fib: add DIR24-8 dataplane algorithm
[dpdk.git] / lib / librte_fib / rte_fib.c
1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
2  * Copyright(c) 2018 Vladimir Medvedkin <medvedkinv@gmail.com>
3  * Copyright(c) 2019 Intel Corporation
4  */
5
6 #include <stdint.h>
7 #include <string.h>
8
9 #include <rte_eal.h>
10 #include <rte_eal_memconfig.h>
11 #include <rte_errno.h>
12 #include <rte_malloc.h>
13 #include <rte_rwlock.h>
14 #include <rte_string_fns.h>
15 #include <rte_tailq.h>
16
17 #include <rte_rib.h>
18 #include <rte_fib.h>
19
20 #include "dir24_8.h"
21
22 TAILQ_HEAD(rte_fib_list, rte_tailq_entry);
23 static struct rte_tailq_elem rte_fib_tailq = {
24         .name = "RTE_FIB",
25 };
26 EAL_REGISTER_TAILQ(rte_fib_tailq)
27
28 /* Maximum length of a FIB name. */
29 #define RTE_FIB_NAMESIZE        64
30
31 #if defined(RTE_LIBRTE_FIB_DEBUG)
32 #define FIB_RETURN_IF_TRUE(cond, retval) do {           \
33         if (cond)                                       \
34                 return retval;                          \
35 } while (0)
36 #else
37 #define FIB_RETURN_IF_TRUE(cond, retval)
38 #endif
39
40 struct rte_fib {
41         char                    name[RTE_FIB_NAMESIZE];
42         enum rte_fib_type       type;   /**< Type of FIB struct */
43         struct rte_rib          *rib;   /**< RIB helper datastruct */
44         void                    *dp;    /**< pointer to the dataplane struct*/
45         rte_fib_lookup_fn_t     lookup; /**< fib lookup function */
46         rte_fib_modify_fn_t     modify; /**< modify fib datastruct */
47         uint64_t                def_nh;
48 };
49
50 static void
51 dummy_lookup(void *fib_p, const uint32_t *ips, uint64_t *next_hops,
52         const unsigned int n)
53 {
54         unsigned int i;
55         struct rte_fib *fib = fib_p;
56         struct rte_rib_node *node;
57
58         for (i = 0; i < n; i++) {
59                 node = rte_rib_lookup(fib->rib, ips[i]);
60                 if (node != NULL)
61                         rte_rib_get_nh(node, &next_hops[i]);
62                 else
63                         next_hops[i] = fib->def_nh;
64         }
65 }
66
67 static int
68 dummy_modify(struct rte_fib *fib, uint32_t ip, uint8_t depth,
69         uint64_t next_hop, int op)
70 {
71         struct rte_rib_node *node;
72         if ((fib == NULL) || (depth > RTE_FIB_MAXDEPTH))
73                 return -EINVAL;
74
75         node = rte_rib_lookup_exact(fib->rib, ip, depth);
76
77         switch (op) {
78         case RTE_FIB_ADD:
79                 if (node == NULL)
80                         node = rte_rib_insert(fib->rib, ip, depth);
81                 if (node == NULL)
82                         return -rte_errno;
83                 return rte_rib_set_nh(node, next_hop);
84         case RTE_FIB_DEL:
85                 if (node == NULL)
86                         return -ENOENT;
87                 rte_rib_remove(fib->rib, ip, depth);
88                 return 0;
89         }
90         return -EINVAL;
91 }
92
93 static int
94 init_dataplane(struct rte_fib *fib, __rte_unused int socket_id,
95         struct rte_fib_conf *conf)
96 {
97         char dp_name[sizeof(void *)];
98
99         snprintf(dp_name, sizeof(dp_name), "%p", fib);
100         switch (conf->type) {
101         case RTE_FIB_DUMMY:
102                 fib->dp = fib;
103                 fib->lookup = dummy_lookup;
104                 fib->modify = dummy_modify;
105                 return 0;
106         case RTE_FIB_DIR24_8:
107                 fib->dp = dir24_8_create(dp_name, socket_id, conf);
108                 if (fib->dp == NULL)
109                         return -rte_errno;
110                 fib->lookup = dir24_8_get_lookup_fn(conf);
111                 fib->modify = dir24_8_modify;
112                 return 0;
113         default:
114                 return -EINVAL;
115         }
116         return 0;
117 }
118
119 int
120 rte_fib_add(struct rte_fib *fib, uint32_t ip, uint8_t depth, uint64_t next_hop)
121 {
122         if ((fib == NULL) || (fib->modify == NULL) ||
123                         (depth > RTE_FIB_MAXDEPTH))
124                 return -EINVAL;
125         return fib->modify(fib, ip, depth, next_hop, RTE_FIB_ADD);
126 }
127
128 int
129 rte_fib_delete(struct rte_fib *fib, uint32_t ip, uint8_t depth)
130 {
131         if ((fib == NULL) || (fib->modify == NULL) ||
132                         (depth > RTE_FIB_MAXDEPTH))
133                 return -EINVAL;
134         return fib->modify(fib, ip, depth, 0, RTE_FIB_DEL);
135 }
136
137 int
138 rte_fib_lookup_bulk(struct rte_fib *fib, uint32_t *ips,
139         uint64_t *next_hops, int n)
140 {
141         FIB_RETURN_IF_TRUE(((fib == NULL) || (ips == NULL) ||
142                 (next_hops == NULL) || (fib->lookup == NULL)), -EINVAL);
143
144         fib->lookup(fib->dp, ips, next_hops, n);
145         return 0;
146 }
147
148 struct rte_fib *
149 rte_fib_create(const char *name, int socket_id, struct rte_fib_conf *conf)
150 {
151         char mem_name[RTE_FIB_NAMESIZE];
152         int ret;
153         struct rte_fib *fib = NULL;
154         struct rte_rib *rib = NULL;
155         struct rte_tailq_entry *te;
156         struct rte_fib_list *fib_list;
157         struct rte_rib_conf rib_conf;
158
159         /* Check user arguments. */
160         if ((name == NULL) || (conf == NULL) || (conf->max_routes < 0) ||
161                         (conf->type >= RTE_FIB_TYPE_MAX)) {
162                 rte_errno = EINVAL;
163                 return NULL;
164         }
165
166         rib_conf.ext_sz = 0;
167         rib_conf.max_nodes = conf->max_routes * 2;
168
169         rib = rte_rib_create(name, socket_id, &rib_conf);
170         if (rib == NULL) {
171                 RTE_LOG(ERR, LPM,
172                         "Can not allocate RIB %s\n", name);
173                 return NULL;
174         }
175
176         snprintf(mem_name, sizeof(mem_name), "FIB_%s", name);
177         fib_list = RTE_TAILQ_CAST(rte_fib_tailq.head, rte_fib_list);
178
179         rte_mcfg_tailq_write_lock();
180
181         /* guarantee there's no existing */
182         TAILQ_FOREACH(te, fib_list, next) {
183                 fib = (struct rte_fib *)te->data;
184                 if (strncmp(name, fib->name, RTE_FIB_NAMESIZE) == 0)
185                         break;
186         }
187         fib = NULL;
188         if (te != NULL) {
189                 rte_errno = EEXIST;
190                 goto exit;
191         }
192
193         /* allocate tailq entry */
194         te = rte_zmalloc("FIB_TAILQ_ENTRY", sizeof(*te), 0);
195         if (te == NULL) {
196                 RTE_LOG(ERR, LPM,
197                         "Can not allocate tailq entry for FIB %s\n", name);
198                 rte_errno = ENOMEM;
199                 goto exit;
200         }
201
202         /* Allocate memory to store the FIB data structures. */
203         fib = rte_zmalloc_socket(mem_name,
204                 sizeof(struct rte_fib), RTE_CACHE_LINE_SIZE, socket_id);
205         if (fib == NULL) {
206                 RTE_LOG(ERR, LPM, "FIB %s memory allocation failed\n", name);
207                 rte_errno = ENOMEM;
208                 goto free_te;
209         }
210
211         rte_strlcpy(fib->name, name, sizeof(fib->name));
212         fib->rib = rib;
213         fib->type = conf->type;
214         fib->def_nh = conf->default_nh;
215         ret = init_dataplane(fib, socket_id, conf);
216         if (ret < 0) {
217                 RTE_LOG(ERR, LPM,
218                         "FIB dataplane struct %s memory allocation failed "
219                         "with err %d\n", name, ret);
220                 rte_errno = -ret;
221                 goto free_fib;
222         }
223
224         te->data = (void *)fib;
225         TAILQ_INSERT_TAIL(fib_list, te, next);
226
227         rte_mcfg_tailq_write_unlock();
228
229         return fib;
230
231 free_fib:
232         rte_free(fib);
233 free_te:
234         rte_free(te);
235 exit:
236         rte_mcfg_tailq_write_unlock();
237         rte_rib_free(rib);
238
239         return NULL;
240 }
241
242 struct rte_fib *
243 rte_fib_find_existing(const char *name)
244 {
245         struct rte_fib *fib = NULL;
246         struct rte_tailq_entry *te;
247         struct rte_fib_list *fib_list;
248
249         fib_list = RTE_TAILQ_CAST(rte_fib_tailq.head, rte_fib_list);
250
251         rte_mcfg_tailq_read_lock();
252         TAILQ_FOREACH(te, fib_list, next) {
253                 fib = (struct rte_fib *) te->data;
254                 if (strncmp(name, fib->name, RTE_FIB_NAMESIZE) == 0)
255                         break;
256         }
257         rte_mcfg_tailq_read_unlock();
258
259         if (te == NULL) {
260                 rte_errno = ENOENT;
261                 return NULL;
262         }
263
264         return fib;
265 }
266
267 static void
268 free_dataplane(struct rte_fib *fib)
269 {
270         switch (fib->type) {
271         case RTE_FIB_DUMMY:
272                 return;
273         case RTE_FIB_DIR24_8:
274                 dir24_8_free(fib->dp);
275         default:
276                 return;
277         }
278 }
279
280 void
281 rte_fib_free(struct rte_fib *fib)
282 {
283         struct rte_tailq_entry *te;
284         struct rte_fib_list *fib_list;
285
286         if (fib == NULL)
287                 return;
288
289         fib_list = RTE_TAILQ_CAST(rte_fib_tailq.head, rte_fib_list);
290
291         rte_mcfg_tailq_write_lock();
292
293         /* find our tailq entry */
294         TAILQ_FOREACH(te, fib_list, next) {
295                 if (te->data == (void *)fib)
296                         break;
297         }
298         if (te != NULL)
299                 TAILQ_REMOVE(fib_list, te, next);
300
301         rte_mcfg_tailq_write_unlock();
302
303         free_dataplane(fib);
304         rte_rib_free(fib->rib);
305         rte_free(fib);
306         rte_free(te);
307 }
308
309 void *
310 rte_fib_get_dp(struct rte_fib *fib)
311 {
312         return (fib == NULL) ? NULL : fib->dp;
313 }
314
315 struct rte_rib *
316 rte_fib_get_rib(struct rte_fib *fib)
317 {
318         return (fib == NULL) ? NULL : fib->rib;
319 }