vnet/vnet/classify/ip_classify.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2015 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 <vnet/ip/ip.h>
  16 #include <vnet/ethernet/ethernet.h>     /* for ethernet_header_t */
  17 #include <vnet/classify/vnet_classify.h>
  18 #include <vnet/dpo/classify_dpo.h>
  19
  20 typedef struct {
  21   u32 next_index;
  22   u32 table_index;
  23   u32 entry_index;
  24 } ip_classify_trace_t;
  25
  26 /* packet trace format function */
  27 static u8 * format_ip_classify_trace (u8 * s, va_list * args)
  28 {
  29   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
  30   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
  31   ip_classify_trace_t * t = va_arg (*args, ip_classify_trace_t *);
  32
  33   s = format (s, "IP_CLASSIFY: next_index %d, table %d, entry %d",
  34               t->next_index, t->table_index, t->entry_index);
  35   return s;
  36 }
  37
  38 vlib_node_registration_t ip4_classify_node;
  39 vlib_node_registration_t ip6_classify_node;
  40
  41 #define foreach_ip_classify_error               \
  42 _(MISS, "Classify misses")                      \
  43 _(HIT, "Classify hits")                         \
  44 _(CHAIN_HIT, "Classify hits after chain walk")
  45
  46 typedef enum {
  47 #define _(sym,str) IP_CLASSIFY_ERROR_##sym,
  48   foreach_ip_classify_error
  49 #undef _
  50   IP_CLASSIFY_N_ERROR,
  51 } ip_classify_error_t;
  52
  53 static char * ip_classify_error_strings[] = {
  54 #define _(sym,string) string,
  55   foreach_ip_classify_error
  56 #undef _
  57 };
  58
  59 static inline uword
  60 ip_classify_inline (vlib_main_t * vm,
  61                     vlib_node_runtime_t * node,
  62                     vlib_frame_t * frame, int is_ip4)
  63 {
  64   u32 n_left_from, * from, * to_next;
  65   ip_lookup_next_t next_index;
  66   vnet_classify_main_t * vcm = &vnet_classify_main;
  67   f64 now = vlib_time_now (vm);
  68   u32 hits = 0;
  69   u32 misses = 0;
  70   u32 chain_hits = 0;
  71   u32 n_next;
  72
  73   if (is_ip4) {
  74     n_next = IP4_LOOKUP_N_NEXT;
  75   } else {
  76     n_next = IP6_LOOKUP_N_NEXT;
  77   }
  78
  79   from = vlib_frame_vector_args (frame);
  80   n_left_from = frame->n_vectors;
  81
  82   /* First pass: compute hashes */
  83
  84   while (n_left_from > 2)
  85     {
  86       vlib_buffer_t * b0, * b1;
  87       u32 bi0, bi1;
  88       u8 * h0, * h1;
  89       u32 cd_index0, cd_index1;
  90       classify_dpo_t *cd0, * cd1;
  91       u32 table_index0, table_index1;
  92       vnet_classify_table_t * t0, * t1;
  93
  94       /* prefetch next iteration */
  95         {
  96           vlib_buffer_t * p1, * p2;
  97
  98           p1 = vlib_get_buffer (vm, from[1]);
  99           p2 = vlib_get_buffer (vm, from[2]);
 100
 101           vlib_prefetch_buffer_header (p1, STORE);
 102           CLIB_PREFETCH (p1->data, CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
 103           vlib_prefetch_buffer_header (p2, STORE);
 104           CLIB_PREFETCH (p2->data, CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
 105         }
 106
 107       bi0 = from[0];
 108       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 109       h0 = (void *)vlib_buffer_get_current(b0) -
 110                 ethernet_buffer_header_size(b0);
 111
 112       bi1 = from[1];
 113       b1 = vlib_get_buffer (vm, bi1);
 114       h1 = (void *)vlib_buffer_get_current(b1) -
 115                 ethernet_buffer_header_size(b1);
 116
 117       cd_index0 = vnet_buffer (b0)->ip.adj_index[VLIB_TX];
 118       cd0 = classify_dpo_get(cd_index0);
 119       table_index0 = cd0->cd_table_index;
 120
 121       cd_index1 = vnet_buffer (b1)->ip.adj_index[VLIB_TX];
 122       cd1 = classify_dpo_get(cd_index1);
 123       table_index1 = cd1->cd_table_index;
 124
 125       t0 = pool_elt_at_index (vcm->tables, table_index0);
 126
 127       t1 = pool_elt_at_index (vcm->tables, table_index1);
 128
 129       vnet_buffer(b0)->l2_classify.hash =
 130         vnet_classify_hash_packet (t0, (u8 *) h0);
 131
 132       vnet_classify_prefetch_bucket (t0, vnet_buffer(b0)->l2_classify.hash);
 133
 134       vnet_buffer(b1)->l2_classify.hash =
 135         vnet_classify_hash_packet (t1, (u8 *) h1);
 136
 137       vnet_classify_prefetch_bucket (t1, vnet_buffer(b1)->l2_classify.hash);
 138
 139       vnet_buffer(b0)->l2_classify.table_index = table_index0;
 140
 141       vnet_buffer(b1)->l2_classify.table_index = table_index1;
 142
 143       from += 2;
 144       n_left_from -= 2;
 145     }
 146
 147   while (n_left_from > 0)
 148     {
 149       vlib_buffer_t * b0;
 150       u32 bi0;
 151       u8 * h0;
 152       u32 cd_index0;
 153       classify_dpo_t *cd0;
 154       u32 table_index0;
 155       vnet_classify_table_t * t0;
 156
 157       bi0 = from[0];
 158       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 159       h0 = (void *)vlib_buffer_get_current(b0) -
 160                 ethernet_buffer_header_size(b0);
 161
 162       cd_index0 = vnet_buffer (b0)->ip.adj_index[VLIB_TX];
 163       cd0 = classify_dpo_get(cd_index0);
 164       table_index0 = cd0->cd_table_index;
 165
 166       t0 = pool_elt_at_index (vcm->tables, table_index0);
 167       vnet_buffer(b0)->l2_classify.hash =
 168         vnet_classify_hash_packet (t0, (u8 *) h0);
 169
 170       vnet_buffer(b0)->l2_classify.table_index = table_index0;
 171       vnet_classify_prefetch_bucket (t0, vnet_buffer(b0)->l2_classify.hash);
 172
 173       from++;
 174       n_left_from--;
 175     }
 176
 177   next_index = node->cached_next_index;
 178   from = vlib_frame_vector_args (frame);
 179   n_left_from = frame->n_vectors;
 180
 181   while (n_left_from > 0)
 182     {
 183       u32 n_left_to_next;
 184
 185       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index,
 186                            to_next, n_left_to_next);
 187
 188       /* Not enough load/store slots to dual loop... */
 189       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
 190         {
 191           u32 bi0;
 192           vlib_buffer_t * b0;
 193           u32 next0 = IP_LOOKUP_NEXT_DROP;
 194           u32 table_index0;
 195           vnet_classify_table_t * t0;
 196           vnet_classify_entry_t * e0;
 197           u64 hash0;
 198           u8 * h0;
 199
 200           /* Stride 3 seems to work best */
 201           if (PREDICT_TRUE (n_left_from > 3))
 202             {
 203               vlib_buffer_t * p1 = vlib_get_buffer(vm, from[3]);
 204               vnet_classify_table_t * tp1;
 205               u32 table_index1;
 206               u64 phash1;
 207
 208               table_index1 = vnet_buffer(p1)->l2_classify.table_index;
 209
 210               if (PREDICT_TRUE (table_index1 != ~0))
 211                 {
 212                   tp1 = pool_elt_at_index (vcm->tables, table_index1);
 213                   phash1 = vnet_buffer(p1)->l2_classify.hash;
 214                   vnet_classify_prefetch_entry (tp1, phash1);
 215                 }
 216             }
 217
 218           /* speculatively enqueue b0 to the current next frame */
 219           bi0 = from[0];
 220           to_next[0] = bi0;
 221           from += 1;
 222           to_next += 1;
 223           n_left_from -= 1;
 224           n_left_to_next -= 1;
 225
 226           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
 227           h0 = b0->data;
 228           table_index0 = vnet_buffer(b0)->l2_classify.table_index;
 229           e0 = 0;
 230           t0 = 0;
 231           vnet_buffer(b0)->l2_classify.opaque_index = ~0;
 232
 233           if (PREDICT_TRUE(table_index0 != ~0))
 234             {
 235               hash0 = vnet_buffer(b0)->l2_classify.hash;
 236               t0 = pool_elt_at_index (vcm->tables, table_index0);
 237
 238               e0 = vnet_classify_find_entry (t0, (u8 *) h0, hash0,
 239                                              now);
 240               if (e0)
 241                 {
 242                   vnet_buffer(b0)->l2_classify.opaque_index
 243                     = e0->opaque_index;
 244                   vlib_buffer_advance (b0, e0->advance);
 245                   next0 = (e0->next_index < node->n_next_nodes)?
 246                            e0->next_index:next0;
 247                   hits++;
 248                 }
 249               else
 250                 {
 251                   while (1)
 252                     {
 253                       if (t0->next_table_index != ~0)
 254                         t0 = pool_elt_at_index (vcm->tables,
 255                                                 t0->next_table_index);
 256                       else
 257                         {
 258                           next0 = (t0->miss_next_index < n_next) ?
 259                                    t0->miss_next_index : next0;
 260                           misses++;
 261                           break;
 262                         }
 263
 264                       hash0 = vnet_classify_hash_packet (t0, (u8 *) h0);
 265                       e0 = vnet_classify_find_entry
 266                         (t0, (u8 *) h0, hash0, now);
 267                       if (e0)
 268                         {
 269                           vnet_buffer(b0)->l2_classify.opaque_index
 270                             = e0->opaque_index;
 271                           vlib_buffer_advance (b0, e0->advance);
 272                           next0 = (e0->next_index < node->n_next_nodes)?
 273                                    e0->next_index:next0;
 274                           hits++;
 275                           chain_hits++;
 276                           break;
 277                         }
 278                     }
 279                 }
 280             }
 281
 282           if (PREDICT_FALSE((node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE)
 283                             && (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)))
 284             {
 285               ip_classify_trace_t *t =
 286                 vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t));
 287               t->next_index = next0;
 288               t->table_index = t0 ? t0 - vcm->tables : ~0;
 289               t->entry_index = e0 ? e0 - t0->entries : ~0;
 290             }
 291
 292           /* verify speculative enqueue, maybe switch current next frame */
 293           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index,
 294                                            to_next, n_left_to_next,
 295                                            bi0, next0);
 296         }
 297
 298       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
 299     }
 300
 301   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
 302                                IP_CLASSIFY_ERROR_MISS,
 303                                misses);
 304   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
 305                                IP_CLASSIFY_ERROR_HIT,
 306                                hits);
 307   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
 308                                IP_CLASSIFY_ERROR_CHAIN_HIT,
 309                                chain_hits);
 310   return frame->n_vectors;
 311 }
 312
 313 static uword
 314 ip4_classify (vlib_main_t * vm,
 315               vlib_node_runtime_t * node,
 316               vlib_frame_t * frame)
 317 {
 318   return ip_classify_inline (vm, node, frame, 1 /* is_ip4 */);
 319 }
 320
 321
 322 VLIB_REGISTER_NODE (ip4_classify_node) = {
 323   .function = ip4_classify,
 324   .name = "ip4-classify",
 325   .vector_size = sizeof (u32),
 326   .sibling_of = "ip4-lookup",
 327   .format_trace = format_ip_classify_trace,
 328   .n_errors = ARRAY_LEN(ip_classify_error_strings),
 329   .error_strings = ip_classify_error_strings,
 330
 331   .n_next_nodes = 0,
 332 };
 333
 334 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (ip4_classify_node, ip4_classify)
 335
 336 static uword
 337 ip6_classify (vlib_main_t * vm,
 338               vlib_node_runtime_t * node,
 339               vlib_frame_t * frame)
 340 {
 341   return ip_classify_inline (vm, node, frame, 0 /* is_ip4 */);
 342 }
 343
 344
 345 VLIB_REGISTER_NODE (ip6_classify_node) = {
 346   .function = ip6_classify,
 347   .name = "ip6-classify",
 348   .vector_size = sizeof (u32),
 349   .sibling_of = "ip6-lookup",
 350   .format_trace = format_ip_classify_trace,
 351   .n_errors = ARRAY_LEN(ip_classify_error_strings),
 352   .error_strings = ip_classify_error_strings,
 353
 354   .n_next_nodes = 0,
 355 };
 356
 357 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (ip6_classify_node, ip6_classify)
 358
 359 static clib_error_t *
 360 ip_classify_init (vlib_main_t * vm)
 361 {
 362   return 0;
 363 }
 364
 365 VLIB_INIT_FUNCTION (ip_classify_init);