ethdev: retrieve xstats by ID
[dpdk.git] / doc / guides / prog_guide / poll_mode_drv.rst
index e48c121..a1a758b 100644 (file)
@@ -334,24 +334,21 @@ The Ethernet device API exported by the Ethernet PMDs is described in the *DPDK
 Extended Statistics API
 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 
-The extended statistics API allows each individual PMD to expose a unique set
-of statistics. Accessing these from application programs is done via two
-functions:
-
-* ``rte_eth_xstats_get``: Fills in an array of ``struct rte_eth_xstat``
-  with extended statistics.
-* ``rte_eth_xstats_get_names``: Fills in an array of
-  ``struct rte_eth_xstat_name`` with extended statistic name lookup
-  information.
-
-Each ``struct rte_eth_xstat`` contains an identifier and value pair, and
-each ``struct rte_eth_xstat_name`` contains a string. Each identifier
-within the ``struct rte_eth_xstat`` lookup array must have a corresponding
-entry in the ``struct rte_eth_xstat_name`` lookup array. Within the latter
-the index of the entry is the identifier the string is associated with.
-These identifiers, as well as the number of extended statistic exposed, must
-remain constant during runtime. Note that extended statistic identifiers are
+The extended statistics API allows a PMD to expose all statistics that are
+available to it, including statistics that are unique to the device.
+Each statistic has three properties ``name``, ``id`` and ``value``:
+
+* ``name``: A human readable string formatted by the scheme detailed below.
+* ``id``: An integer that represents only that statistic.
+* ``value``: A unsigned 64-bit integer that is the value of the statistic.
+
+Note that extended statistic identifiers are
 driver-specific, and hence might not be the same for different ports.
+The API consists of various ``rte_eth_xstats_*()`` functions, and allows an
+application to be flexible in how it retrieves statistics.
+
+Scheme for Human Readable Names
+^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
 
 A naming scheme exists for the strings exposed to clients of the API. This is
 to allow scraping of the API for statistics of interest. The naming scheme uses
@@ -363,8 +360,8 @@ strings split by a single underscore ``_``. The scheme is as follows:
 * detail n
 * unit
 
-Examples of common statistics xstats strings, formatted to comply to the scheme
-proposed above:
+Examples of common statistics xstats strings, formatted to comply to the
+above scheme:
 
 * ``rx_bytes``
 * ``rx_crc_errors``
@@ -378,7 +375,7 @@ associated with the receive side of the NIC.  The second component ``packets``
 indicates that the unit of measure is packets.
 
 A more complicated example: ``tx_size_128_to_255_packets``. In this example,
-``tx`` indicates transmission, ``size``  is the first detail, ``128`` etc are
+``tx`` indicates transmission, ``size``  is the first detail, ``128`` etc. are
 more details, and ``packets`` indicates that this is a packet counter.
 
 Some additions in the metadata scheme are as follows:
@@ -392,3 +389,139 @@ Some additions in the metadata scheme are as follows:
 An example where queue numbers are used is as follows: ``tx_q7_bytes`` which
 indicates this statistic applies to queue number 7, and represents the number
 of transmitted bytes on that queue.
+
+API Design
+^^^^^^^^^^
+
+The xstats API uses the ``name``, ``id``, and ``value`` to allow performant
+lookup of specific statistics. Performant lookup means two things;
+
+* No string comparisons with the ``name`` of the statistic in fast-path
+* Allow requesting of only the statistics of interest
+
+The API ensures these requirements are met by mapping the ``name`` of the
+statistic to a unique ``id``, which is used as a key for lookup in the fast-path.
+The API allows applications to request an array of ``id`` values, so that the
+PMD only performs the required calculations. Expected usage is that the
+application scans the ``name`` of each statistic, and caches the ``id``
+if it has an interest in that statistic. On the fast-path, the integer can be used
+to retrieve the actual ``value`` of the statistic that the ``id`` represents.
+
+API Functions
+^^^^^^^^^^^^^
+
+The API is built out of a small number of functions, which can be used to
+retrieve the number of statistics and the names, IDs and values of those
+statistics.
+
+* ``rte_eth_xstats_get_names()``: returns the names of the statistics. When given a
+  ``NULL`` parameter the function returns the number of statistics that are available.
+
+* ``rte_eth_xstats_get_id_by_name()``: Searches for the statistic ID that matches
+  ``xstat_name``. If found, the ``id`` integer is set.
+
+* ``rte_eth_xstats_get()``: Fills in an array of ``uint64_t`` values
+  with matching the provided ``ids`` array. If the ``ids`` array is NULL, it
+  returns all statistics that are available.
+
+
+Application Usage
+^^^^^^^^^^^^^^^^^
+
+Imagine an application that wants to view the dropped packet count. If no
+packets are dropped, the application does not read any other metrics for
+performance reasons. If packets are dropped, the application has a particular
+set of statistics that it requests. This "set" of statistics allows the app to
+decide what next steps to perform. The following code-snippets show how the
+xstats API can be used to achieve this goal.
+
+First step is to get all statistics names and list them:
+
+.. code-block:: c
+
+    struct rte_eth_xstat_name *xstats_names;
+    uint64_t *values;
+    int len, i;
+
+    /* Get number of stats */
+    len = rte_eth_xstats_get_names(port_id, NULL, NULL, 0);
+    if (len < 0) {
+        printf("Cannot get xstats count\n");
+        goto err;
+    }
+
+    xstats_names = malloc(sizeof(struct rte_eth_xstat_name) * len);
+    if (xstats_names == NULL) {
+        printf("Cannot allocate memory for xstat names\n");
+        goto err;
+    }
+
+    /* Retrieve xstats names, passing NULL for IDs to return all statistics */
+    if (len != rte_eth_xstats_get_names(port_id, xstats_names, NULL, len)) {
+        printf("Cannot get xstat names\n");
+        goto err;
+    }
+
+    values = malloc(sizeof(values) * len);
+    if (values == NULL) {
+        printf("Cannot allocate memory for xstats\n");
+        goto err;
+    }
+
+    /* Getting xstats values */
+    if (len != rte_eth_xstats_get(port_id, NULL, values, len)) {
+        printf("Cannot get xstat values\n");
+        goto err;
+    }
+
+    /* Print all xstats names and values */
+    for (i = 0; i < len; i++) {
+        printf("%s: %"PRIu64"\n", xstats_names[i].name, values[i]);
+    }
+
+The application has access to the names of all of the statistics that the PMD
+exposes. The application can decide which statistics are of interest, cache the
+ids of those statistics by looking up the name as follows:
+
+.. code-block:: c
+
+    uint64_t id;
+    uint64_t value;
+    const char *xstat_name = "rx_errors";
+
+    if(!rte_eth_xstats_get_id_by_name(port_id, xstat_name, &id)) {
+        rte_eth_xstats_get(port_id, &id, &value, 1);
+        printf("%s: %"PRIu64"\n", xstat_name, value);
+    }
+    else {
+        printf("Cannot find xstats with a given name\n");
+        goto err;
+    }
+
+The API provides flexibility to the application so that it can look up multiple
+statistics using an array containing multiple ``id`` numbers. This reduces the
+function call overhead of retrieving statistics, and makes lookup of multiple
+statistics simpler for the application.
+
+.. code-block:: c
+
+    #define APP_NUM_STATS 4
+    /* application cached these ids previously; see above */
+    uint64_t ids_array[APP_NUM_STATS] = {3,4,7,21};
+    uint64_t value_array[APP_NUM_STATS];
+
+    /* Getting multiple xstats values from array of IDs */
+    rte_eth_xstats_get(port_id, ids_array, value_array, APP_NUM_STATS);
+
+    uint32_t i;
+    for(i = 0; i < APP_NUM_STATS; i++) {
+        printf("%d: %"PRIu64"\n", ids_array[i], value_array[i]);
+    }
+
+
+This array lookup API for xstats allows the application create multiple
+"groups" of statistics, and look up the values of those IDs using a single API
+call. As an end result, the application is able to achieve its goal of
+monitoring a single statistic ("rx_errors" in this case), and if that shows
+packets being dropped, it can easily retrieve a "set" of statistics using the
+IDs array parameter to ``rte_eth_xstats_get`` function.