drivers/event/dsw/dsw_evdev.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   2  * Copyright(c) 2018 Ericsson AB
   3  */
   4
   5 #ifndef _DSW_EVDEV_H_
   6 #define _DSW_EVDEV_H_
   7
   8 #include <rte_event_ring.h>
   9 #include <rte_eventdev.h>
  10
  11 #define DSW_PMD_NAME RTE_STR(event_dsw)
  12
  13 #define DSW_MAX_PORTS (64)
  14 #define DSW_MAX_PORT_DEQUEUE_DEPTH (128)
  15 #define DSW_MAX_PORT_ENQUEUE_DEPTH (128)
  16 #define DSW_MAX_PORT_OUT_BUFFER (32)
  17
  18 #define DSW_MAX_QUEUES (16)
  19
  20 #define DSW_MAX_EVENTS (16384)
  21
  22 /* Multiple 24-bit flow ids will map to the same DSW-level flow. The
  23  * number of DSW flows should be high enough make it unlikely that
  24  * flow ids of several large flows hash to the same DSW-level flow.
  25  * Such collisions will limit parallism and thus the number of cores
  26  * that may be utilized. However, configuring a large number of DSW
  27  * flows might potentially, depending on traffic and actual
  28  * application flow id value range, result in each such DSW-level flow
  29  * being very small. The effect of migrating such flows will be small,
  30  * in terms amount of processing load redistributed. This will in turn
  31  * reduce the load balancing speed, since flow migration rate has an
  32  * upper limit. Code changes are required to allow > 32k DSW-level
  33  * flows.
  34  */
  35 #define DSW_MAX_FLOWS_BITS (13)
  36 #define DSW_MAX_FLOWS (1<<(DSW_MAX_FLOWS_BITS))
  37 #define DSW_MAX_FLOWS_MASK (DSW_MAX_FLOWS-1)
  38
  39 /* Eventdev RTE_SCHED_TYPE_PARALLEL doesn't have a concept of flows,
  40  * but the 'dsw' scheduler (more or less) randomly assign flow id to
  41  * events on parallel queues, to be able to reuse some of the
  42  * migration mechanism and scheduling logic from
  43  * RTE_SCHED_TYPE_ATOMIC. By moving one of the parallel "flows" from a
  44  * particular port, the likely-hood of events being scheduled to this
  45  * port is reduced, and thus a kind of statistical load balancing is
  46  * achieved.
  47  */
  48 #define DSW_PARALLEL_FLOWS (1024)
  49
  50 /* 'Background tasks' are polling the control rings for *
  51  *  migration-related messages, or flush the output buffer (so
  52  *  buffered events doesn't linger too long). Shouldn't be too low,
  53  *  since the system won't benefit from the 'batching' effects from
  54  *  the output buffer, and shouldn't be too high, since it will make
  55  *  buffered events linger too long in case the port goes idle.
  56  */
  57 #define DSW_MAX_PORT_OPS_PER_BG_TASK (128)
  58
  59 /* Avoid making small 'loans' from the central in-flight event credit
  60  * pool, to improve efficiency.
  61  */
  62 #define DSW_MIN_CREDIT_LOAN (64)
  63 #define DSW_PORT_MAX_CREDITS (2*DSW_MIN_CREDIT_LOAN)
  64 #define DSW_PORT_MIN_CREDITS (DSW_MIN_CREDIT_LOAN)
  65
  66 /* The rings are dimensioned so that all in-flight events can reside
  67  * on any one of the port rings, to avoid the trouble of having to
  68  * care about the case where there's no room on the destination port's
  69  * input ring.
  70  */
  71 #define DSW_IN_RING_SIZE (DSW_MAX_EVENTS)
  72
  73 #define DSW_MAX_LOAD (INT16_MAX)
  74 #define DSW_LOAD_FROM_PERCENT(x) ((int16_t)(((x)*DSW_MAX_LOAD)/100))
  75 #define DSW_LOAD_TO_PERCENT(x) ((100*x)/DSW_MAX_LOAD)
  76
  77 /* The thought behind keeping the load update interval shorter than
  78  * the migration interval is that the load from newly migrated flows
  79  * should 'show up' on the load measurement before new migrations are
  80  * considered. This is to avoid having too many flows, from too many
  81  * source ports, to be migrated too quickly to a lightly loaded port -
  82  * in particular since this might cause the system to oscillate.
  83  */
  84 #define DSW_LOAD_UPDATE_INTERVAL (DSW_MIGRATION_INTERVAL/4)
  85 #define DSW_OLD_LOAD_WEIGHT (1)
  86
  87 /* The minimum time (in us) between two flow migrations. What puts an
  88  * upper limit on the actual migration rate is primarily the pace in
  89  * which the ports send and receive control messages, which in turn is
  90  * largely a function of how much cycles are spent the processing of
  91  * an event burst.
  92  */
  93 #define DSW_MIGRATION_INTERVAL (1000)
  94 #define DSW_MIN_SOURCE_LOAD_FOR_MIGRATION (DSW_LOAD_FROM_PERCENT(70))
  95 #define DSW_MAX_TARGET_LOAD_FOR_MIGRATION (DSW_LOAD_FROM_PERCENT(95))
  96 #define DSW_REBALANCE_THRESHOLD (DSW_LOAD_FROM_PERCENT(3))
  97
  98 #define DSW_MAX_EVENTS_RECORDED (128)
  99
 100 #define DSW_MAX_FLOWS_PER_MIGRATION (8)
 101
 102 /* Only one outstanding migration per port is allowed */
 103 #define DSW_MAX_PAUSED_FLOWS (DSW_MAX_PORTS*DSW_MAX_FLOWS_PER_MIGRATION)
 104
 105 /* Enough room for paus request/confirm and unpaus request/confirm for
 106  * all possible senders.
 107  */
 108 #define DSW_CTL_IN_RING_SIZE ((DSW_MAX_PORTS-1)*4)
 109
 110 /* With DSW_SORT_DEQUEUED enabled, the scheduler will, at the point of
 111  * dequeue(), arrange events so that events with the same flow id on
 112  * the same queue forms a back-to-back "burst", and also so that such
 113  * bursts of different flow ids, but on the same queue, also come
 114  * consecutively. All this in an attempt to improve data and
 115  * instruction cache usage for the application, at the cost of a
 116  * scheduler overhead increase.
 117  */
 118
 119 /* #define DSW_SORT_DEQUEUED */
 120
 121 struct dsw_queue_flow {
 122         uint8_t queue_id;
 123         uint16_t flow_hash;
 124 };
 125
 126 enum dsw_migration_state {
 127         DSW_MIGRATION_STATE_IDLE,
 128         DSW_MIGRATION_STATE_PAUSING,
 129         DSW_MIGRATION_STATE_FORWARDING,
 130         DSW_MIGRATION_STATE_UNPAUSING
 131 };
 132
 133 struct dsw_port {
 134         uint16_t id;
 135
 136         /* Keeping a pointer here to avoid container_of() calls, which
 137          * are expensive since they are very frequent and will result
 138          * in an integer multiplication (since the port id is an index
 139          * into the dsw_evdev port array).
 140          */
 141         struct dsw_evdev *dsw;
 142
 143         uint16_t dequeue_depth;
 144         uint16_t enqueue_depth;
 145
 146         int32_t inflight_credits;
 147
 148         int32_t new_event_threshold;
 149
 150         uint16_t pending_releases;
 151
 152         uint16_t next_parallel_flow_id;
 153
 154         uint16_t ops_since_bg_task;
 155
 156         /* most recent 'background' processing */
 157         uint64_t last_bg;
 158
 159         /* For port load measurement. */
 160         uint64_t next_load_update;
 161         uint64_t load_update_interval;
 162         uint64_t measurement_start;
 163         uint64_t busy_start;
 164         uint64_t busy_cycles;
 165         uint64_t total_busy_cycles;
 166
 167         /* For the ctl interface and flow migration mechanism. */
 168         uint64_t next_emigration;
 169         uint64_t migration_interval;
 170         enum dsw_migration_state migration_state;
 171
 172         uint64_t emigration_start;
 173         uint64_t emigrations;
 174         uint64_t emigration_latency;
 175
 176         uint8_t emigration_target_port_ids[DSW_MAX_FLOWS_PER_MIGRATION];
 177         struct dsw_queue_flow
 178                 emigration_target_qfs[DSW_MAX_FLOWS_PER_MIGRATION];
 179         uint8_t emigration_targets_len;
 180         uint8_t cfm_cnt;
 181
 182         uint64_t immigrations;
 183
 184         uint16_t paused_flows_len;
 185         struct dsw_queue_flow paused_flows[DSW_MAX_PAUSED_FLOWS];
 186
 187         /* In a very contrived worst case all inflight events can be
 188          * laying around paused here.
 189          */
 190         uint16_t paused_events_len;
 191         struct rte_event paused_events[DSW_MAX_EVENTS];
 192
 193         uint16_t seen_events_len;
 194         uint16_t seen_events_idx;
 195         struct dsw_queue_flow seen_events[DSW_MAX_EVENTS_RECORDED];
 196
 197         uint64_t enqueue_calls;
 198         uint64_t new_enqueued;
 199         uint64_t forward_enqueued;
 200         uint64_t release_enqueued;
 201         uint64_t queue_enqueued[DSW_MAX_QUEUES];
 202
 203         uint64_t dequeue_calls;
 204         uint64_t dequeued;
 205         uint64_t queue_dequeued[DSW_MAX_QUEUES];
 206
 207         uint16_t out_buffer_len[DSW_MAX_PORTS];
 208         struct rte_event out_buffer[DSW_MAX_PORTS][DSW_MAX_PORT_OUT_BUFFER];
 209
 210         uint16_t in_buffer_len;
 211         uint16_t in_buffer_start;
 212         /* This buffer may contain events that were read up from the
 213          * in_ring during the flow migration process.
 214          */
 215         struct rte_event in_buffer[DSW_MAX_EVENTS];
 216
 217         struct rte_event_ring *in_ring __rte_cache_aligned;
 218
 219         struct rte_ring *ctl_in_ring __rte_cache_aligned;
 220
 221         /* Estimate of current port load. */
 222         rte_atomic16_t load __rte_cache_aligned;
 223         /* Estimate of flows currently migrating to this port. */
 224         rte_atomic32_t immigration_load __rte_cache_aligned;
 225 } __rte_cache_aligned;
 226
 227 struct dsw_queue {
 228         uint8_t schedule_type;
 229         uint8_t serving_ports[DSW_MAX_PORTS];
 230         uint16_t num_serving_ports;
 231
 232         uint8_t flow_to_port_map[DSW_MAX_FLOWS] __rte_cache_aligned;
 233 };
 234
 235 struct dsw_evdev {
 236         struct rte_eventdev_data *data;
 237
 238         struct dsw_port ports[DSW_MAX_PORTS];
 239         uint16_t num_ports;
 240         struct dsw_queue queues[DSW_MAX_QUEUES];
 241         uint8_t num_queues;
 242         int32_t max_inflight;
 243
 244         rte_atomic32_t credits_on_loan __rte_cache_aligned;
 245 };
 246
 247 #define DSW_CTL_PAUS_REQ (0)
 248 #define DSW_CTL_UNPAUS_REQ (1)
 249 #define DSW_CTL_CFM (2)
 250
 251 struct dsw_ctl_msg {
 252         uint8_t type;
 253         uint8_t originating_port_id;
 254         uint8_t qfs_len;
 255         struct dsw_queue_flow qfs[DSW_MAX_FLOWS_PER_MIGRATION];
 256 } __rte_aligned(4);
 257
 258 uint16_t dsw_event_enqueue(void *port, const struct rte_event *event);
 259 uint16_t dsw_event_enqueue_burst(void *port,
 260                                  const struct rte_event events[],
 261                                  uint16_t events_len);
 262 uint16_t dsw_event_enqueue_new_burst(void *port,
 263                                      const struct rte_event events[],
 264                                      uint16_t events_len);
 265 uint16_t dsw_event_enqueue_forward_burst(void *port,
 266                                          const struct rte_event events[],
 267                                          uint16_t events_len);
 268
 269 uint16_t dsw_event_dequeue(void *port, struct rte_event *ev, uint64_t wait);
 270 uint16_t dsw_event_dequeue_burst(void *port, struct rte_event *events,
 271                                  uint16_t num, uint64_t wait);
 272
 273 int dsw_xstats_get_names(const struct rte_eventdev *dev,
 274                          enum rte_event_dev_xstats_mode mode,
 275                          uint8_t queue_port_id,
 276                          struct rte_event_dev_xstats_name *xstats_names,
 277                          unsigned int *ids, unsigned int size);
 278 int dsw_xstats_get(const struct rte_eventdev *dev,
 279                    enum rte_event_dev_xstats_mode mode, uint8_t queue_port_id,
 280                    const unsigned int ids[], uint64_t values[], unsigned int n);
 281 uint64_t dsw_xstats_get_by_name(const struct rte_eventdev *dev,
 282                                 const char *name, unsigned int *id);
 283
 284 static inline struct dsw_evdev *
 285 dsw_pmd_priv(const struct rte_eventdev *eventdev)
 286 {
 287         return eventdev->data->dev_private;
 288 }
 289
 290 #define DSW_LOG_DP(level, fmt, args...)                                 \
 291         RTE_LOG_DP(level, EVENTDEV, "[%s] %s() line %u: " fmt,          \
 292                    DSW_PMD_NAME,                                        \
 293                    __func__, __LINE__, ## args)
 294
 295 #define DSW_LOG_DP_PORT(level, port_id, fmt, args...)           \
 296         DSW_LOG_DP(level, "<Port %d> " fmt, port_id, ## args)
 297
 298 #endif