_vector_by_name, "serialized_nodes");
 435   if (hp)
 436     {
 437       name_copy = (u8 *) hp->key;
 438       ep = (stat_segment_directory_entry_t *) (hp->value[0]);
 439
 440       if (ep->value != sm->serialized_nodes)
 441         {
 442           ep->value = sm->serialized_nodes;
 443           /* Warn clients to refresh any pointers they might be holding */
 444           shared_header->opaque[STAT_SEGMENT_OPAQUE_EPOCH] = (void *)
 445             ((u64) shared_header->opaque[STAT_SEGMENT_OPAQUE_EPOCH] + 1);
 446         }
 447     }
 448   else
 449     {
 450       name_copy = format (0, "%s%c", "serialized_nodes", 0);
 451       ep = clib_mem_alloc (sizeof (*ep));
 452       ep->type = STAT_DIR_TYPE_SERIALIZED_NODES;
 453       ep->value = sm->serialized_nodes;
 454       hash_set_mem (sm->counter_vector_by_name, name_copy, ep);
 455
 456       /* Reset the client hash table pointer */
 457       shared_header->opaque[STAT_SEGMENT_OPAQUE_DIR]
 458         = sm->counter_vector_by_name;
 459
 460       /* Warn clients to refresh any pointers they might be holding */
 461       shared_header->opaque[STAT_SEGMENT_OPAQUE_EPOCH] = (void *)
 462         ((u64) shared_header->opaque[STAT_SEGMENT_OPAQUE_EPOCH] + 1);
 463     }
 464
 465   clib_spinlock_unlock (sm->stat_segment_lockp);
 466   ssvm_pop_heap (oldheap);
 467 }
 468
 469 /*
 470  * Called by stats_thread_fn, in stats.c, which runs in a
 471  * separate pthread, which won't halt the parade
 472  * in single-forwarding-core cases.
 473  */
 474
 475 void
 476 do_stat_segment_updates (stats_main_t * sm)
 477 {
 478   vlib_main_t *vm = vlib_mains[0];
 479   f64 vector_rate;
 480   u64 input_packets, last_input_packets;
 481   f64 dt, now;
 482   vlib_main_t *this_vlib_main;
 483   int i, start;
 484
 485   /*
 486    * Compute the average vector rate across all workers
 487    */
 488   vector_rate = 0.0;
 489
 490   start = vec_len (vlib_mains) > 1 ? 1 : 0;
 491
 492   for (i = start; i < vec_len (vlib_mains); i++)
 493     {
 494       this_vlib_main = vlib_mains[i];
 495       vector_rate += vlib_last_vector_length_per_node (this_vlib_main);
 496     }
 497   vector_rate /= (f64) (i - start);
 498
 499   *sm->vector_rate_ptr = vector_rate / ((f64) (vec_len (vlib_mains) - start));
 500
 501   /*
 502    * Compute the aggregate input rate
 503    */
 504   now = vlib_time_now (vm);
 505   dt = now - sm->last_runtime_ptr[0];
 506   input_packets = vnet_get_aggregate_rx_packets ();
 507   *sm->input_rate_ptr = (f64) (input_packets - sm->last_input_packets) / dt;
 508   sm->last_runtime_ptr[0] = now;
 509   sm->last_input_packets = input_packets;
 510   sm->last_runtime_stats_clear_ptr[0] =
 511     vm->node_main.time_last_runtime_stats_clear;
 512
 513   if (sm->serialize_nodes)
 514     update_serialized_nodes (sm);
 515 }
 516
 517 static clib_error_t *
 518 statseg_config (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input)
 519 {
 520   stats_main_t *sm = &stats_main;
 521   uword ms;
 522
 523   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
 524     {
 525       if (unformat (input, "size %U", unformat_memory_size, &sm->memory_size))
 526         ;
 527       else if (unformat (input, "serialize-nodes on"))
 528         sm->serialize_nodes = 1;
 529       else if (unformat (input, "serialize-nodes off"))
 530         sm->serialize_nodes = 0;
 531       else
 532         return clib_error_return (0, "unknown input `%U'",
 533                                   format_unformat_error, input);
 534     }
 535
 536   return 0;
 537 }
 538
 539 VLIB_EARLY_CONFIG_FUNCTION (statseg_config, "statseg");
 540
 541 /*
 542  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 543  *
 544  * Local Variables:
 545  * eval: (c-set-style "gnu")
 546  * End:
 547  */