ca9950d091cd3507954331e2dc655d257451a4f5
[dpdk.git] / lib / librte_eal / include / rte_service.h
1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
2  * Copyright(c) 2017 Intel Corporation
3  */
4
5 #ifndef _RTE_SERVICE_H_
6 #define _RTE_SERVICE_H_
7
8 /**
9  * @file
10  *
11  * Service functions
12  *
13  * The service functionality provided by this header allows a DPDK component
14  * to indicate that it requires a function call in order for it to perform
15  * its processing.
16  *
17  * An example usage of this functionality would be a component that registers
18  * a service to perform a particular packet processing duty: for example the
19  * eventdev software PMD. At startup the application requests all services
20  * that have been registered, and the cores in the service-coremask run the
21  * required services. The EAL removes these number of cores from the available
22  * runtime cores, and dedicates them to performing service-core workloads. The
23  * application has access to the remaining lcores as normal.
24  */
25
26 #ifdef __cplusplus
27 extern "C" {
28 #endif
29
30 #include<stdio.h>
31 #include <stdint.h>
32 #include <sys/queue.h>
33
34 #include <rte_config.h>
35 #include <rte_lcore.h>
36
37 #define RTE_SERVICE_NAME_MAX 32
38
39 /* Capabilities of a service.
40  *
41  * Use the *rte_service_probe_capability* function to check if a service is
42  * capable of a specific capability.
43  */
44 /** When set, the service is capable of having multiple threads run it at the
45  *  same time.
46  */
47 #define RTE_SERVICE_CAP_MT_SAFE (1 << 0)
48
49 /**
50  *  Return the number of services registered.
51  *
52  * The number of services registered can be passed to *rte_service_get_by_id*,
53  * enabling the application to retrieve the specification of each service.
54  *
55  * @return The number of services registered.
56  */
57 uint32_t rte_service_get_count(void);
58
59 /**
60  * Return the id of a service by name.
61  *
62  * This function provides the id of the service using the service name as
63  * lookup key. The service id is to be passed to other functions in the
64  * rte_service_* API.
65  *
66  * Example usage:
67  * @code
68  *      uint32_t service_id;
69  *      int32_t ret = rte_service_get_by_name("service_X", &service_id);
70  *      if (ret) {
71  *              // handle error
72  *      }
73  * @endcode
74  *
75  * @param name The name of the service to retrieve
76  * @param[out] service_id A pointer to a uint32_t, to be filled in with the id.
77  * @retval 0 Success. The service id is provided in *service_id*.
78  * @retval -EINVAL Null *service_id* pointer provided
79  * @retval -ENODEV No such service registered
80  */
81 int32_t rte_service_get_by_name(const char *name, uint32_t *service_id);
82
83 /**
84  * Return the name of the service.
85  *
86  * @return A pointer to the name of the service. The returned pointer remains
87  *         in ownership of the service, and the application must not free it.
88  */
89 const char *rte_service_get_name(uint32_t id);
90
91 /**
92  * Check if a service has a specific capability.
93  *
94  * This function returns if *service* has implements *capability*.
95  * See RTE_SERVICE_CAP_* defines for a list of valid capabilities.
96  * @retval 1 Capability supported by this service instance
97  * @retval 0 Capability not supported by this service instance
98  */
99 int32_t rte_service_probe_capability(uint32_t id, uint32_t capability);
100
101 /**
102  * Map or unmap a lcore to a service.
103  *
104  * Each core can be added or removed from running a specific service. This
105  * function enables or disables *lcore* to run *service_id*.
106  *
107  * If multiple cores are enabled on a service, a lock is used to ensure that
108  * only one core runs the service at a time. The exception to this is when
109  * a service indicates that it is multi-thread safe by setting the capability
110  * called RTE_SERVICE_CAP_MT_SAFE. With the multi-thread safe capability set,
111  * the service function can be run on multiple threads at the same time.
112  *
113  * If the service is known to be mapped to a single lcore, setting the
114  * capability of the service to RTE_SERVICE_CAP_MT_SAFE can achieve
115  * better performance by avoiding the use of lock.
116  *
117  * @param service_id the service to apply the lcore to
118  * @param lcore The lcore that will be mapped to service
119  * @param enable Zero to unmap or disable the core, non-zero to enable
120  *
121  * @retval 0 lcore map updated successfully
122  * @retval -EINVAL An invalid service or lcore was provided.
123  */
124 int32_t rte_service_map_lcore_set(uint32_t service_id, uint32_t lcore,
125                 uint32_t enable);
126
127 /**
128  * Retrieve the mapping of an lcore to a service.
129  *
130  * @param service_id the service to apply the lcore to
131  * @param lcore The lcore that will be mapped to service
132  *
133  * @retval 1 lcore is mapped to service
134  * @retval 0 lcore is not mapped to service
135  * @retval -EINVAL An invalid service or lcore was provided.
136  */
137 int32_t rte_service_map_lcore_get(uint32_t service_id, uint32_t lcore);
138
139 /**
140  * Set the runstate of the service.
141  *
142  * Each service is either running or stopped. Setting a non-zero runstate
143  * enables the service to run, while setting runstate zero disables it.
144  *
145  * @param id The id of the service
146  * @param runstate The run state to apply to the service
147  *
148  * @retval 0 The service was successfully started
149  * @retval -EINVAL Invalid service id
150  */
151 int32_t rte_service_runstate_set(uint32_t id, uint32_t runstate);
152
153 /**
154  * Get the runstate for the service with *id*. See *rte_service_runstate_set*
155  * for details of runstates. A service can call this function to ensure that
156  * the application has indicated that it will receive CPU cycles. Either a
157  * service-core is mapped (default case), or the application has explicitly
158  * disabled the check that a service-cores is mapped to the service and takes
159  * responsibility to run the service manually using the available function
160  * *rte_service_run_iter_on_app_lcore* to do so.
161  *
162  * @retval 1 Service is running
163  * @retval 0 Service is stopped
164  * @retval -EINVAL Invalid service id
165  */
166 int32_t rte_service_runstate_get(uint32_t id);
167
168 /**
169  * This function returns whether the service may be currently executing on
170  * at least one lcore, or definitely is not. This function can be used to
171  * determine if, after setting the service runstate to stopped, the service
172  * is still executing a service lcore.
173  *
174  * Care must be taken if calling this function when the service runstate is
175  * running, since the result of this function may be incorrect by the time the
176  * function returns due to service cores running in parallel.
177  *
178  * @retval 1 Service may be running on one or more lcores
179  * @retval 0 Service is not running on any lcore
180  * @retval -EINVAL Invalid service id
181  */
182 int32_t
183 rte_service_may_be_active(uint32_t id);
184
185 /**
186  * Enable or disable the check for a service-core being mapped to the service.
187  * An application can disable the check when takes the responsibility to run a
188  * service itself using *rte_service_run_iter_on_app_lcore*.
189  *
190  * @param id The id of the service to set the check on
191  * @param enable When zero, the check is disabled. Non-zero enables the check.
192  *
193  * @retval 0 Success
194  * @retval -EINVAL Invalid service ID
195  */
196 int32_t rte_service_set_runstate_mapped_check(uint32_t id, int32_t enable);
197
198 /**
199  * This function runs a service callback from a non-service lcore.
200  *
201  * This function is designed to enable gradual porting to service cores, and
202  * to enable unit tests to verify a service behaves as expected.
203  *
204  * When called, this function ensures that the service identified by *id* is
205  * safe to run on this lcore. Multi-thread safe services are invoked even if
206  * other cores are simultaneously running them as they are multi-thread safe.
207  *
208  * Multi-thread unsafe services are handled depending on the variable
209  * *serialize_multithread_unsafe*:
210  * - When set, the function will check if a service is already being invoked
211  *   on another lcore, refusing to run it and returning -EBUSY.
212  * - When zero, the application takes responsibility to ensure that the service
213  *   indicated by *id* is not going to be invoked by another lcore. This setting
214  *   avoids atomic operations, so is likely to be more performant.
215  *
216  * @param id The ID of the service to run
217  * @param serialize_multithread_unsafe This parameter indicates to the service
218  *           cores library if it is required to use atomics to serialize access
219  *           to mult-thread unsafe services. As there is an overhead in using
220  *           atomics, applications can choose to enable or disable this feature
221  *
222  * Note that any thread calling this function MUST be a DPDK EAL thread, as
223  * the *rte_lcore_id* function is used to access internal data structures.
224  *
225  * @retval 0 Service was run on the calling thread successfully
226  * @retval -EBUSY Another lcore is executing the service, and it is not a
227  *         multi-thread safe service, so the service was not run on this lcore
228  * @retval -ENOEXEC Service is not in a run-able state
229  * @retval -EINVAL Invalid service id
230  */
231 int32_t rte_service_run_iter_on_app_lcore(uint32_t id,
232                 uint32_t serialize_multithread_unsafe);
233
234 /**
235  * Start a service core.
236  *
237  * Starting a core makes the core begin polling. Any services assigned to it
238  * will be run as fast as possible. The application must ensure that the lcore
239  * is in a launchable state: e.g. call *rte_eal_lcore_wait* on the lcore_id
240  * before calling this function.
241  *
242  * @retval 0 Success
243  * @retval -EINVAL Failed to start core. The *lcore_id* passed in is not
244  *          currently assigned to be a service core.
245  */
246 int32_t rte_service_lcore_start(uint32_t lcore_id);
247
248 /**
249  * Stop a service core.
250  *
251  * Stopping a core makes the core become idle, but remains  assigned as a
252  * service core. Note that the service lcore thread may not have returned from
253  * the service it is running when this API returns.
254  *
255  * The *rte_service_lcore_may_be_active* API can be used to check if the
256  * service lcore is * still active.
257  *
258  * @retval 0 Success
259  * @retval -EINVAL Invalid *lcore_id* provided
260  * @retval -EALREADY Already stopped core
261  * @retval -EBUSY Failed to stop core, as it would cause a service to not
262  *          be run, as this is the only core currently running the service.
263  *          The application must stop the service first, and then stop the
264  *          lcore.
265  */
266 int32_t rte_service_lcore_stop(uint32_t lcore_id);
267
268 /**
269  * Reports if a service lcore is currently running.
270  *
271  * This function returns if the core has finished service cores code, and has
272  * returned to EAL control. If *rte_service_lcore_stop* has been called but
273  * the lcore has not returned to EAL yet, it might be required to wait and call
274  * this function again. The amount of time to wait before the core returns
275  * depends on the duration of the services being run.
276  *
277  * @retval 0 Service thread is not active, and lcore has been returned to EAL.
278  * @retval 1 Service thread is in the service core polling loop.
279  * @retval -EINVAL Invalid *lcore_id* provided.
280  */
281 __rte_experimental
282 int32_t rte_service_lcore_may_be_active(uint32_t lcore_id);
283
284 /**
285  * Adds lcore to the list of service cores.
286  *
287  * This functions can be used at runtime in order to modify the service core
288  * mask.
289  *
290  * @retval 0 Success
291  * @retval -EBUSY lcore is busy, and not available for service core duty
292  * @retval -EALREADY lcore is already added to the service core list
293  * @retval -EINVAL Invalid lcore provided
294  */
295 int32_t rte_service_lcore_add(uint32_t lcore);
296
297 /**
298  * Removes lcore from the list of service cores.
299  *
300  * This can fail if the core is not stopped, see *rte_service_core_stop*.
301  *
302  * @retval 0 Success
303  * @retval -EBUSY Lcore is not stopped, stop service core before removing.
304  * @retval -EINVAL failed to add lcore to service core mask.
305  */
306 int32_t rte_service_lcore_del(uint32_t lcore);
307
308 /**
309  * Retrieve the number of service cores currently available.
310  *
311  * This function returns the integer count of service cores available. The
312  * service core count can be used in mapping logic when creating mappings
313  * from service cores to services.
314  *
315  * See *rte_service_lcore_list* for details on retrieving the lcore_id of each
316  * service core.
317  *
318  * @return The number of service cores currently configured.
319  */
320 int32_t rte_service_lcore_count(void);
321
322 /**
323  * Resets all service core mappings. This does not remove the service cores
324  * from duty, just unmaps all services / cores, and stops() the service cores.
325  * The runstate of services is not modified.
326  *
327  * The cores that are stopped with this call, are in FINISHED state and
328  * the application must take care of bringing them back to a launchable state:
329  * e.g. call *rte_eal_lcore_wait* on the lcore_id.
330  *
331  * @retval 0 Success
332  */
333 int32_t rte_service_lcore_reset_all(void);
334
335 /**
336  * Enable or disable statistics collection for *service*.
337  *
338  * This function enables per core, per-service cycle count collection.
339  * @param id The service to enable statistics gathering on.
340  * @param enable Zero to disable statistics, non-zero to enable.
341  * @retval 0 Success
342  * @retval -EINVAL Invalid service pointer passed
343  */
344 int32_t rte_service_set_stats_enable(uint32_t id, int32_t enable);
345
346 /**
347  * Retrieve the list of currently enabled service cores.
348  *
349  * This function fills in an application supplied array, with each element
350  * indicating the lcore_id of a service core.
351  *
352  * Adding and removing service cores can be performed using
353  * *rte_service_lcore_add* and *rte_service_lcore_del*.
354  * @param [out] array An array of at least *rte_service_lcore_count* items.
355  *              If statically allocating the buffer, use RTE_MAX_LCORE.
356  * @param [out] n The size of *array*.
357  * @retval >=0 Number of service cores that have been populated in the array
358  * @retval -ENOMEM The provided array is not large enough to fill in the
359  *          service core list. No items have been populated, call this function
360  *          with a size of at least *rte_service_core_count* items.
361  */
362 int32_t rte_service_lcore_list(uint32_t array[], uint32_t n);
363
364 /**
365  * Get the number of services running on the supplied lcore.
366  *
367  * @param lcore Id of the service core.
368  * @retval >=0 Number of services registered to this core.
369  * @retval -EINVAL Invalid lcore provided
370  * @retval -ENOTSUP The provided lcore is not a service core.
371  */
372 int32_t rte_service_lcore_count_services(uint32_t lcore);
373
374 /**
375  * Dumps any information available about the service. When id is UINT32_MAX,
376  * this function dumps info for all services.
377  *
378  * @retval 0 Statistics have been successfully dumped
379  * @retval -EINVAL Invalid service id provided
380  */
381 int32_t rte_service_dump(FILE *f, uint32_t id);
382
383 /**
384  * Returns the number of cycles that this service has consumed
385  */
386 #define RTE_SERVICE_ATTR_CYCLES 0
387
388 /**
389  * Returns the count of invocations of this service function
390  */
391 #define RTE_SERVICE_ATTR_CALL_COUNT 1
392
393 /**
394  * Get an attribute from a service.
395  *
396  * @retval 0 Success, the attribute value has been written to *attr_value*.
397  *         -EINVAL Invalid id, attr_id or attr_value was NULL.
398  */
399 int32_t rte_service_attr_get(uint32_t id, uint32_t attr_id,
400                 uint64_t *attr_value);
401
402 /**
403  * Reset all attribute values of a service.
404  *
405  * @param id The service to reset all statistics of
406  * @retval 0 Successfully reset attributes
407  *         -EINVAL Invalid service id provided
408  */
409 int32_t rte_service_attr_reset_all(uint32_t id);
410
411 /**
412  * Returns the number of times the service runner has looped.
413  */
414 #define RTE_SERVICE_LCORE_ATTR_LOOPS 0
415
416 /**
417  * Get an attribute from a service core.
418  *
419  * @param lcore Id of the service core.
420  * @param attr_id Id of the attribute to be retrieved.
421  * @param [out] attr_value Pointer to storage in which to write retrieved value.
422  * @retval 0 Success, the attribute value has been written to *attr_value*.
423  *         -EINVAL Invalid lcore, attr_id or attr_value was NULL.
424  *         -ENOTSUP lcore is not a service core.
425  */
426 int32_t
427 rte_service_lcore_attr_get(uint32_t lcore, uint32_t attr_id,
428                            uint64_t *attr_value);
429
430 /**
431  * Reset all attribute values of a service core.
432  *
433  * @param lcore The service core to reset all the statistics of
434  * @retval 0 Successfully reset attributes
435  *         -EINVAL Invalid service id provided
436  *         -ENOTSUP lcore is not a service core.
437  */
438 int32_t
439 rte_service_lcore_attr_reset_all(uint32_t lcore);
440
441 #ifdef __cplusplus
442 }
443 #endif
444
445
446 #endif /* _RTE_SERVICE_H_ */