stats: memory heap counters
[vpp.git] / src / vlib / threads.c
index 40789f5..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>
 
-DECLARE_CJ_GLOBAL_LOG;
-
-#define FRAME_QUEUE_NELTS 32
+#include <vlib/stat_weak_inlines.h>
 
 u32
 vl (void *p)
@@ -35,39 +35,110 @@ vl (void *p)
 vlib_worker_thread_t *vlib_worker_threads;
 vlib_thread_main_t vlib_thread_main;
 
-uword
-os_get_cpu_number (void)
+/*
+ * Barrier tracing can be enabled on a normal build to collect information
+ * on barrier use, including timings and call stacks.  Deliberately not
+ * keyed off CLIB_DEBUG, because that can add significant overhead which
+ * imapacts observed timings.
+ */
+
+static inline void
+barrier_trace_sync (f64 t_entry, f64 t_open, f64 t_closed)
 {
-  void *sp;
-  uword n;
-  u32 len;
+  if (!vlib_worker_threads->barrier_elog_enabled)
+    return;
 
-  len = vec_len (vlib_thread_stacks);
-  if (len == 0)
-    return 0;
+  ELOG_TYPE_DECLARE (e) = {
+    .format = "bar-trace-%s-#%d",
+    .format_args = "T4i4",
+  };
+
+  struct
+  {
+    u32 caller, count, t_entry, t_open, t_closed;
+  } *ed = 0;
+
+  ed = ELOG_DATA (&vlib_global_main.elog_main, e);
+  ed->count = (int) vlib_worker_threads[0].barrier_sync_count;
+  ed->caller = elog_string (&vlib_global_main.elog_main,
+                           (char *) vlib_worker_threads[0].barrier_caller);
+  ed->t_entry = (int) (1000000.0 * t_entry);
+  ed->t_open = (int) (1000000.0 * t_open);
+  ed->t_closed = (int) (1000000.0 * t_closed);
+}
 
-  /* Get any old stack address. */
-  sp = &sp;
+static inline void
+barrier_trace_sync_rec (f64 t_entry)
+{
+  if (!vlib_worker_threads->barrier_elog_enabled)
+    return;
 
-  n = ((uword) sp - (uword) vlib_thread_stacks[0])
-    >> VLIB_LOG2_THREAD_STACK_SIZE;
+  ELOG_TYPE_DECLARE (e) = {
+    .format = "bar-syncrec-%s-#%d",
+    .format_args = "T4i4",
+  };
 
-  /* "processes" have their own stacks, and they always run in thread 0 */
-  n = n >= len ? 0 : n;
+  struct
+  {
+    u32 caller, depth;
+  } *ed = 0;
 
-  return n;
+  ed = ELOG_DATA (&vlib_global_main.elog_main, e);
+  ed->depth = (int) vlib_worker_threads[0].recursion_level - 1;
+  ed->caller = elog_string (&vlib_global_main.elog_main,
+                           (char *) vlib_worker_threads[0].barrier_caller);
 }
 
-uword
-os_get_ncpus (void)
+static inline void
+barrier_trace_release_rec (f64 t_entry)
 {
-  u32 len;
+  if (!vlib_worker_threads->barrier_elog_enabled)
+    return;
 
-  len = vec_len (vlib_thread_stacks);
-  if (len == 0)
-    return 1;
-  else
-    return len;
+  ELOG_TYPE_DECLARE (e) = {
+    .format = "bar-relrrec-#%d",
+    .format_args = "i4",
+  };
+
+  struct
+  {
+    u32 depth;
+  } *ed = 0;
+
+  ed = ELOG_DATA (&vlib_global_main.elog_main, e);
+  ed->depth = (int) vlib_worker_threads[0].recursion_level;
+}
+
+static inline void
+barrier_trace_release (f64 t_entry, f64 t_closed_total, f64 t_update_main)
+{
+  if (!vlib_worker_threads->barrier_elog_enabled)
+    return;
+
+  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;
+  } *ed = 0;
+
+  ed = ELOG_DATA (&vlib_global_main.elog_main, e);
+  ed->t_entry = (int) (1000000.0 * t_entry);
+  ed->t_update_main = (int) (1000000.0 * t_update_main);
+  ed->t_closed_total = (int) (1000000.0 * t_closed_total);
+  ed->count = (int) vlib_worker_threads[0].barrier_sync_count;
+
+  /* Reset context for next trace */
+  vlib_worker_threads[0].barrier_context = NULL;
+}
+
+uword
+os_get_nthreads (void)
+{
+  return vec_len (vlib_thread_stacks);
 }
 
 void
@@ -95,33 +166,6 @@ sort_registrations_by_no_clone (void *a0, void *a1)
          - ((i32) ((*tr1)->no_data_structure_clone)));
 }
 
-static uword *
-vlib_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 */
 
@@ -138,9 +182,9 @@ vlib_thread_init (vlib_main_t * vm)
 
   /* get bitmaps of active cpu cores and sockets */
   tm->cpu_core_bitmap =
-    vlib_sysfs_list_to_bitmap ("/sys/devices/system/cpu/online");
+    clib_sysfs_list_to_bitmap ("/sys/devices/system/cpu/online");
   tm->cpu_socket_bitmap =
-    vlib_sysfs_list_to_bitmap ("/sys/devices/system/node/online");
+    clib_sysfs_list_to_bitmap ("/sys/devices/system/node/online");
 
   avail_cpu = clib_bitmap_dup (tm->cpu_core_bitmap);
 
@@ -155,9 +199,13 @@ vlib_thread_init (vlib_main_t * vm)
     }
 
   /* grab cpu for main thread */
-  if (!tm->main_lcore)
+  if (tm->main_lcore == ~0)
     {
-      tm->main_lcore = clib_bitmap_first_set (avail_cpu);
+      /* if main-lcore is not set, we try to use lcore 1 */
+      if (clib_bitmap_get (avail_cpu, 1))
+       tm->main_lcore = 1;
+      else
+       tm->main_lcore = clib_bitmap_first_set (avail_cpu);
       if (tm->main_lcore == (u8) ~ 0)
        return clib_error_return (0, "no available cpus to be used for the"
                                  " main thread");
@@ -187,20 +235,19 @@ vlib_thread_init (vlib_main_t * vm)
       pthread_setaffinity_np (pthread_self (), sizeof (cpu_set_t), &cpuset);
     }
 
-  /* as many threads as stacks... */
-  vec_validate_aligned (vlib_worker_threads, vec_len (vlib_thread_stacks) - 1,
-                       CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
-
-  /* Preallocate thread 0 */
+  /* Set up thread 0 */
+  vec_validate_aligned (vlib_worker_threads, 0, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
   _vec_len (vlib_worker_threads) = 1;
   w = vlib_worker_threads;
   w->thread_mheap = clib_mem_get_heap ();
   w->thread_stack = vlib_thread_stacks[0];
-  w->lcore_id = tm->main_lcore;
+  w->cpu_id = tm->main_lcore;
   w->lwp = syscall (SYS_gettid);
   w->thread_id = pthread_self ();
   tm->n_vlib_mains = 1;
 
+  vlib_get_thread_core_numa (w, w->cpu_id);
+
   if (tm->sched_policy != ~0)
     {
       struct sched_param sched_param;
@@ -239,26 +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* */
-
+          }
+          /* *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);
            }
@@ -269,34 +327,24 @@ vlib_thread_init (vlib_main_t * vm)
 
   tm->n_vlib_mains = n_vlib_mains;
 
+  /*
+   * Allocate the remaining worker threads, and thread stack vector slots
+   * from now on, calls to os_get_nthreads() will return the correct
+   * answer.
+   */
   vec_validate_aligned (vlib_worker_threads, first_index - 1,
                        CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
-
+  vec_validate (vlib_thread_stacks, vec_len (vlib_worker_threads) - 1);
   return 0;
 }
 
-vlib_worker_thread_t *
-vlib_alloc_thread (vlib_main_t * vm)
-{
-  vlib_worker_thread_t *w;
-
-  if (vec_len (vlib_worker_threads) >= vec_len (vlib_thread_stacks))
-    {
-      clib_warning ("out of worker threads... Quitting...");
-      exit (1);
-    }
-  vec_add2 (vlib_worker_threads, w, 1);
-  w->thread_stack = vlib_thread_stacks[w - vlib_worker_threads];
-  return w;
-}
-
 vlib_frame_queue_t *
 vlib_frame_queue_alloc (int nelts)
 {
   vlib_frame_queue_t *fq;
 
   fq = clib_mem_alloc_aligned (sizeof (*fq), CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
-  memset (fq, 0, sizeof (*fq));
+  clib_memset (fq, 0, sizeof (*fq));
   fq->nelts = nelts;
   fq->vector_threshold = 128;  // packets
   vec_validate_aligned (fq->elts, nelts - 1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
@@ -419,7 +467,7 @@ vlib_frame_queue_enqueue (vlib_main_t * vm, u32 node_runtime_index,
 
   ASSERT (fq);
 
-  new_tail = __sync_add_and_fetch (&fq->tail, 1);
+  new_tail = clib_atomic_add_fetch (&fq->tail, 1);
 
   /* Wait until a ring slot is available */
   while (new_tail >= fq->head + fq->nelts)
@@ -427,7 +475,7 @@ vlib_frame_queue_enqueue (vlib_main_t * vm, u32 node_runtime_index,
       f64 b4 = vlib_time_now_ticks (vm, before);
       vlib_worker_thread_barrier_check (vm, b4);
       /* Bad idea. Dequeue -> enqueue -> dequeue -> trouble */
-      // vlib_frame_queue_dequeue (vm->cpu_index, vm, nm);
+      // vlib_frame_queue_dequeue (vm->thread_index, vm, nm);
     }
 
   elt = fq->elts + (new_tail & (fq->nelts - 1));
@@ -479,12 +527,12 @@ vlib_worker_thread_init (vlib_worker_thread_t * w)
     {
 
       /* Initial barrier sync, for both worker and i/o threads */
-      clib_smp_atomic_add (vlib_worker_threads->workers_at_barrier, 1);
+      clib_atomic_fetch_add (vlib_worker_threads->workers_at_barrier, 1);
 
       while (*vlib_worker_threads->wait_at_barrier)
        ;
 
-      clib_smp_atomic_add (vlib_worker_threads->workers_at_barrier, -1);
+      clib_atomic_fetch_add (vlib_worker_threads->workers_at_barrier, -1);
     }
 }
 
@@ -497,6 +545,10 @@ vlib_worker_thread_bootstrap_fn (void *arg)
   w->lwp = syscall (SYS_gettid);
   w->thread_id = pthread_self ();
 
+  __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);
@@ -504,21 +556,79 @@ vlib_worker_thread_bootstrap_fn (void *arg)
   return rv;
 }
 
+void
+vlib_get_thread_core_numa (vlib_worker_thread_t * w, unsigned cpu_id)
+{
+  const char *sys_cpu_path = "/sys/devices/system/cpu/cpu";
+  const char *sys_node_path = "/sys/devices/system/node/node";
+  clib_bitmap_t *nbmp = 0, *cbmp = 0;
+  u32 node;
+  u8 *p = 0;
+  int core_id = -1, numa_id = -1;
+
+  p = format (p, "%s%u/topology/core_id%c", sys_cpu_path, cpu_id, 0);
+  clib_sysfs_read ((char *) p, "%d", &core_id);
+  vec_reset_length (p);
+
+  /* *INDENT-OFF* */
+  clib_sysfs_read ("/sys/devices/system/node/online", "%U",
+        unformat_bitmap_list, &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);
+  vec_free (p);
+
+  w->core_id = core_id;
+  w->numa_id = numa_id;
+}
+
 static clib_error_t *
-vlib_launch_thread_int (void *fp, vlib_worker_thread_t * w, unsigned lcore_id)
+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;
+
+  w->cpu_id = cpu_id;
+  vlib_get_thread_core_numa (w, cpu_id);
+
+  /* Set up NUMA-bound heap if indicated */
+  if (mm->per_numa_mheaps[w->numa_id] == 0)
+    {
+      /* If the user requested a NUMA heap, create it... */
+      if (tm->numa_heap_size)
+       {
+         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 */
+         mm->per_numa_mheaps[w->numa_id] = w->thread_mheap;
+       }
+    }
 
-  w->lcore_id = lcore_id;
   if (tm->cb.vlib_launch_thread_cb && !w->registration->use_pthreads)
-    return tm->cb.vlib_launch_thread_cb (fp, (void *) w, lcore_id);
+    return tm->cb.vlib_launch_thread_cb (fp, (void *) w, cpu_id);
   else
     {
       pthread_t worker;
       cpu_set_t cpuset;
       CPU_ZERO (&cpuset);
-      CPU_SET (lcore_id, &cpuset);
+      CPU_SET (cpu_id, &cpuset);
 
       if (pthread_create (&worker, NULL /* attr */ , fp_arg, (void *) w))
        return clib_error_return_unix (0, "pthread_create");
@@ -533,6 +643,7 @@ vlib_launch_thread_int (void *fp, vlib_worker_thread_t * w, unsigned lcore_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;
@@ -542,15 +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 ();
-  mheap_t *main_heap_header = mheap_header (main_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))
     {
@@ -558,43 +669,49 @@ start_workers (vlib_main_t * vm)
       vlib_set_thread_name ((char *) w->name);
     }
 
-  /*
-   * Truth of the matter: we always use at least two
-   * threads. So, make the main heap thread-safe
-   * and make the event log thread-safe.
-   */
-  main_heap_header->flags |= MHEAP_FLAG_THREAD_SAFE;
-  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 =
        clib_mem_alloc_aligned (sizeof (u32), CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 
+      vlib_worker_threads->node_reforks_required =
+       clib_mem_alloc_aligned (sizeof (u32), CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
+
+      /* We'll need the rpc vector lock... */
+      clib_spinlock_init (&vm->pending_rpc_lock);
+
       /* Ask for an initial barrier sync */
       *vlib_worker_threads->workers_at_barrier = 0;
       *vlib_worker_threads->wait_at_barrier = 1;
 
+      /* Without update or refork */
+      *vlib_worker_threads->node_reforks_required = 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++)
        {
          vlib_node_main_t *nm, *nm_clone;
-         vlib_buffer_main_t *bm_clone;
-         vlib_buffer_free_list_t *fl_clone, *fl_orig;
-         vlib_buffer_free_list_t *orig_freelist_pool;
          int k;
 
          tr = tm->registrations[i];
@@ -604,13 +721,20 @@ start_workers (vlib_main_t * vm)
 
          for (k = 0; k < tr->count; k++)
            {
+             vlib_node_t *n;
+
              vec_add2 (vlib_worker_threads, w, 1);
+             /* Currently unused, may not really work */
              if (tr->mheap_size)
-               w->thread_mheap =
-                 mheap_alloc (0 /* use VM */ , tr->mheap_size);
+               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;
-             w->thread_stack = vlib_thread_stacks[w - vlib_worker_threads];
+
+             w->thread_stack =
+               vlib_thread_stack_init (w - vlib_worker_threads);
              w->thread_function = tr->function;
              w->thread_function_arg = w;
              w->instance_id = k;
@@ -619,7 +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;
@@ -627,21 +751,31 @@ start_workers (vlib_main_t * vm)
              /* Fork vlib_global_main et al. Look for bugs here */
              oldheap = clib_mem_set_heap (w->thread_mheap);
 
-             vm_clone = clib_mem_alloc (sizeof (*vm_clone));
-             clib_memcpy (vm_clone, vlib_mains[0], sizeof (*vm_clone));
+             vm_clone = clib_mem_alloc_aligned (sizeof (*vm_clone),
+                                                CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
+             clib_memcpy (vm_clone, vlib_get_first_main (),
+                          sizeof (*vm_clone));
 
-             vm_clone->cpu_index = worker_thread_index;
+             vm_clone->thread_index = worker_thread_index;
              vm_clone->heap_base = w->thread_mheap;
-             vm_clone->mbuf_alloc_list = 0;
-             vm_clone->init_functions_called =
-               hash_create (0, /* value bytes */ 0);
-             memset (&vm_clone->random_buffer, 0,
-                     sizeof (vm_clone->random_buffer));
-
-             nm = &vlib_mains[0]->node_main;
+             vm_clone->heap_aligned_base = (void *)
+               (((uword) w->thread_mheap) & ~(VLIB_FRAME_ALIGN - 1));
+             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_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 (nm->next_frames);
+             nm_clone->next_frames = vec_dup_aligned (nm->next_frames,
+                                                      CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
              for (j = 0; j < vec_len (nm_clone->next_frames); j++)
                {
                  vlib_next_frame_t *nf = &nm_clone->next_frames[j];
@@ -657,91 +791,100 @@ start_workers (vlib_main_t * vm)
 
              /* fork the frame dispatch queue */
              nm_clone->pending_frames = 0;
-             vec_validate (nm_clone->pending_frames, 10);      /* $$$$$?????? */
+             vec_validate (nm_clone->pending_frames, 10);
              _vec_len (nm_clone->pending_frames) = 0;
 
              /* fork nodes */
              nm_clone->nodes = 0;
+
+             /* Allocate all nodes in single block for speed */
+             n = clib_mem_alloc_no_fail (vec_len (nm->nodes) * sizeof (*n));
+
              for (j = 0; j < vec_len (nm->nodes); j++)
                {
-                 vlib_node_t *n;
-                 n = clib_mem_alloc_no_fail (sizeof (*n));
                  clib_memcpy (n, nm->nodes[j], sizeof (*n));
                  /* none of the copied nodes have enqueue rights given out */
                  n->owner_node_index = VLIB_INVALID_NODE_INDEX;
-                 memset (&n->stats_total, 0, sizeof (n->stats_total));
-                 memset (&n->stats_last_clear, 0,
-                         sizeof (n->stats_last_clear));
+                 clib_memset (&n->stats_total, 0, sizeof (n->stats_total));
+                 clib_memset (&n->stats_last_clear, 0,
+                              sizeof (n->stats_last_clear));
                  vec_add1 (nm_clone->nodes, n);
+                 n++;
                }
              nm_clone->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL] =
-               vec_dup (nm->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL]);
-             vec_foreach (rt, nm_clone->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INPUT])
+               vec_dup_aligned (nm->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL],
+                                CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
+             vec_foreach (rt,
+                          nm_clone->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL])
              {
                vlib_node_t *n = vlib_get_node (vm, rt->node_index);
-               rt->cpu_index = vm_clone->cpu_index;
+               rt->thread_index = vm_clone->thread_index;
                /* copy initial runtime_data from node */
                if (n->runtime_data && n->runtime_data_bytes > 0)
                  clib_memcpy (rt->runtime_data, n->runtime_data,
                               clib_min (VLIB_NODE_RUNTIME_DATA_SIZE,
                                         n->runtime_data_bytes));
-               else if (CLIB_DEBUG > 0)
-                 memset (rt->runtime_data, 0xfe,
-                         VLIB_NODE_RUNTIME_DATA_SIZE);
              }
 
              nm_clone->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INPUT] =
-               vec_dup (nm->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);
-               rt->cpu_index = vm_clone->cpu_index;
+               rt->thread_index = vm_clone->thread_index;
+               /* copy initial runtime_data from node */
+               if (n->runtime_data && n->runtime_data_bytes > 0)
+                 clib_memcpy (rt->runtime_data, n->runtime_data,
+                              clib_min (VLIB_NODE_RUNTIME_DATA_SIZE,
+                                        n->runtime_data_bytes));
+             }
+
+             nm_clone->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_PRE_INPUT] =
+               vec_dup_aligned (nm->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_PRE_INPUT],
+                                CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
+             vec_foreach (rt,
+                          nm_clone->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_PRE_INPUT])
+             {
+               vlib_node_t *n = vlib_get_node (vm, rt->node_index);
+               rt->thread_index = vm_clone->thread_index;
                /* copy initial runtime_data from node */
                if (n->runtime_data && n->runtime_data_bytes > 0)
                  clib_memcpy (rt->runtime_data, n->runtime_data,
                               clib_min (VLIB_NODE_RUNTIME_DATA_SIZE,
                                         n->runtime_data_bytes));
-               else if (CLIB_DEBUG > 0)
-                 memset (rt->runtime_data, 0xfe,
-                         VLIB_NODE_RUNTIME_DATA_SIZE);
              }
 
-             nm_clone->processes = vec_dup (nm->processes);
+             nm_clone->processes = vec_dup_aligned (nm->processes,
+                                                    CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 
-             /* zap the (per worker) frame freelists, etc */
-             nm_clone->frame_sizes = 0;
-             nm_clone->frame_size_hash = 0;
+             /* Create per-thread frame freelist */
+             nm_clone->frame_sizes = vec_new (vlib_frame_size_t, 1);
+#ifdef VLIB_SUPPORTS_ARBITRARY_SCALAR_SIZES
+             nm_clone->frame_size_hash = hash_create (0, sizeof (uword));
+#endif
+             nm_clone->node_by_error = nm->node_by_error;
 
              /* 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 (vlib_mains[0]->error_main.counters);
-             vm_clone->error_main.counters_last_clear =
-               vec_dup (vlib_mains[0]->error_main.counters_last_clear);
-
-             /* Fork the vlib_buffer_main_t free lists, etc. */
-             bm_clone = vec_dup (vm_clone->buffer_main);
-             vm_clone->buffer_main = bm_clone;
-
-             orig_freelist_pool = bm_clone->buffer_free_list_pool;
-             bm_clone->buffer_free_list_pool = 0;
-
-            /* *INDENT-OFF* */
-            pool_foreach (fl_orig, orig_freelist_pool,
-                          ({
-                            pool_get_aligned (bm_clone->buffer_free_list_pool,
-                                              fl_clone, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
-                            ASSERT (fl_orig - orig_freelist_pool
-                                    == fl_clone - bm_clone->buffer_free_list_pool);
-
-                            fl_clone[0] = fl_orig[0];
-                            fl_clone->buffers = 0;
-                            fl_clone->n_alloc = 0;
-                          }));
-/* *INDENT-ON* */
+               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_get_first_main ()->error_main.counters_last_clear,
+               CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 
              worker_thread_index++;
            }
@@ -758,11 +901,16 @@ start_workers (vlib_main_t * vm)
            {
              vec_add2 (vlib_worker_threads, w, 1);
              if (tr->mheap_size)
-               w->thread_mheap =
-                 mheap_alloc (0 /* use VM */ , tr->mheap_size);
+               {
+                 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;
-             w->thread_stack = vlib_thread_stacks[w - vlib_worker_threads];
+             w->thread_stack =
+               vlib_thread_stack_init (w - vlib_worker_threads);
              w->thread_function = tr->function;
              w->thread_function_arg = w;
              w->instance_id = j;
@@ -770,7 +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);
            }
        }
     }
@@ -799,13 +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* */
        }
     }
@@ -816,32 +964,21 @@ start_workers (vlib_main_t * vm)
 
 VLIB_MAIN_LOOP_ENTER_FUNCTION (start_workers);
 
-void
-vlib_worker_thread_node_runtime_update (void)
+
+static inline void
+worker_thread_node_runtime_update_internal (void)
 {
   int i, j;
-  vlib_worker_thread_t *w;
   vlib_main_t *vm;
   vlib_node_main_t *nm, *nm_clone;
-  vlib_node_t **old_nodes_clone;
   vlib_main_t *vm_clone;
-  vlib_node_runtime_t *rt, *old_rt;
-  void *oldheap;
-  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 (os_get_cpu_number () == 0);
+  vlib_node_runtime_t *rt;
 
-  if (vec_len (vlib_mains) == 1)
-    return;
+  ASSERT (vlib_get_thread_index () == 0);
 
-  vm = vlib_mains[0];
+  vm = vlib_get_first_main ();
   nm = &vm->node_main;
 
-  ASSERT (os_get_cpu_number () == 0);
   ASSERT (*vlib_worker_threads->wait_at_barrier == 1);
 
   /*
@@ -855,11 +992,11 @@ vlib_worker_thread_node_runtime_update (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++)
@@ -871,146 +1008,211 @@ vlib_worker_thread_node_runtime_update (void)
        }
     }
 
-  for (i = 1; i < vec_len (vlib_mains); i++)
-    {
-      vlib_node_runtime_t *rt;
-      w = vlib_worker_threads + i;
-      oldheap = clib_mem_set_heap (w->thread_mheap);
-
-      vm_clone = vlib_mains[i];
-
-      /* Re-clone error heap */
-      u64 *old_counters = vm_clone->error_main.counters;
-      u64 *old_counters_all_clear = vm_clone->error_main.counters_last_clear;
-      clib_memcpy (&vm_clone->error_main, &vm->error_main,
-                  sizeof (vm->error_main));
-      j = vec_len (vm->error_main.counters) - 1;
-      vec_validate_aligned (old_counters, j, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
-      vec_validate_aligned (old_counters_all_clear, j, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
-      vm_clone->error_main.counters = old_counters;
-      vm_clone->error_main.counters_last_clear = old_counters_all_clear;
+  /* Per-worker clone rebuilds are now done on each thread */
+}
 
-      nm_clone = &vm_clone->node_main;
-      vec_free (nm_clone->next_frames);
-      nm_clone->next_frames = vec_dup (nm->next_frames);
 
-      for (j = 0; j < vec_len (nm_clone->next_frames); j++)
-       {
-         vlib_next_frame_t *nf = &nm_clone->next_frames[j];
-         u32 save_node_runtime_index;
-         u32 save_flags;
-
-         save_node_runtime_index = nf->node_runtime_index;
-         save_flags = nf->flags & VLIB_FRAME_NO_FREE_AFTER_DISPATCH;
-         vlib_next_frame_init (nf);
-         nf->node_runtime_index = save_node_runtime_index;
-         nf->flags = save_flags;
-       }
+void
+vlib_worker_thread_node_refork (void)
+{
+  vlib_main_t *vm, *vm_clone;
+  vlib_node_main_t *nm, *nm_clone;
+  vlib_node_t **old_nodes_clone;
+  vlib_node_runtime_t *rt, *old_rt;
 
-      old_nodes_clone = nm_clone->nodes;
-      nm_clone->nodes = 0;
+  vlib_node_t *new_n_clone;
 
-      /* re-fork nodes */
-      for (j = 0; j < vec_len (nm->nodes); j++)
-       {
-         vlib_node_t *old_n_clone;
-         vlib_node_t *new_n, *new_n_clone;
+  int j;
 
-         new_n = nm->nodes[j];
-         old_n_clone = old_nodes_clone[j];
+  vm = vlib_get_first_main ();
+  nm = &vm->node_main;
+  vm_clone = vlib_get_main ();
+  nm_clone = &vm_clone->node_main;
 
-         new_n_clone = clib_mem_alloc_no_fail (sizeof (*new_n_clone));
-         clib_memcpy (new_n_clone, new_n, sizeof (*new_n));
-         /* none of the copied nodes have enqueue rights given out */
-         new_n_clone->owner_node_index = VLIB_INVALID_NODE_INDEX;
+  /* Re-clone error heap */
+  u64 *old_counters = vm_clone->error_main.counters;
+  u64 *old_counters_all_clear = vm_clone->error_main.counters_last_clear;
 
-         if (j >= vec_len (old_nodes_clone))
-           {
-             /* new node, set to zero */
-             memset (&new_n_clone->stats_total, 0,
-                     sizeof (new_n_clone->stats_total));
-             memset (&new_n_clone->stats_last_clear, 0,
-                     sizeof (new_n_clone->stats_last_clear));
-           }
-         else
-           {
-             /* Copy stats if the old data is valid */
-             clib_memcpy (&new_n_clone->stats_total,
-                          &old_n_clone->stats_total,
-                          sizeof (new_n_clone->stats_total));
-             clib_memcpy (&new_n_clone->stats_last_clear,
-                          &old_n_clone->stats_last_clear,
-                          sizeof (new_n_clone->stats_last_clear));
-
-             /* keep previous node state */
-             new_n_clone->state = old_n_clone->state;
-           }
-         vec_add1 (nm_clone->nodes, new_n_clone);
-       }
-      /* Free the old node clone */
-      for (j = 0; j < vec_len (old_nodes_clone); j++)
-       clib_mem_free (old_nodes_clone[j]);
-      vec_free (old_nodes_clone);
-
-
-      /* re-clone internal nodes */
-      old_rt = nm_clone->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL];
-      nm_clone->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL] =
-       vec_dup (nm->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL]);
-
-      vec_foreach (rt, nm_clone->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL])
-      {
-       vlib_node_t *n = vlib_get_node (vm, rt->node_index);
-       rt->cpu_index = vm_clone->cpu_index;
-       /* copy runtime_data, will be overwritten later for existing rt */
-       if (n->runtime_data && n->runtime_data_bytes > 0)
-         clib_memcpy (rt->runtime_data, n->runtime_data,
-                      clib_min (VLIB_NODE_RUNTIME_DATA_SIZE,
-                                n->runtime_data_bytes));
-      }
-
-      for (j = 0; j < vec_len (old_rt); j++)
+  clib_memcpy_fast (&vm_clone->error_main, &vm->error_main,
+                   sizeof (vm->error_main));
+  j = vec_len (vm->error_main.counters) - 1;
+
+  /* Switch to the stats segment ... */
+  void *oldheap = vlib_stats_push_heap (0);
+  vec_validate_aligned (old_counters, j, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
+  vm_clone->error_main.counters = old_counters;
+  vlib_stats_pop_heap2 (vm_clone->error_main.counters, vm_clone->thread_index,
+                       oldheap, 0);
+
+  vec_validate_aligned (old_counters_all_clear, j, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
+  vm_clone->error_main.counters_last_clear = old_counters_all_clear;
+
+  nm_clone = &vm_clone->node_main;
+  vec_free (nm_clone->next_frames);
+  nm_clone->next_frames = vec_dup_aligned (nm->next_frames,
+                                          CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
+
+  for (j = 0; j < vec_len (nm_clone->next_frames); j++)
+    {
+      vlib_next_frame_t *nf = &nm_clone->next_frames[j];
+      u32 save_node_runtime_index;
+      u32 save_flags;
+
+      save_node_runtime_index = nf->node_runtime_index;
+      save_flags = nf->flags & VLIB_FRAME_NO_FREE_AFTER_DISPATCH;
+      vlib_next_frame_init (nf);
+      nf->node_runtime_index = save_node_runtime_index;
+      nf->flags = save_flags;
+    }
+
+  old_nodes_clone = nm_clone->nodes;
+  nm_clone->nodes = 0;
+
+  /* re-fork nodes */
+
+  /* Allocate all nodes in single block for speed */
+  new_n_clone =
+    clib_mem_alloc_no_fail (vec_len (nm->nodes) * sizeof (*new_n_clone));
+  for (j = 0; j < vec_len (nm->nodes); j++)
+    {
+      vlib_node_t *new_n = nm->nodes[j];
+
+      clib_memcpy_fast (new_n_clone, new_n, sizeof (*new_n));
+      /* none of the copied nodes have enqueue rights given out */
+      new_n_clone->owner_node_index = VLIB_INVALID_NODE_INDEX;
+
+      if (j >= vec_len (old_nodes_clone))
        {
-         rt = vlib_node_get_runtime (vm_clone, old_rt[j].node_index);
-         rt->state = old_rt[j].state;
-         clib_memcpy (rt->runtime_data, old_rt[j].runtime_data,
-                      VLIB_NODE_RUNTIME_DATA_SIZE);
+         /* new node, set to zero */
+         clib_memset (&new_n_clone->stats_total, 0,
+                      sizeof (new_n_clone->stats_total));
+         clib_memset (&new_n_clone->stats_last_clear, 0,
+                      sizeof (new_n_clone->stats_last_clear));
        }
-
-      vec_free (old_rt);
-
-      /* re-clone input nodes */
-      old_rt = nm_clone->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INPUT];
-      nm_clone->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INPUT] =
-       vec_dup (nm->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);
-       rt->cpu_index = vm_clone->cpu_index;
-       /* copy runtime_data, will be overwritten later for existing rt */
-       if (n->runtime_data && n->runtime_data_bytes > 0)
-         clib_memcpy (rt->runtime_data, n->runtime_data,
-                      clib_min (VLIB_NODE_RUNTIME_DATA_SIZE,
-                                n->runtime_data_bytes));
-      }
-
-      for (j = 0; j < vec_len (old_rt); j++)
+      else
        {
-         rt = vlib_node_get_runtime (vm_clone, old_rt[j].node_index);
-         rt->state = old_rt[j].state;
-         clib_memcpy (rt->runtime_data, old_rt[j].runtime_data,
-                      VLIB_NODE_RUNTIME_DATA_SIZE);
+         vlib_node_t *old_n_clone = old_nodes_clone[j];
+         /* Copy stats if the old data is valid */
+         clib_memcpy_fast (&new_n_clone->stats_total,
+                           &old_n_clone->stats_total,
+                           sizeof (new_n_clone->stats_total));
+         clib_memcpy_fast (&new_n_clone->stats_last_clear,
+                           &old_n_clone->stats_last_clear,
+                           sizeof (new_n_clone->stats_last_clear));
+
+         /* 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++;
+    }
+  /* Free the old node clones */
+  clib_mem_free (old_nodes_clone[0]);
+
+  vec_free (old_nodes_clone);
+
+
+  /* re-clone internal nodes */
+  old_rt = nm_clone->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL];
+  nm_clone->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL] =
+    vec_dup_aligned (nm->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL],
+                    CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
+
+  vec_foreach (rt, nm_clone->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL])
+  {
+    vlib_node_t *n = vlib_get_node (vm, rt->node_index);
+    rt->thread_index = vm_clone->thread_index;
+    /* copy runtime_data, will be overwritten later for existing rt */
+    if (n->runtime_data && n->runtime_data_bytes > 0)
+      clib_memcpy_fast (rt->runtime_data, n->runtime_data,
+                       clib_min (VLIB_NODE_RUNTIME_DATA_SIZE,
+                                 n->runtime_data_bytes));
+  }
+
+  for (j = 0; j < vec_len (old_rt); j++)
+    {
+      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);
+    }
 
-      vec_free (old_rt);
+  vec_free (old_rt);
+
+  /* re-clone input nodes */
+  old_rt = nm_clone->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_INPUT];
+  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])
+  {
+    vlib_node_t *n = vlib_get_node (vm, rt->node_index);
+    rt->thread_index = vm_clone->thread_index;
+    /* copy runtime_data, will be overwritten later for existing rt */
+    if (n->runtime_data && n->runtime_data_bytes > 0)
+      clib_memcpy_fast (rt->runtime_data, n->runtime_data,
+                       clib_min (VLIB_NODE_RUNTIME_DATA_SIZE,
+                                 n->runtime_data_bytes));
+  }
+
+  for (j = 0; j < vec_len (old_rt); j++)
+    {
+      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);
+    }
 
-      nm_clone->processes = vec_dup (nm->processes);
+  vec_free (old_rt);
+
+  /* re-clone pre-input nodes */
+  old_rt = nm_clone->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_PRE_INPUT];
+  nm_clone->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_PRE_INPUT] =
+    vec_dup_aligned (nm->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_PRE_INPUT],
+                    CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
+
+  vec_foreach (rt, nm_clone->nodes_by_type[VLIB_NODE_TYPE_PRE_INPUT])
+  {
+    vlib_node_t *n = vlib_get_node (vm, rt->node_index);
+    rt->thread_index = vm_clone->thread_index;
+    /* copy runtime_data, will be overwritten later for existing rt */
+    if (n->runtime_data && n->runtime_data_bytes > 0)
+      clib_memcpy_fast (rt->runtime_data, n->runtime_data,
+                       clib_min (VLIB_NODE_RUNTIME_DATA_SIZE,
+                                 n->runtime_data_bytes));
+  }
+
+  for (j = 0; j < vec_len (old_rt); j++)
+    {
+      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);
+    }
 
-      clib_mem_set_heap (oldheap);
+  vec_free (old_rt);
 
-      // vnet_main_fork_fixup (i);
-    }
+  nm_clone->processes = vec_dup_aligned (nm->processes,
+                                        CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
+  nm_clone->node_by_error = nm->node_by_error;
+}
+
+void
+vlib_worker_thread_node_runtime_update (void)
+{
+  /*
+   * Make a note that we need to do a node runtime update
+   * prior to releasing the barrier.
+   */
+  vlib_global_main.need_vlib_worker_thread_node_runtime_update = 1;
 }
 
 u32
@@ -1034,7 +1236,6 @@ cpu_config (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input)
   uword *p;
   vlib_thread_main_t *tm = &vlib_thread_main;
   u8 *name;
-  u64 coremask;
   uword *bitmap;
   u32 count;
 
@@ -1043,6 +1244,7 @@ cpu_config (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input)
   tm->n_thread_stacks = 1;     /* account for main thread */
   tm->sched_policy = ~0;
   tm->sched_priority = ~0;
+  tm->main_lcore = ~0;
 
   tr = tm->next;
 
@@ -1062,25 +1264,13 @@ cpu_config (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input)
        ;
       else if (unformat (input, "skip-cores %u", &tm->skip_cores))
        ;
-      else if (unformat (input, "coremask-%s %llx", &name, &coremask))
-       {
-         p = hash_get_mem (tm->thread_registrations_by_name, name);
-         if (p == 0)
-           return clib_error_return (0, "no such thread type '%s'", name);
-
-         tr = (vlib_thread_registration_t *) p[0];
-
-         if (tr->use_pthreads)
-           return clib_error_return (0,
-                                     "coremask cannot be set for '%s' threads",
-                                     name);
-
-         tr->coremask = clib_bitmap_set_multiple
-           (tr->coremask, 0, coremask, BITS (coremask));
-         tr->count = clib_bitmap_count_set_bits (tr->coremask);
-       }
-      else if (unformat (input, "corelist-%s %U", &name, unformat_bitmap_list,
-                        &bitmap))
+      else if (unformat (input, "numa-heap-size %U",
+                        unformat_memory_size, &tm->numa_heap_size))
+       ;
+      else if (unformat (input, "coremask-%s %U", &name,
+                        unformat_bitmap_mask, &bitmap) ||
+              unformat (input, "corelist-%s %U", &name,
+                        unformat_bitmap_list, &bitmap))
        {
          p = hash_get_mem (tm->thread_registrations_by_name, name);
          if (p == 0)
@@ -1092,6 +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);
@@ -1110,9 +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
@@ -1156,257 +1355,322 @@ cpu_config (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input)
 
 VLIB_EARLY_CONFIG_FUNCTION (cpu_config, "cpu");
 
-#if !defined (__x86_64__) && !defined (__aarch64__) && !defined (__powerpc64__) && !defined(__arm__)
-void
-__sync_fetch_and_add_8 (void)
-{
-  fformat (stderr, "%s called\n", __FUNCTION__);
-  abort ();
-}
+  /*
+   * 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
+   * 3 time as long as it is closed (with an upper bound of 1ms because by that
+   *  point it is probably too late to make a difference)
+   */
 
-void
-__sync_add_and_fetch_8 (void)
-{
-  fformat (stderr, "%s called\n", __FUNCTION__);
-  abort ();
-}
+#ifndef BARRIER_MINIMUM_OPEN_LIMIT
+#define BARRIER_MINIMUM_OPEN_LIMIT 0.001
 #endif
 
-void vnet_main_fixup (vlib_fork_fixup_t which) __attribute__ ((weak));
-void
-vnet_main_fixup (vlib_fork_fixup_t which)
-{
-}
+#ifndef BARRIER_MINIMUM_OPEN_FACTOR
+#define BARRIER_MINIMUM_OPEN_FACTOR 3
+#endif
 
 void
-vlib_worker_thread_fork_fixup (vlib_fork_fixup_t which)
+vlib_worker_thread_initial_barrier_sync_and_release (vlib_main_t * vm)
 {
-  vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
+  f64 deadline;
+  f64 now = vlib_time_now (vm);
+  u32 count = vlib_get_n_threads () - 1;
 
-  if (vlib_mains == 0)
+  /* No worker threads? */
+  if (count == 0)
     return;
 
-  ASSERT (os_get_cpu_number () == 0);
-  vlib_worker_thread_barrier_sync (vm);
-
-  switch (which)
+  deadline = now + BARRIER_SYNC_TIMEOUT;
+  *vlib_worker_threads->wait_at_barrier = 1;
+  while (*vlib_worker_threads->workers_at_barrier != count)
     {
-    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);
+      if ((now = vlib_time_now (vm)) > deadline)
+       {
+         fformat (stderr, "%s: worker thread deadlock\n", __FUNCTION__);
+         os_panic ();
+       }
+      CLIB_PAUSE ();
     }
-  vlib_worker_thread_barrier_release (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 (vlib_main_t * vm)
+vlib_worker_thread_barrier_sync_int (vlib_main_t * vm, const char *func_name)
 {
   f64 deadline;
+  f64 now;
+  f64 t_entry;
+  f64 t_open;
+  f64 t_closed;
+  f64 max_vector_rate;
   u32 count;
+  int i;
 
-  if (vec_len (vlib_mains) < 2)
+  if (vlib_get_n_threads () < 2)
     return;
 
-  count = vec_len (vlib_mains) - 1;
+  ASSERT (vlib_get_thread_index () == 0);
+
+  vlib_worker_threads[0].barrier_caller = func_name;
+  count = vlib_get_n_threads () - 1;
+
+  /* Record entry relative to last close */
+  now = vlib_time_now (vm);
+  t_entry = now - vm->barrier_epoch;
 
   /* Tolerate recursive calls */
   if (++vlib_worker_threads[0].recursion_level > 1)
-    return;
+    {
+      barrier_trace_sync_rec (t_entry);
+      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 < 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++;
 
-  ASSERT (os_get_cpu_number () == 0);
+  /* Enforce minimum barrier open time to minimize packet loss */
+  ASSERT (vm->barrier_no_close_before <= (now + BARRIER_MINIMUM_OPEN_LIMIT));
+
+  /*
+   * If any worker thread seems busy, which we define
+   * as a vector rate above 10, we enforce the barrier hold-down timer
+   */
+  if (max_vector_rate > 10.0)
+    {
+      while (1)
+       {
+         now = vlib_time_now (vm);
+         /* Barrier hold-down timer expired? */
+         if (now >= vm->barrier_no_close_before)
+           break;
+         if ((vm->barrier_no_close_before - now)
+             > (2.0 * BARRIER_MINIMUM_OPEN_LIMIT))
+           {
+             clib_warning
+               ("clock change: would have waited for %.4f seconds",
+                (vm->barrier_no_close_before - now));
+             break;
+           }
+       }
+    }
+  /* Record time of closure */
+  t_open = now - vm->barrier_epoch;
+  vm->barrier_epoch = now;
 
-  deadline = vlib_time_now (vm) + BARRIER_SYNC_TIMEOUT;
+  deadline = now + BARRIER_SYNC_TIMEOUT;
 
   *vlib_worker_threads->wait_at_barrier = 1;
   while (*vlib_worker_threads->workers_at_barrier != count)
     {
-      if (vlib_time_now (vm) > deadline)
+      if ((now = vlib_time_now (vm)) > deadline)
        {
          fformat (stderr, "%s: worker thread deadlock\n", __FUNCTION__);
          os_panic ();
        }
     }
+
+  t_closed = now - vm->barrier_epoch;
+
+  barrier_trace_sync (t_entry, t_open, t_closed);
+
 }
 
 void
 vlib_worker_thread_barrier_release (vlib_main_t * vm)
 {
+  vlib_global_main_t *vgm = vlib_get_global_main ();
   f64 deadline;
-
-  if (vec_len (vlib_mains) < 2)
+  f64 now;
+  f64 minimum_open;
+  f64 t_entry;
+  f64 t_closed_total;
+  f64 t_update_main = 0.0;
+  int refork_needed = 0;
+
+  if (vlib_get_n_threads () < 2)
     return;
 
+  ASSERT (vlib_get_thread_index () == 0);
+
+
+  now = vlib_time_now (vm);
+  t_entry = now - vm->barrier_epoch;
+
   if (--vlib_worker_threads[0].recursion_level > 0)
-    return;
+    {
+      barrier_trace_release_rec (t_entry);
+      return;
+    }
 
-  deadline = vlib_time_now (vm) + BARRIER_SYNC_TIMEOUT;
+  /* Update (all) node runtimes before releasing the barrier, if needed */
+  if (vgm->need_vlib_worker_thread_node_runtime_update)
+    {
+      /*
+       * Lock stat segment here, so we's safe when
+       * rebuilding the stat segment node clones from the
+       * stat thread...
+       */
+      vlib_stat_segment_lock ();
+
+      /* Do stats elements on main thread */
+      worker_thread_node_runtime_update_internal ();
+      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,
+                            (vlib_get_n_threads () - 1));
+      now = vlib_time_now (vm);
+      t_update_main = now - vm->barrier_epoch;
+    }
+
+  deadline = now + BARRIER_SYNC_TIMEOUT;
+
+  /*
+   * Note when we let go of the barrier.
+   * Workers can use this to derive a reasonably accurate
+   * time offset. See vlib_time_now(...)
+   */
+  vm->time_last_barrier_release = vlib_time_now (vm);
+  CLIB_MEMORY_STORE_BARRIER ();
 
   *vlib_worker_threads->wait_at_barrier = 0;
 
   while (*vlib_worker_threads->workers_at_barrier > 0)
     {
-      if (vlib_time_now (vm) > deadline)
+      if ((now = vlib_time_now (vm)) > deadline)
        {
          fformat (stderr, "%s: worker thread deadlock\n", __FUNCTION__);
          os_panic ();
        }
     }
-}
-
-/*
- * 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.
- */
-int
-vlib_frame_queue_dequeue (vlib_main_t * vm, vlib_frame_queue_main_t * fqm)
-{
-  u32 thread_id = vm->cpu_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))
+  /* Wait for reforks before continuing */
+  if (refork_needed)
     {
-      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;
-       }
+      now = vlib_time_now (vm);
 
-      /* Record the number of elements in use in the histogram */
-      fqh = &fqm->frame_queue_histogram[thread_id];
-      fqh->count[fqt->n_in_use]++;
+      deadline = now + BARRIER_SYNC_TIMEOUT;
 
-      /* Record a snapshot of the elements in use */
-      for (elix = 0; elix < fqt->nelts; elix++)
+      while (*vlib_worker_threads->node_reforks_required > 0)
        {
-         elt = fq->elts + ((fq->head + 1 + elix) & (fq->nelts - 1));
-         if (1 || elt->valid)
+         if ((now = vlib_time_now (vm)) > deadline)
            {
-             fqt->n_vectors[elix] = elt->n_vectors;
+             fformat (stderr, "%s: worker thread refork deadlock\n",
+                      __FUNCTION__);
+             os_panic ();
            }
        }
-      fqt->written = 1;
+      vlib_stat_segment_unlock ();
     }
 
-  while (1)
-    {
-      if (fq->head == fq->tail)
-       {
-         fq->head_hint = fq->head;
-         return processed;
-       }
+  t_closed_total = now - vm->barrier_epoch;
 
-      elt = fq->elts + ((fq->head + 1) & (fq->nelts - 1));
+  minimum_open = t_closed_total * BARRIER_MINIMUM_OPEN_FACTOR;
 
-      if (!elt->valid)
-       {
-         fq->head_hint = fq->head;
-         return processed;
-       }
+  if (minimum_open > BARRIER_MINIMUM_OPEN_LIMIT)
+    {
+      minimum_open = BARRIER_MINIMUM_OPEN_LIMIT;
+    }
 
-      from = elt->buffer_index;
-      msg_type = elt->msg_type;
+  vm->barrier_no_close_before = now + minimum_open;
 
-      ASSERT (msg_type == VLIB_FRAME_QUEUE_ELT_DISPATCH_FRAME);
-      ASSERT (elt->n_vectors <= VLIB_FRAME_SIZE);
+  /* Record barrier epoch (used to enforce minimum open time) */
+  vm->barrier_epoch = now;
 
-      f = vlib_get_frame_to_node (vm, fqm->node_index);
+  barrier_trace_release (t_entry, t_closed_total, t_update_main);
 
-      to = vlib_frame_vector_args (f);
+  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 */ );
+}
 
-      n_left_to_node = elt->n_vectors;
+/**
+ * Wait until each of the workers has been once around the track
+ */
+void
+vlib_worker_wait_one_loop (void)
+{
+  vlib_global_main_t *vgm = vlib_get_global_main ();
+  ASSERT (vlib_get_thread_index () == 0);
 
-      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_get_n_threads () < 2)
+    return;
 
-      while (n_left_to_node > 0)
-       {
-         to[0] = from[0];
-         to++;
-         from++;
-         n_left_to_node--;
-       }
+  if (vlib_worker_thread_barrier_held ())
+    return;
 
-      vectors += elt->n_vectors;
-      f->n_vectors = elt->n_vectors;
-      vlib_put_frame_to_node (vm, fqm->node_index, f);
+  u32 *counts = 0;
+  u32 ii;
 
-      elt->valid = 0;
-      elt->n_vectors = 0;
-      elt->msg_type = 0xfefefefe;
-      CLIB_MEMORY_BARRIER ();
-      fq->head++;
-      processed++;
+  vec_validate (counts, vlib_get_n_threads () - 1);
 
-      /*
-       * Limit the number of packets pushed into the graph
-       */
-      if (vectors >= fq->vector_threshold)
-       {
-         fq->head_hint = fq->head;
-         return processed;
-       }
+  /* record the current loop counts */
+  vec_foreach_index (ii, vgm->vlib_mains)
+    counts[ii] = vgm->vlib_mains[ii]->main_loop_count;
+
+  /* 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;
 
-  ASSERT (vm->cpu_index == os_get_cpu_number ());
+  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
-    (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);
 
@@ -1432,26 +1696,40 @@ 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_NELTS;
+    frame_queue_nelts = FRAME_QUEUE_MAX_NELTS;
+
+  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 - num_threads;
 
   vec_validate (fqm->vlib_frame_queues, tm->n_vlib_mains - 1);
+  vec_validate (fqm->per_thread_data, tm->n_vlib_mains - 1);
   _vec_len (fqm->vlib_frame_queues) = 0;
   for (i = 0; i < tm->n_vlib_mains; i++)
     {
+      vlib_frame_queue_per_thread_data_t *ptd;
       fq = vlib_frame_queue_alloc (frame_queue_nelts);
       vec_add1 (fqm->vlib_frame_queues, fq);
+
+      ptd = vec_elt_at_index (fqm->per_thread_data, i);
+      vec_validate (ptd->handoff_queue_elt_by_thread_index,
+                   tm->n_vlib_mains - 1);
+      vec_validate_init_empty (ptd->congested_handoff_queue_by_thread_index,
+                              tm->n_vlib_mains - 1,
+                              (vlib_frame_queue_t *) (~0));
     }
 
   return (fqm - tm->frame_queue_mains);
 }
 
-
 int
 vlib_thread_cb_register (struct vlib_main_t *vm, vlib_thread_callbacks_t * cb)
 {
@@ -1465,6 +1743,29 @@ vlib_thread_cb_register (struct vlib_main_t *vm, vlib_thread_callbacks_t * cb)
   return 0;
 }
 
+void
+vlib_process_signal_event_mt_helper (vlib_process_signal_event_mt_args_t *
+                                    args)
+{
+  ASSERT (vlib_get_thread_index () == 0);
+  vlib_process_signal_event (vlib_get_main (), args->node_index,
+                            args->type_opaque, args->data);
+}
+
+void *rpc_call_main_thread_cb_fn;
+
+void
+vlib_rpc_call_main_thread (void *callback, u8 * args, u32 arg_size)
+{
+  if (rpc_call_main_thread_cb_fn)
+    {
+      void (*fp) (void *, u8 *, u32) = rpc_call_main_thread_cb_fn;
+      (*fp) (callback, args, arg_size);
+    }
+  else
+    clib_warning ("BUG: rpc_call_main_thread_cb_fn NULL!");
+}
+
 clib_error_t *
 threads_init (vlib_main_t * vm)
 {
@@ -1473,6 +1774,61 @@ threads_init (vlib_main_t * vm)
 
 VLIB_INIT_FUNCTION (threads_init);
 
+
+static clib_error_t *
+show_clock_command_fn (vlib_main_t * vm,
+                      unformat_input_t * input, vlib_cli_command_t * cmd)
+{
+  int i;
+  int verbose = 0;
+  clib_timebase_t _tb, *tb = &_tb;
+
+  (void) unformat (input, "verbose %=", &verbose, 1);
+
+  clib_timebase_init (tb, 0 /* GMT */ , CLIB_TIMEBASE_DAYLIGHT_NONE,
+                     &vm->clib_time);
+
+  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 < vlib_get_n_threads (); i++)
+    {
+      vlib_main_t *ovm = vlib_get_main_by_index (i);
+      if (ovm == 0)
+       continue;
+
+      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, ovm->time_offset,
+       vm->time_last_barrier_release - ovm->time_last_barrier_release);
+    }
+  return 0;
+}
+
+/* *INDENT-OFF* */
+VLIB_CLI_COMMAND (f_command, static) =
+{
+  .path = "show clock",
+  .short_help = "show clock",
+  .function = show_clock_command_fn,
+};
+/* *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
  *