stats: memory heap counters
[vpp.git] / src / vlib / threads.c
index 3f09054..499a626 100644 (file)
 #include <signal.h>
 #include <math.h>
 #include <vppinfra/format.h>
+#include <vppinfra/time_range.h>
+#include <vppinfra/interrupt.h>
 #include <vppinfra/linux/sysfs.h>
 #include <vlib/vlib.h>
 
 #include <vlib/threads.h>
-#include <vlib/unix/cj.h>
 
 #include <vlib/stat_weak_inlines.h>
 
-DECLARE_CJ_GLOBAL_LOG;
-
-
 u32
 vl (void *p)
 {
@@ -50,13 +48,11 @@ barrier_trace_sync (f64 t_entry, f64 t_open, f64 t_closed)
   if (!vlib_worker_threads->barrier_elog_enabled)
     return;
 
-    /* *INDENT-OFF* */
-    ELOG_TYPE_DECLARE (e) =
-      {
-        .format = "bar-trace-%s-#%d",
-        .format_args = "T4i4",
-      };
-    /* *INDENT-ON* */
+  ELOG_TYPE_DECLARE (e) = {
+    .format = "bar-trace-%s-#%d",
+    .format_args = "T4i4",
+  };
+
   struct
   {
     u32 caller, count, t_entry, t_open, t_closed;
@@ -77,13 +73,11 @@ barrier_trace_sync_rec (f64 t_entry)
   if (!vlib_worker_threads->barrier_elog_enabled)
     return;
 
-    /* *INDENT-OFF* */
-    ELOG_TYPE_DECLARE (e) =
-      {
-        .format = "bar-syncrec-%s-#%d",
-        .format_args = "T4i4",
-      };
-    /* *INDENT-ON* */
+  ELOG_TYPE_DECLARE (e) = {
+    .format = "bar-syncrec-%s-#%d",
+    .format_args = "T4i4",
+  };
+
   struct
   {
     u32 caller, depth;
@@ -101,13 +95,11 @@ barrier_trace_release_rec (f64 t_entry)
   if (!vlib_worker_threads->barrier_elog_enabled)
     return;
 
-    /* *INDENT-OFF* */
-    ELOG_TYPE_DECLARE (e) =
-      {
-        .format = "bar-relrrec-#%d",
-        .format_args = "i4",
-      };
-    /* *INDENT-ON* */
+  ELOG_TYPE_DECLARE (e) = {
+    .format = "bar-relrrec-#%d",
+    .format_args = "i4",
+  };
+
   struct
   {
     u32 depth;
@@ -123,13 +115,11 @@ barrier_trace_release (f64 t_entry, f64 t_closed_total, f64 t_update_main)
   if (!vlib_worker_threads->barrier_elog_enabled)
     return;
 
-    /* *INDENT-OFF* */
-    ELOG_TYPE_DECLARE (e) =
-      {
-        .format = "bar-rel-#%d-e%d-u%d-t%d",
-        .format_args = "i4i4i4i4",
-      };
-    /* *INDENT-ON* */
+  ELOG_TYPE_DECLARE (e) = {
+    .format = "bar-rel-#%d-e%d-u%d-t%d",
+    .format_args = "i4i4i4i4",
+  };
+
   struct
   {
     u32 count, t_entry, t_update_main, t_closed_total;
@@ -176,33 +166,6 @@ sort_registrations_by_no_clone (void *a0, void *a1)
          - ((i32) ((*tr1)->no_data_structure_clone)));
 }
 
-static uword *
-clib_sysfs_list_to_bitmap (char *filename)
-{
-  FILE *fp;
-  uword *r = 0;
-
-  fp = fopen (filename, "r");
-
-  if (fp != NULL)
-    {
-      u8 *buffer = 0;
-      vec_validate (buffer, 256 - 1);
-      if (fgets ((char *) buffer, 256, fp))
-       {
-         unformat_input_t in;
-         unformat_init_string (&in, (char *) buffer,
-                               strlen ((char *) buffer));
-         if (unformat (&in, "%U", unformat_bitmap_list, &r) != 1)
-           clib_warning ("unformat_bitmap_list failed");
-         unformat_free (&in);
-       }
-      vec_free (buffer);
-      fclose (fp);
-    }
-  return r;
-}
-
 
 /* Called early in the init sequence */
 
@@ -255,21 +218,6 @@ vlib_thread_init (vlib_main_t * vm)
     }
   avail_cpu = clib_bitmap_set (avail_cpu, tm->main_lcore, 0);
 
-  /*
-   * Determine if the number of workers is greater than 0.
-   * If so, mark CPU 0 unavailable so workers will be numbered after main.
-   */
-  u32 n_workers = 0;
-  uword *p = hash_get_mem (tm->thread_registrations_by_name, "workers");
-  if (p != 0)
-    {
-      vlib_thread_registration_t *tr = (vlib_thread_registration_t *) p[0];
-      int worker_thread_count = tr->count;
-      n_workers = worker_thread_count;
-    }
-  if (tm->skip_cores == 0 && n_workers)
-    avail_cpu = clib_bitmap_set (avail_cpu, 0, 0);
-
   /* assume that there is socket 0 only if there is no data from sysfs */
   if (!tm->cpu_socket_bitmap)
     tm->cpu_socket_bitmap = clib_bitmap_set (0, 0, 1);
@@ -338,25 +286,37 @@ vlib_thread_init (vlib_main_t * vm)
        {
          uword c;
           /* *INDENT-OFF* */
-          clib_bitmap_foreach (c, tr->coremask, ({
+          clib_bitmap_foreach (c, tr->coremask)  {
             if (clib_bitmap_get(avail_cpu, c) == 0)
               return clib_error_return (0, "cpu %u is not available to be used"
                                         " for the '%s' thread",c, tr->name);
 
             avail_cpu = clib_bitmap_set(avail_cpu, c, 0);
-          }));
+          }
           /* *INDENT-ON* */
        }
       else
        {
          for (j = 0; j < tr->count; j++)
            {
+             /* Do not use CPU 0 by default - leave it to the host and IRQs */
+             uword avail_c0 = clib_bitmap_get (avail_cpu, 0);
+             avail_cpu = clib_bitmap_set (avail_cpu, 0, 0);
+
              uword c = clib_bitmap_first_set (avail_cpu);
+             /* Use CPU 0 as a last resort */
+             if (c == ~0 && avail_c0)
+               {
+                 c = 0;
+                 avail_c0 = 0;
+               }
+
              if (c == ~0)
                return clib_error_return (0,
                                          "no available cpus to be used for"
                                          " the '%s' thread", tr->name);
 
+             avail_cpu = clib_bitmap_set (avail_cpu, 0, avail_c0);
              avail_cpu = clib_bitmap_set (avail_cpu, c, 0);
              tr->coremask = clib_bitmap_set (tr->coremask, c, 1);
            }
@@ -587,6 +547,8 @@ vlib_worker_thread_bootstrap_fn (void *arg)
 
   __os_thread_index = w - vlib_worker_threads;
 
+  vlib_process_start_switch_stack (vlib_get_main_by_index (__os_thread_index),
+                                  0);
   rv = (void *) clib_calljmp
     ((uword (*)(uword)) w->thread_function,
      (uword) arg, w->thread_stack + VLIB_THREAD_STACK_SIZE);
@@ -611,14 +573,14 @@ vlib_get_thread_core_numa (vlib_worker_thread_t * w, unsigned cpu_id)
   /* *INDENT-OFF* */
   clib_sysfs_read ("/sys/devices/system/node/online", "%U",
         unformat_bitmap_list, &nbmp);
-  clib_bitmap_foreach (node, nbmp, ({
+  clib_bitmap_foreach (node, nbmp)  {
     p = format (p, "%s%u/cpulist%c", sys_node_path, node, 0);
     clib_sysfs_read ((char *) p, "%U", unformat_bitmap_list, &cbmp);
     if (clib_bitmap_get (cbmp, cpu_id))
       numa_id = node;
     vec_reset_length (cbmp);
     vec_reset_length (p);
-  }));
+  }
   /* *INDENT-ON* */
   vec_free (nbmp);
   vec_free (cbmp);
@@ -631,6 +593,7 @@ vlib_get_thread_core_numa (vlib_worker_thread_t * w, unsigned cpu_id)
 static clib_error_t *
 vlib_launch_thread_int (void *fp, vlib_worker_thread_t * w, unsigned cpu_id)
 {
+  clib_mem_main_t *mm = &clib_mem_main;
   vlib_thread_main_t *tm = &vlib_thread_main;
   void *(*fp_arg) (void *) = fp;
   void *numa_heap;
@@ -639,19 +602,22 @@ vlib_launch_thread_int (void *fp, vlib_worker_thread_t * w, unsigned cpu_id)
   vlib_get_thread_core_numa (w, cpu_id);
 
   /* Set up NUMA-bound heap if indicated */
-  if (clib_per_numa_mheaps[w->numa_id] == 0)
+  if (mm->per_numa_mheaps[w->numa_id] == 0)
     {
       /* If the user requested a NUMA heap, create it... */
       if (tm->numa_heap_size)
        {
-         numa_heap = clib_mem_init_thread_safe_numa
-           (0 /* DIY */ , tm->numa_heap_size, w->numa_id);
-         clib_per_numa_mheaps[w->numa_id] = numa_heap;
+         clib_mem_set_numa_affinity (w->numa_id, 1 /* force */ );
+         numa_heap = clib_mem_create_heap (0 /* DIY */ , tm->numa_heap_size,
+                                           1 /* is_locked */ ,
+                                           "numa %u heap", w->numa_id);
+         clib_mem_set_default_numa_affinity ();
+         mm->per_numa_mheaps[w->numa_id] = numa_heap;
        }
       else
        {
          /* Or, use the main heap */
-         clib_per_numa_mheaps[w->numa_id] = w->thread_mheap;
+         mm->per_numa_mheaps[w->numa_id] = w->thread_mheap;
        }
     }
 
@@ -677,6 +643,7 @@ vlib_launch_thread_int (void *fp, vlib_worker_thread_t * w, unsigned cpu_id)
 static clib_error_t *
 start_workers (vlib_main_t * vm)
 {
+  vlib_global_main_t *vgm = vlib_get_global_main ();
   int i, j;
   vlib_worker_thread_t *w;
   vlib_main_t *vm_clone;
@@ -686,14 +653,15 @@ start_workers (vlib_main_t * vm)
   vlib_node_runtime_t *rt;
   u32 n_vlib_mains = tm->n_vlib_mains;
   u32 worker_thread_index;
-  u8 *main_heap = clib_mem_get_per_cpu_heap ();
+  clib_mem_heap_t *main_heap = clib_mem_get_per_cpu_heap ();
+  vlib_stats_register_mem_heap (main_heap);
 
   vec_reset_length (vlib_worker_threads);
 
   /* Set up the main thread */
   vec_add2_aligned (vlib_worker_threads, w, 1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
   w->elog_track.name = "main thread";
-  elog_track_register (&vm->elog_main, &w->elog_track);
+  elog_track_register (vlib_get_elog_main (), &w->elog_track);
 
   if (vec_len (tm->thread_prefix))
     {
@@ -701,20 +669,20 @@ start_workers (vlib_main_t * vm)
       vlib_set_thread_name ((char *) w->name);
     }
 
-  vm->elog_main.lock =
+  vgm->elog_main.lock =
     clib_mem_alloc_aligned (CLIB_CACHE_LINE_BYTES, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
-  vm->elog_main.lock[0] = 0;
+  vgm->elog_main.lock[0] = 0;
 
-  if (n_vlib_mains > 1)
-    {
-      /* Replace hand-crafted length-1 vector with a real vector */
-      vlib_mains = 0;
+  clib_callback_data_init (&vm->vlib_node_runtime_perf_callbacks,
+                          &vm->worker_thread_main_loop_callback_lock);
 
-      vec_validate_aligned (vlib_mains, tm->n_vlib_mains - 1,
-                           CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
-      _vec_len (vlib_mains) = 0;
-      vec_add1_aligned (vlib_mains, vm, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
+  vec_validate_aligned (vgm->vlib_mains, n_vlib_mains - 1,
+                       CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
+  _vec_len (vgm->vlib_mains) = 0;
+  vec_add1_aligned (vgm->vlib_mains, vm, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 
+  if (n_vlib_mains > 1)
+    {
       vlib_worker_threads->wait_at_barrier =
        clib_mem_alloc_aligned (sizeof (u32), CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
       vlib_worker_threads->workers_at_barrier =
@@ -732,13 +700,14 @@ start_workers (vlib_main_t * vm)
 
       /* Without update or refork */
       *vlib_worker_threads->node_reforks_required = 0;
-      vm->need_vlib_worker_thread_node_runtime_update = 0;
+      vgm->need_vlib_worker_thread_node_runtime_update = 0;
 
       /* init timing */
       vm->barrier_epoch = 0;
       vm->barrier_no_close_before = 0;
 
       worker_thread_index = 1;
+      clib_spinlock_init (&vm->worker_thread_main_loop_callback_lock);
 
       for (i = 0; i < vec_len (tm->registrations); i++)
        {
@@ -757,8 +726,10 @@ start_workers (vlib_main_t * vm)
              vec_add2 (vlib_worker_threads, w, 1);
              /* Currently unused, may not really work */
              if (tr->mheap_size)
-               w->thread_mheap = create_mspace (tr->mheap_size,
-                                                0 /* unlocked */ );
+               w->thread_mheap = clib_mem_create_heap (0, tr->mheap_size,
+                                                       /* unlocked */ 0,
+                                                       "%s%d heap",
+                                                       tr->name, k);
              else
                w->thread_mheap = main_heap;
 
@@ -772,7 +743,7 @@ start_workers (vlib_main_t * vm)
              w->elog_track.name =
                (char *) format (0, "%s %d", tr->name, k + 1);
              vec_add1 (w->elog_track.name, 0);
-             elog_track_register (&vm->elog_main, &w->elog_track);
+             elog_track_register (vlib_get_elog_main (), &w->elog_track);
 
              if (tr->no_data_structure_clone)
                continue;
@@ -782,21 +753,25 @@ start_workers (vlib_main_t * vm)
 
              vm_clone = clib_mem_alloc_aligned (sizeof (*vm_clone),
                                                 CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
-             clib_memcpy (vm_clone, vlib_mains[0], sizeof (*vm_clone));
+             clib_memcpy (vm_clone, vlib_get_first_main (),
+                          sizeof (*vm_clone));
 
              vm_clone->thread_index = worker_thread_index;
              vm_clone->heap_base = w->thread_mheap;
              vm_clone->heap_aligned_base = (void *)
                (((uword) w->thread_mheap) & ~(VLIB_FRAME_ALIGN - 1));
-             vm_clone->init_functions_called =
-               hash_create (0, /* value bytes */ 0);
              vm_clone->pending_rpc_requests = 0;
              vec_validate (vm_clone->pending_rpc_requests, 0);
              _vec_len (vm_clone->pending_rpc_requests) = 0;
              clib_memset (&vm_clone->random_buffer, 0,
                           sizeof (vm_clone->random_buffer));
+             clib_spinlock_init
+               (&vm_clone->worker_thread_main_loop_callback_lock);
+             clib_callback_data_init
+               (&vm_clone->vlib_node_runtime_perf_callbacks,
+                &vm_clone->worker_thread_main_loop_callback_lock);
 
-             nm = &vlib_mains[0]->node_main;
+             nm = &vlib_get_first_main ()->node_main;
              nm_clone = &vm_clone->node_main;
              /* fork next frames array, preserving node runtime indices */
              nm_clone->next_frames = vec_dup_aligned (nm->next_frames,
@@ -854,6 +829,9 @@ start_workers (vlib_main_t * vm)
              nm_clone->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INPUT] =
                vec_dup_aligned (nm->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INPUT],
                                 CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
+             clib_interrupt_init (
+               &nm_clone->interrupts,
+               vec_len (nm_clone->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INPUT]));
              vec_foreach (rt, nm_clone->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INPUT])
              {
                vlib_node_t *n = vlib_get_node (vm, rt->node_index);
@@ -893,18 +871,20 @@ start_workers (vlib_main_t * vm)
              /* Packet trace buffers are guaranteed to be empty, nothing to do here */
 
              clib_mem_set_heap (oldheap);
-             vec_add1_aligned (vlib_mains, vm_clone, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
+             vec_add1_aligned (vgm->vlib_mains, vm_clone,
+                               CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 
              /* Switch to the stats segment ... */
              void *oldheap = vlib_stats_push_heap (0);
-             vm_clone->error_main.counters = vec_dup_aligned
-               (vlib_mains[0]->error_main.counters, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
+             vm_clone->error_main.counters =
+               vec_dup_aligned (vlib_get_first_main ()->error_main.counters,
+                                CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
              vlib_stats_pop_heap2 (vm_clone->error_main.counters,
                                    worker_thread_index, oldheap, 1);
 
-             vm_clone->error_main.counters_last_clear = vec_dup_aligned
-               (vlib_mains[0]->error_main.counters_last_clear,
-                CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
+             vm_clone->error_main.counters_last_clear = vec_dup_aligned (
+               vlib_get_first_main ()->error_main.counters_last_clear,
+               CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 
              worker_thread_index++;
            }
@@ -922,8 +902,10 @@ start_workers (vlib_main_t * vm)
              vec_add2 (vlib_worker_threads, w, 1);
              if (tr->mheap_size)
                {
-                 w->thread_mheap =
-                   create_mspace (tr->mheap_size, 0 /* locked */ );
+                 w->thread_mheap = clib_mem_create_heap (0, tr->mheap_size,
+                                                         /* locked */ 0,
+                                                         "%s%d heap",
+                                                         tr->name, j);
                }
              else
                w->thread_mheap = main_heap;
@@ -936,7 +918,7 @@ start_workers (vlib_main_t * vm)
                (char *) format (0, "%s %d", tr->name, j + 1);
              w->registration = tr;
              vec_add1 (w->elog_track.name, 0);
-             elog_track_register (&vm->elog_main, &w->elog_track);
+             elog_track_register (vlib_get_elog_main (), &w->elog_track);
            }
        }
     }
@@ -965,13 +947,13 @@ start_workers (vlib_main_t * vm)
        {
          uword c;
           /* *INDENT-OFF* */
-          clib_bitmap_foreach (c, tr->coremask, ({
+          clib_bitmap_foreach (c, tr->coremask)  {
             w = vlib_worker_threads + worker_thread_index++;
            err = vlib_launch_thread_int (vlib_worker_thread_bootstrap_fn,
                                          w, c);
            if (err)
              clib_error_report (err);
-          }));
+          }
           /* *INDENT-ON* */
        }
     }
@@ -991,15 +973,10 @@ worker_thread_node_runtime_update_internal (void)
   vlib_node_main_t *nm, *nm_clone;
   vlib_main_t *vm_clone;
   vlib_node_runtime_t *rt;
-  never_inline void
-    vlib_node_runtime_sync_stats (vlib_main_t * vm,
-                                 vlib_node_runtime_t * r,
-                                 uword n_calls,
-                                 uword n_vectors, uword n_clocks);
 
   ASSERT (vlib_get_thread_index () == 0);
 
-  vm = vlib_mains[0];
+  vm = vlib_get_first_main ();
   nm = &vm->node_main;
 
   ASSERT (*vlib_worker_threads->wait_at_barrier == 1);
@@ -1015,11 +992,11 @@ worker_thread_node_runtime_update_internal (void)
       vlib_node_sync_stats (vm, n);
     }
 
-  for (i = 1; i < vec_len (vlib_mains); i++)
+  for (i = 1; i < vlib_get_n_threads (); i++)
     {
       vlib_node_t *n;
 
-      vm_clone = vlib_mains[i];
+      vm_clone = vlib_get_main_by_index (i);
       nm_clone = &vm_clone->node_main;
 
       for (j = 0; j < vec_len (nm_clone->nodes); j++)
@@ -1047,7 +1024,7 @@ vlib_worker_thread_node_refork (void)
 
   int j;
 
-  vm = vlib_mains[0];
+  vm = vlib_get_first_main ();
   nm = &vm->node_main;
   vm_clone = vlib_get_main ();
   nm_clone = &vm_clone->node_main;
@@ -1125,6 +1102,7 @@ vlib_worker_thread_node_refork (void)
 
          /* keep previous node state */
          new_n_clone->state = old_n_clone->state;
+         new_n_clone->flags = old_n_clone->flags;
        }
       vec_add1 (nm_clone->nodes, new_n_clone);
       new_n_clone++;
@@ -1156,6 +1134,7 @@ vlib_worker_thread_node_refork (void)
     {
       rt = vlib_node_get_runtime (vm_clone, old_rt[j].node_index);
       rt->state = old_rt[j].state;
+      rt->flags = old_rt[j].flags;
       clib_memcpy_fast (rt->runtime_data, old_rt[j].runtime_data,
                        VLIB_NODE_RUNTIME_DATA_SIZE);
     }
@@ -1167,6 +1146,9 @@ vlib_worker_thread_node_refork (void)
   nm_clone->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INPUT] =
     vec_dup_aligned (nm->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INPUT],
                     CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
+  clib_interrupt_resize (
+    &nm_clone->interrupts,
+    vec_len (nm_clone->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INPUT]));
 
   vec_foreach (rt, nm_clone->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INPUT])
   {
@@ -1183,6 +1165,7 @@ vlib_worker_thread_node_refork (void)
     {
       rt = vlib_node_get_runtime (vm_clone, old_rt[j].node_index);
       rt->state = old_rt[j].state;
+      rt->flags = old_rt[j].flags;
       clib_memcpy_fast (rt->runtime_data, old_rt[j].runtime_data,
                        VLIB_NODE_RUNTIME_DATA_SIZE);
     }
@@ -1210,6 +1193,7 @@ vlib_worker_thread_node_refork (void)
     {
       rt = vlib_node_get_runtime (vm_clone, old_rt[j].node_index);
       rt->state = old_rt[j].state;
+      rt->flags = old_rt[j].flags;
       clib_memcpy_fast (rt->runtime_data, old_rt[j].runtime_data,
                        VLIB_NODE_RUNTIME_DATA_SIZE);
     }
@@ -1298,6 +1282,10 @@ cpu_config (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input)
            return clib_error_return (0,
                                      "corelist cannot be set for '%s' threads",
                                      name);
+         if (tr->count)
+           return clib_error_return
+             (0, "core placement of '%s' threads is already configured",
+              name);
 
          tr->coremask = bitmap;
          tr->count = clib_bitmap_count_set_bits (tr->coremask);
@@ -1316,9 +1304,14 @@ cpu_config (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input)
            return clib_error_return (0, "no such thread type 3 '%s'", name);
 
          tr = (vlib_thread_registration_t *) p[0];
+
          if (tr->fixed_count)
            return clib_error_return
-             (0, "number of %s threads not configurable", tr->name);
+             (0, "number of '%s' threads not configurable", name);
+         if (tr->count)
+           return clib_error_return
+             (0, "number of '%s' threads is already configured", name);
+
          tr->count = count;
        }
       else
@@ -1362,35 +1355,6 @@ cpu_config (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input)
 
 VLIB_EARLY_CONFIG_FUNCTION (cpu_config, "cpu");
 
-void vnet_main_fixup (vlib_fork_fixup_t which) __attribute__ ((weak));
-void
-vnet_main_fixup (vlib_fork_fixup_t which)
-{
-}
-
-void
-vlib_worker_thread_fork_fixup (vlib_fork_fixup_t which)
-{
-  vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
-
-  if (vlib_mains == 0)
-    return;
-
-  ASSERT (vlib_get_thread_index () == 0);
-  vlib_worker_thread_barrier_sync (vm);
-
-  switch (which)
-    {
-    case VLIB_WORKER_THREAD_FORK_FIXUP_NEW_SW_IF_INDEX:
-      vnet_main_fixup (VLIB_WORKER_THREAD_FORK_FIXUP_NEW_SW_IF_INDEX);
-      break;
-
-    default:
-      ASSERT (0);
-    }
-  vlib_worker_thread_barrier_release (vm);
-}
-
   /*
    * Enforce minimum open time to minimize packet loss due to Rx overflow,
    * based on a test based heuristic that barrier should be open for at least
@@ -1411,7 +1375,7 @@ vlib_worker_thread_initial_barrier_sync_and_release (vlib_main_t * vm)
 {
   f64 deadline;
   f64 now = vlib_time_now (vm);
-  u32 count = vec_len (vlib_mains) - 1;
+  u32 count = vlib_get_n_threads () - 1;
 
   /* No worker threads? */
   if (count == 0)
@@ -1431,6 +1395,18 @@ vlib_worker_thread_initial_barrier_sync_and_release (vlib_main_t * vm)
   *vlib_worker_threads->wait_at_barrier = 0;
 }
 
+/**
+ * Return true if the wroker thread barrier is held
+ */
+u8
+vlib_worker_thread_barrier_held (void)
+{
+  if (vlib_get_n_threads () < 2)
+    return (1);
+
+  return (*vlib_worker_threads->wait_at_barrier == 1);
+}
+
 void
 vlib_worker_thread_barrier_sync_int (vlib_main_t * vm, const char *func_name)
 {
@@ -1443,13 +1419,13 @@ vlib_worker_thread_barrier_sync_int (vlib_main_t * vm, const char *func_name)
   u32 count;
   int i;
 
-  if (vec_len (vlib_mains) < 2)
+  if (vlib_get_n_threads () < 2)
     return;
 
   ASSERT (vlib_get_thread_index () == 0);
 
   vlib_worker_threads[0].barrier_caller = func_name;
-  count = vec_len (vlib_mains) - 1;
+  count = vlib_get_n_threads () - 1;
 
   /* Record entry relative to last close */
   now = vlib_time_now (vm);
@@ -1462,15 +1438,21 @@ vlib_worker_thread_barrier_sync_int (vlib_main_t * vm, const char *func_name)
       return;
     }
 
+  if (PREDICT_FALSE (vec_len (vm->barrier_perf_callbacks) != 0))
+    clib_call_callbacks (vm->barrier_perf_callbacks, vm,
+                        vm->clib_time.last_cpu_time, 0 /* enter */ );
+
   /*
    * Need data to decide if we're working hard enough to honor
    * the barrier hold-down timer.
    */
   max_vector_rate = 0.0;
-  for (i = 1; i < vec_len (vlib_mains); i++)
-    max_vector_rate =
-      clib_max (max_vector_rate,
-               (f64) vlib_last_vectors_per_main_loop (vlib_mains[i]));
+  for (i = 1; i < vlib_get_n_threads (); i++)
+    {
+      vlib_main_t *ovm = vlib_get_main_by_index (i);
+      max_vector_rate = clib_max (max_vector_rate,
+                                 (f64) vlib_last_vectors_per_main_loop (ovm));
+    }
 
   vlib_worker_threads[0].barrier_sync_count++;
 
@@ -1524,6 +1506,7 @@ vlib_worker_thread_barrier_sync_int (vlib_main_t * vm, const char *func_name)
 void
 vlib_worker_thread_barrier_release (vlib_main_t * vm)
 {
+  vlib_global_main_t *vgm = vlib_get_global_main ();
   f64 deadline;
   f64 now;
   f64 minimum_open;
@@ -1532,7 +1515,7 @@ vlib_worker_thread_barrier_release (vlib_main_t * vm)
   f64 t_update_main = 0.0;
   int refork_needed = 0;
 
-  if (vec_len (vlib_mains) < 2)
+  if (vlib_get_n_threads () < 2)
     return;
 
   ASSERT (vlib_get_thread_index () == 0);
@@ -1548,7 +1531,7 @@ vlib_worker_thread_barrier_release (vlib_main_t * vm)
     }
 
   /* Update (all) node runtimes before releasing the barrier, if needed */
-  if (vm->need_vlib_worker_thread_node_runtime_update)
+  if (vgm->need_vlib_worker_thread_node_runtime_update)
     {
       /*
        * Lock stat segment here, so we's safe when
@@ -1559,12 +1542,12 @@ vlib_worker_thread_barrier_release (vlib_main_t * vm)
 
       /* Do stats elements on main thread */
       worker_thread_node_runtime_update_internal ();
-      vm->need_vlib_worker_thread_node_runtime_update = 0;
+      vgm->need_vlib_worker_thread_node_runtime_update = 0;
 
       /* Do per thread rebuilds in parallel */
       refork_needed = 1;
       clib_atomic_fetch_add (vlib_worker_threads->node_reforks_required,
-                            (vec_len (vlib_mains) - 1));
+                            (vlib_get_n_threads () - 1));
       now = vlib_time_now (vm);
       t_update_main = now - vm->barrier_epoch;
     }
@@ -1625,163 +1608,69 @@ vlib_worker_thread_barrier_release (vlib_main_t * vm)
 
   barrier_trace_release (t_entry, t_closed_total, t_update_main);
 
+  if (PREDICT_FALSE (vec_len (vm->barrier_perf_callbacks) != 0))
+    clib_call_callbacks (vm->barrier_perf_callbacks, vm,
+                        vm->clib_time.last_cpu_time, 1 /* leave */ );
 }
 
-/*
- * Check the frame queue to see if any frames are available.
- * If so, pull the packets off the frames and put them to
- * the handoff node.
+/**
+ * Wait until each of the workers has been once around the track
  */
-int
-vlib_frame_queue_dequeue (vlib_main_t * vm, vlib_frame_queue_main_t * fqm)
+void
+vlib_worker_wait_one_loop (void)
 {
-  u32 thread_id = vm->thread_index;
-  vlib_frame_queue_t *fq = fqm->vlib_frame_queues[thread_id];
-  vlib_frame_queue_elt_t *elt;
-  u32 *from, *to;
-  vlib_frame_t *f;
-  int msg_type;
-  int processed = 0;
-  u32 n_left_to_node;
-  u32 vectors = 0;
-
-  ASSERT (fq);
-  ASSERT (vm == vlib_mains[thread_id]);
-
-  if (PREDICT_FALSE (fqm->node_index == ~0))
-    return 0;
-  /*
-   * Gather trace data for frame queues
-   */
-  if (PREDICT_FALSE (fq->trace))
-    {
-      frame_queue_trace_t *fqt;
-      frame_queue_nelt_counter_t *fqh;
-      u32 elix;
-
-      fqt = &fqm->frame_queue_traces[thread_id];
-
-      fqt->nelts = fq->nelts;
-      fqt->head = fq->head;
-      fqt->head_hint = fq->head_hint;
-      fqt->tail = fq->tail;
-      fqt->threshold = fq->vector_threshold;
-      fqt->n_in_use = fqt->tail - fqt->head;
-      if (fqt->n_in_use >= fqt->nelts)
-       {
-         // if beyond max then use max
-         fqt->n_in_use = fqt->nelts - 1;
-       }
-
-      /* Record the number of elements in use in the histogram */
-      fqh = &fqm->frame_queue_histogram[thread_id];
-      fqh->count[fqt->n_in_use]++;
-
-      /* Record a snapshot of the elements in use */
-      for (elix = 0; elix < fqt->nelts; elix++)
-       {
-         elt = fq->elts + ((fq->head + 1 + elix) & (fq->nelts - 1));
-         if (1 || elt->valid)
-           {
-             fqt->n_vectors[elix] = elt->n_vectors;
-           }
-       }
-      fqt->written = 1;
-    }
-
-  while (1)
-    {
-      vlib_buffer_t *b;
-      if (fq->head == fq->tail)
-       {
-         fq->head_hint = fq->head;
-         return processed;
-       }
-
-      elt = fq->elts + ((fq->head + 1) & (fq->nelts - 1));
-
-      if (!elt->valid)
-       {
-         fq->head_hint = fq->head;
-         return processed;
-       }
-
-      from = elt->buffer_index;
-      msg_type = elt->msg_type;
-
-      ASSERT (msg_type == VLIB_FRAME_QUEUE_ELT_DISPATCH_FRAME);
-      ASSERT (elt->n_vectors <= VLIB_FRAME_SIZE);
-
-      f = vlib_get_frame_to_node (vm, fqm->node_index);
-
-      /* If the first vector is traced, set the frame trace flag */
-      b = vlib_get_buffer (vm, from[0]);
-      if (b->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)
-       f->frame_flags |= VLIB_NODE_FLAG_TRACE;
-
-      to = vlib_frame_vector_args (f);
+  vlib_global_main_t *vgm = vlib_get_global_main ();
+  ASSERT (vlib_get_thread_index () == 0);
 
-      n_left_to_node = elt->n_vectors;
+  if (vlib_get_n_threads () < 2)
+    return;
 
-      while (n_left_to_node >= 4)
-       {
-         to[0] = from[0];
-         to[1] = from[1];
-         to[2] = from[2];
-         to[3] = from[3];
-         to += 4;
-         from += 4;
-         n_left_to_node -= 4;
-       }
+  if (vlib_worker_thread_barrier_held ())
+    return;
 
-      while (n_left_to_node > 0)
-       {
-         to[0] = from[0];
-         to++;
-         from++;
-         n_left_to_node--;
-       }
+  u32 *counts = 0;
+  u32 ii;
 
-      vectors += elt->n_vectors;
-      f->n_vectors = elt->n_vectors;
-      vlib_put_frame_to_node (vm, fqm->node_index, f);
+  vec_validate (counts, vlib_get_n_threads () - 1);
 
-      elt->valid = 0;
-      elt->n_vectors = 0;
-      elt->msg_type = 0xfefefefe;
-      CLIB_MEMORY_BARRIER ();
-      fq->head++;
-      processed++;
+  /* record the current loop counts */
+  vec_foreach_index (ii, vgm->vlib_mains)
+    counts[ii] = vgm->vlib_mains[ii]->main_loop_count;
 
-      /*
-       * Limit the number of packets pushed into the graph
-       */
-      if (vectors >= fq->vector_threshold)
-       {
-         fq->head_hint = fq->head;
-         return processed;
-       }
+  /* spin until each changes, apart from the main thread, or we'd be
+   * a while */
+  for (ii = 1; ii < vec_len (counts); ii++)
+    {
+      while (counts[ii] == vgm->vlib_mains[ii]->main_loop_count)
+       CLIB_PAUSE ();
     }
-  ASSERT (0);
-  return processed;
+
+  vec_free (counts);
+  return;
 }
 
 void
 vlib_worker_thread_fn (void *arg)
 {
+  vlib_global_main_t *vgm = vlib_get_global_main ();
   vlib_worker_thread_t *w = (vlib_worker_thread_t *) arg;
   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
   clib_error_t *e;
 
+  vlib_process_finish_switch_stack (vm);
+
   ASSERT (vm->thread_index == vlib_get_thread_index ());
 
   vlib_worker_thread_init (w);
   clib_time_init (&vm->clib_time);
   clib_mem_set_heap (w->thread_mheap);
 
-  e = vlib_call_init_exit_functions_no_sort
-    (vm, &vm->worker_init_function_registrations, 1 /* call_once */ );
+  vm->worker_init_functions_called = hash_create (0, 0);
+
+  e = vlib_call_init_exit_functions_no_sort (
+    vm, &vgm->worker_init_function_registrations, 1 /* call_once */,
+    0 /* is_global */);
   if (e)
     clib_error_report (e);
 
@@ -1807,17 +1696,19 @@ vlib_frame_queue_main_init (u32 node_index, u32 frame_queue_nelts)
   vlib_frame_queue_main_t *fqm;
   vlib_frame_queue_t *fq;
   int i;
+  u32 num_threads;
 
   if (frame_queue_nelts == 0)
     frame_queue_nelts = FRAME_QUEUE_MAX_NELTS;
 
-  ASSERT (frame_queue_nelts >= 8);
+  num_threads = 1 /* main thread */  + tm->n_threads;
+  ASSERT (frame_queue_nelts >= 8 + num_threads);
 
   vec_add2 (tm->frame_queue_mains, fqm, 1);
 
   fqm->node_index = node_index;
   fqm->frame_queue_nelts = frame_queue_nelts;
-  fqm->queue_hi_thresh = frame_queue_nelts - 2;
+  fqm->queue_hi_thresh = frame_queue_nelts - num_threads;
 
   vec_validate (fqm->vlib_frame_queues, tm->n_vlib_mains - 1);
   vec_validate (fqm->per_thread_data, tm->n_vlib_mains - 1);
@@ -1890,29 +1781,35 @@ show_clock_command_fn (vlib_main_t * vm,
 {
   int i;
   int verbose = 0;
+  clib_timebase_t _tb, *tb = &_tb;
 
   (void) unformat (input, "verbose %=", &verbose, 1);
 
-  vlib_cli_output (vm, "%U", format_clib_time, &vm->clib_time, verbose);
+  clib_timebase_init (tb, 0 /* GMT */ , CLIB_TIMEBASE_DAYLIGHT_NONE,
+                     &vm->clib_time);
 
-  if (vec_len (vlib_mains) == 1)
+  vlib_cli_output (vm, "%U, %U GMT", format_clib_time, &vm->clib_time,
+                  verbose, format_clib_timebase_time,
+                  clib_timebase_now (tb));
+
+  if (vlib_get_n_threads () == 1)
     return 0;
 
   vlib_cli_output (vm, "Time last barrier release %.9f",
                   vm->time_last_barrier_release);
 
-  for (i = 1; i < vec_len (vlib_mains); i++)
+  for (i = 1; i < vlib_get_n_threads (); i++)
     {
-      if (vlib_mains[i] == 0)
+      vlib_main_t *ovm = vlib_get_main_by_index (i);
+      if (ovm == 0)
        continue;
 
-      vlib_cli_output (vm, "%d: %U", i, format_clib_time,
-                      &vlib_mains[i]->clib_time, verbose);
+      vlib_cli_output (vm, "%d: %U", i, format_clib_time, &ovm->clib_time,
+                      verbose);
 
-      vlib_cli_output (vm, "Thread %d offset %.9f error %.9f", i,
-                      vlib_mains[i]->time_offset,
-                      vm->time_last_barrier_release -
-                      vlib_mains[i]->time_last_barrier_release);
+      vlib_cli_output (
+       vm, "Thread %d offset %.9f error %.9f", i, ovm->time_offset,
+       vm->time_last_barrier_release - ovm->time_last_barrier_release);
     }
   return 0;
 }
@@ -1926,6 +1823,12 @@ VLIB_CLI_COMMAND (f_command, static) =
 };
 /* *INDENT-ON* */
 
+vlib_thread_main_t *
+vlib_get_thread_main_not_inline (void)
+{
+  return vlib_get_thread_main ();
+}
+
 /*
  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
  *