test mbuf attach
[dpdk.git] / lib / librte_hash / rte_hash.h
index f71ca9f..bff4025 100644 (file)
@@ -14,6 +14,8 @@
 #include <stdint.h>
 #include <stddef.h>
 
+#include <rte_compat.h>
+
 #ifdef __cplusplus
 extern "C" {
 #endif
@@ -34,7 +36,28 @@ extern "C" {
 /** Default behavior of insertion, single writer/multi writer */
 #define RTE_HASH_EXTRA_FLAGS_MULTI_WRITER_ADD 0x02
 
-/** Signature of key that is stored internally. */
+/** Flag to support reader writer concurrency */
+#define RTE_HASH_EXTRA_FLAGS_RW_CONCURRENCY 0x04
+
+/** Flag to indicate the extendable bucket table feature should be used */
+#define RTE_HASH_EXTRA_FLAGS_EXT_TABLE 0x08
+
+/** Flag to disable freeing of key index on hash delete.
+ * Refer to rte_hash_del_xxx APIs for more details.
+ * This is enabled by default when RTE_HASH_EXTRA_FLAGS_RW_CONCURRENCY_LF
+ * is enabled.
+ */
+#define RTE_HASH_EXTRA_FLAGS_NO_FREE_ON_DEL 0x10
+
+/** Flag to support lock free reader writer concurrency. Both single writer
+ * and multi writer use cases are supported.
+ */
+#define RTE_HASH_EXTRA_FLAGS_RW_CONCURRENCY_LF 0x20
+
+/**
+ * The type of hash value of a key.
+ * It should be a value of at least 32bit with fully random pattern.
+ */
 typedef uint32_t hash_sig_t;
 
 /** Type of function that can be used for calculating the hash value. */
@@ -116,17 +139,57 @@ void
 rte_hash_free(struct rte_hash *h);
 
 /**
- * Reset all hash structure, by zeroing all entries
+ * Reset all hash structure, by zeroing all entries.
+ * When RTE_HASH_EXTRA_FLAGS_RW_CONCURRENCY_LF is enabled,
+ * it is application's responsibility to make sure that
+ * none of the readers are referencing the hash table
+ * while calling this API.
+ *
  * @param h
  *   Hash table to reset
  */
 void
 rte_hash_reset(struct rte_hash *h);
 
+/**
+ * Return the number of keys in the hash table
+ * @param h
+ *  Hash table to query from
+ * @return
+ *   - -EINVAL if parameters are invalid
+ *   - A value indicating how many keys were inserted in the table.
+ */
+int32_t
+rte_hash_count(const struct rte_hash *h);
+
+/**
+ * @warning
+ * @b EXPERIMENTAL: this API may change without prior notice
+ *
+ * Return the maximum key value ID that could possibly be returned by
+ * rte_hash_add_key function.
+ *
+ * @param h
+ *  Hash table to query from
+ * @return
+ *   - -EINVAL if parameters are invalid
+ *   - A value indicating the max key ID of key slots present in the table.
+ */
+__rte_experimental
+int32_t
+rte_hash_max_key_id(const struct rte_hash *h);
+
 /**
  * Add a key-value pair to an existing hash table.
  * This operation is not multi-thread safe
- * and should only be called from one thread.
+ * and should only be called from one thread by default.
+ * Thread safety can be enabled by setting flag during
+ * table creation.
+ * If the key exists already in the table, this API updates its value
+ * with 'data' passed in this API. It is the responsibility of
+ * the application to manage any memory associated with the old value.
+ * The readers might still be using the old value even after this API
+ * has returned.
  *
  * @param h
  *   Hash table to add the key to.
@@ -146,7 +209,14 @@ rte_hash_add_key_data(const struct rte_hash *h, const void *key, void *data);
  * Add a key-value pair with a pre-computed hash value
  * to an existing hash table.
  * This operation is not multi-thread safe
- * and should only be called from one thread.
+ * and should only be called from one thread by default.
+ * Thread safety can be enabled by setting flag during
+ * table creation.
+ * If the key exists already in the table, this API updates its value
+ * with 'data' passed in this API. It is the responsibility of
+ * the application to manage any memory associated with the old value.
+ * The readers might still be using the old value even after this API
+ * has returned.
  *
  * @param h
  *   Hash table to add the key to.
@@ -167,7 +237,9 @@ rte_hash_add_key_with_hash_data(const struct rte_hash *h, const void *key,
 
 /**
  * Add a key to an existing hash table. This operation is not multi-thread safe
- * and should only be called from one thread.
+ * and should only be called from one thread by default.
+ * Thread safety can be enabled by setting flag during
+ * table creation.
  *
  * @param h
  *   Hash table to add the key to.
@@ -177,7 +249,9 @@ rte_hash_add_key_with_hash_data(const struct rte_hash *h, const void *key,
  *   - -EINVAL if the parameters are invalid.
  *   - -ENOSPC if there is no space in the hash for this key.
  *   - A positive value that can be used by the caller as an offset into an
- *     array of user data. This value is unique for this key.
+ *     array of user data. This value is unique for this key. This
+ *     unique key id may be larger than the user specified entry count
+ *     when RTE_HASH_EXTRA_FLAGS_MULTI_WRITER_ADD flag is set.
  */
 int32_t
 rte_hash_add_key(const struct rte_hash *h, const void *key);
@@ -185,7 +259,9 @@ rte_hash_add_key(const struct rte_hash *h, const void *key);
 /**
  * Add a key to an existing hash table.
  * This operation is not multi-thread safe
- * and should only be called from one thread.
+ * and should only be called from one thread by default.
+ * Thread safety can be enabled by setting flag during
+ * table creation.
  *
  * @param h
  *   Hash table to add the key to.
@@ -197,7 +273,9 @@ rte_hash_add_key(const struct rte_hash *h, const void *key);
  *   - -EINVAL if the parameters are invalid.
  *   - -ENOSPC if there is no space in the hash for this key.
  *   - A positive value that can be used by the caller as an offset into an
- *     array of user data. This value is unique for this key.
+ *     array of user data. This value is unique for this key. This
+ *     unique key ID may be larger than the user specified entry count
+ *     when RTE_HASH_EXTRA_FLAGS_MULTI_WRITER_ADD flag is set.
  */
 int32_t
 rte_hash_add_key_with_hash(const struct rte_hash *h, const void *key, hash_sig_t sig);
@@ -205,7 +283,17 @@ rte_hash_add_key_with_hash(const struct rte_hash *h, const void *key, hash_sig_t
 /**
  * Remove a key from an existing hash table.
  * This operation is not multi-thread safe
- * and should only be called from one thread.
+ * and should only be called from one thread by default.
+ * Thread safety can be enabled by setting flag during
+ * table creation.
+ * If RTE_HASH_EXTRA_FLAGS_NO_FREE_ON_DEL or
+ * RTE_HASH_EXTRA_FLAGS_RW_CONCURRENCY_LF is enabled,
+ * the key index returned by rte_hash_add_key_xxx APIs will not be
+ * freed by this API. rte_hash_free_key_with_position API must be called
+ * additionally to free the index associated with the key.
+ * rte_hash_free_key_with_position API should be called after all
+ * the readers have stopped referencing the entry corresponding to
+ * this key. RCU mechanisms could be used to determine such a state.
  *
  * @param h
  *   Hash table to remove the key from.
@@ -224,7 +312,17 @@ rte_hash_del_key(const struct rte_hash *h, const void *key);
 /**
  * Remove a key from an existing hash table.
  * This operation is not multi-thread safe
- * and should only be called from one thread.
+ * and should only be called from one thread by default.
+ * Thread safety can be enabled by setting flag during
+ * table creation.
+ * If RTE_HASH_EXTRA_FLAGS_NO_FREE_ON_DEL or
+ * RTE_HASH_EXTRA_FLAGS_RW_CONCURRENCY_LF is enabled,
+ * the key index returned by rte_hash_add_key_xxx APIs will not be
+ * freed by this API. rte_hash_free_key_with_position API must be called
+ * additionally to free the index associated with the key.
+ * rte_hash_free_key_with_position API should be called after all
+ * the readers have stopped referencing the entry corresponding to
+ * this key. RCU mechanisms could be used to determine such a state.
  *
  * @param h
  *   Hash table to remove the key from.
@@ -244,7 +342,9 @@ rte_hash_del_key_with_hash(const struct rte_hash *h, const void *key, hash_sig_t
 
 /**
  * Find a key in the hash table given the position.
- * This operation is multi-thread safe.
+ * This operation is multi-thread safe with regarding to other lookup threads.
+ * Read-write concurrency can be enabled by setting flag during
+ * table creation.
  *
  * @param h
  *   Hash table to get the key from.
@@ -254,16 +354,47 @@ rte_hash_del_key_with_hash(const struct rte_hash *h, const void *key, hash_sig_t
  *   Output containing a pointer to the key
  * @return
  *   - 0 if retrieved successfully
- *   - EINVAL if the parameters are invalid.
- *   - ENOENT if no valid key is found in the given position.
+ *   - -EINVAL if the parameters are invalid.
+ *   - -ENOENT if no valid key is found in the given position.
  */
 int
 rte_hash_get_key_with_position(const struct rte_hash *h, const int32_t position,
                               void **key);
 
+/**
+ * @warning
+ * @b EXPERIMENTAL: this API may change without prior notice
+ *
+ * Free a hash key in the hash table given the position
+ * of the key. This operation is not multi-thread safe and should
+ * only be called from one thread by default. Thread safety
+ * can be enabled by setting flag during table creation.
+ * If RTE_HASH_EXTRA_FLAGS_NO_FREE_ON_DEL or
+ * RTE_HASH_EXTRA_FLAGS_RW_CONCURRENCY_LF is enabled,
+ * the key index returned by rte_hash_del_key_xxx APIs must be freed
+ * using this API. This API should be called after all the readers
+ * have stopped referencing the entry corresponding to this key.
+ * RCU mechanisms could be used to determine such a state.
+ * This API does not validate if the key is already freed.
+ *
+ * @param h
+ *   Hash table to free the key from.
+ * @param position
+ *   Position returned when the key was deleted.
+ * @return
+ *   - 0 if freed successfully
+ *   - -EINVAL if the parameters are invalid.
+ */
+__rte_experimental
+int
+rte_hash_free_key_with_position(const struct rte_hash *h,
+                               const int32_t position);
+
 /**
  * Find a key-value pair in the hash table.
- * This operation is multi-thread safe.
+ * This operation is multi-thread safe with regarding to other lookup threads.
+ * Read-write concurrency can be enabled by setting flag during
+ * table creation.
  *
  * @param h
  *   Hash table to look in.
@@ -272,9 +403,11 @@ rte_hash_get_key_with_position(const struct rte_hash *h, const int32_t position,
  * @param data
  *   Output with pointer to data returned from the hash table.
  * @return
- *   0 if successful lookup
- *   - EINVAL if the parameters are invalid.
- *   - ENOENT if the key is not found.
+ *   - A positive value that can be used by the caller as an offset into an
+ *     array of user data. This value is unique for this key, and is the same
+ *     value that was returned when the key was added.
+ *   - -EINVAL if the parameters are invalid.
+ *   - -ENOENT if the key is not found.
  */
 int
 rte_hash_lookup_data(const struct rte_hash *h, const void *key, void **data);
@@ -282,7 +415,9 @@ rte_hash_lookup_data(const struct rte_hash *h, const void *key, void **data);
 /**
  * Find a key-value pair with a pre-computed hash value
  * to an existing hash table.
- * This operation is multi-thread safe.
+ * This operation is multi-thread safe with regarding to other lookup threads.
+ * Read-write concurrency can be enabled by setting flag during
+ * table creation.
  *
  * @param h
  *   Hash table to look in.
@@ -293,9 +428,11 @@ rte_hash_lookup_data(const struct rte_hash *h, const void *key, void **data);
  * @param data
  *   Output with pointer to data returned from the hash table.
  * @return
- *   0 if successful lookup
- *   - EINVAL if the parameters are invalid.
- *   - ENOENT if the key is not found.
+ *   - A positive value that can be used by the caller as an offset into an
+ *     array of user data. This value is unique for this key, and is the same
+ *     value that was returned when the key was added.
+ *   - -EINVAL if the parameters are invalid.
+ *   - -ENOENT if the key is not found.
  */
 int
 rte_hash_lookup_with_hash_data(const struct rte_hash *h, const void *key,
@@ -303,7 +440,9 @@ rte_hash_lookup_with_hash_data(const struct rte_hash *h, const void *key,
 
 /**
  * Find a key in the hash table.
- * This operation is multi-thread safe.
+ * This operation is multi-thread safe with regarding to other lookup threads.
+ * Read-write concurrency can be enabled by setting flag during
+ * table creation.
  *
  * @param h
  *   Hash table to look in.
@@ -321,7 +460,9 @@ rte_hash_lookup(const struct rte_hash *h, const void *key);
 
 /**
  * Find a key in the hash table.
- * This operation is multi-thread safe.
+ * This operation is multi-thread safe with regarding to other lookup threads.
+ * Read-write concurrency can be enabled by setting flag during
+ * table creation.
  *
  * @param h
  *   Hash table to look in.
@@ -342,7 +483,7 @@ rte_hash_lookup_with_hash(const struct rte_hash *h,
 
 /**
  * Calc a hash value by key.
- * This operation is not multi-thread safe.
+ * This operation is not multi-process safe.
  *
  * @param h
  *   Hash table to look in.
@@ -356,7 +497,9 @@ rte_hash_hash(const struct rte_hash *h, const void *key);
 
 /**
  * Find multiple keys in the hash table.
- * This operation is multi-thread safe.
+ * This operation is multi-thread safe with regarding to other lookup threads.
+ * Read-write concurrency can be enabled by setting flag during
+ * table creation.
  *
  * @param h
  *   Hash table to look in.
@@ -375,9 +518,72 @@ int
 rte_hash_lookup_bulk_data(const struct rte_hash *h, const void **keys,
                      uint32_t num_keys, uint64_t *hit_mask, void *data[]);
 
+/**
+ * @warning
+ * @b EXPERIMENTAL: this API may change without prior notice
+ *
+ * Find multiple keys in the hash table with precomputed hash value array.
+ * This operation is multi-thread safe with regarding to other lookup threads.
+ * Read-write concurrency can be enabled by setting flag during
+ * table creation.
+ *
+ * @param h
+ *   Hash table to look in.
+ * @param keys
+ *   A pointer to a list of keys to look for.
+ * @param sig
+ *   A pointer to a list of precomputed hash values for keys.
+ * @param num_keys
+ *   How many keys are in the keys list (less than RTE_HASH_LOOKUP_BULK_MAX).
+ * @param positions
+ *   Output containing a list of values, corresponding to the list of keys that
+ *   can be used by the caller as an offset into an array of user data. These
+ *   values are unique for each key, and are the same values that were returned
+ *   when each key was added. If a key in the list was not found, then -ENOENT
+ *   will be the value.
+ * @return
+ *   -EINVAL if there's an error, otherwise 0.
+ */
+__rte_experimental
+int
+rte_hash_lookup_with_hash_bulk(const struct rte_hash *h, const void **keys,
+               hash_sig_t *sig, uint32_t num_keys, int32_t *positions);
+
+/**
+ * @warning
+ * @b EXPERIMENTAL: this API may change without prior notice
+ *
+ * Find multiple keys in the hash table with precomputed hash value array.
+ * This operation is multi-thread safe with regarding to other lookup threads.
+ * Read-write concurrency can be enabled by setting flag during
+ * table creation.
+ *
+ * @param h
+ *   Hash table to look in.
+ * @param keys
+ *   A pointer to a list of keys to look for.
+ * @param sig
+ *   A pointer to a list of precomputed hash values for keys.
+ * @param num_keys
+ *   How many keys are in the keys list (less than RTE_HASH_LOOKUP_BULK_MAX).
+ * @param hit_mask
+ *   Output containing a bitmask with all successful lookups.
+ * @param data
+ *   Output containing array of data returned from all the successful lookups.
+ * @return
+ *   -EINVAL if there's an error, otherwise number of successful lookups.
+ */
+__rte_experimental
+int
+rte_hash_lookup_with_hash_bulk_data(const struct rte_hash *h,
+               const void **keys, hash_sig_t *sig,
+               uint32_t num_keys, uint64_t *hit_mask, void *data[]);
+
 /**
  * Find multiple keys in the hash table.
- * This operation is multi-thread safe.
+ * This operation is multi-thread safe with regarding to other lookup threads.
+ * Read-write concurrency can be enabled by setting flag during
+ * table creation.
  *
  * @param h
  *   Hash table to look in.