ring: use custom element for fixed size API
[dpdk.git] / lib / librte_ring / rte_ring.h
index 4086c78..da17ed6 100644 (file)
@@ -1,69 +1,11 @@
-/*-
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- *   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
- * 
- *  version: DPDK.L.1.2.3-3
- */
-
-/*
- * Derived from FreeBSD's bufring.h
- *
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+/* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
  *
+ * Copyright (c) 2010-2020 Intel Corporation
  * Copyright (c) 2007-2009 Kip Macy kmacy@freebsd.org
  * All rights reserved.
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- * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
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- * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
- * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
- * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
- * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
- * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
- *
- ***************************************************************************/
+ * Derived from FreeBSD's bufring.h
+ * Used as BSD-3 Licensed with permission from Kip Macy.
+ */
 
 #ifndef _RTE_RING_H_
 #define _RTE_RING_H_
  * - Multi- or single-producer enqueue.
  * - Bulk dequeue.
  * - Bulk enqueue.
+ * - Ability to select different sync modes for producer/consumer.
+ * - Dequeue start/finish (depending on consumer sync modes).
+ * - Enqueue start/finish (depending on producer sync mode).
  *
- * Note: the ring implementation is not preemptable. A lcore must not
- * be interrupted by another task that uses the same ring.
+ * Note: the ring implementation is not preemptible. Refer to Programmer's
+ * guide/Environment Abstraction Layer/Multiple pthread/Known Issues/rte_ring
+ * for more information.
  *
  */
 
 extern "C" {
 #endif
 
-#include <stdint.h>
-#include <sys/queue.h>
-#include <errno.h>
-#include <rte_common.h>
-#include <rte_memory.h>
-#include <rte_lcore.h>
-#include <rte_atomic.h>
-#include <rte_branch_prediction.h>
-
-
-#ifdef RTE_LIBRTE_RING_DEBUG
-/**
- * A structure that stores the ring statistics (per-lcore).
- */
-struct rte_ring_debug_stats {
-       uint64_t enq_success_bulk; /**< Successful enqueues number. */
-       uint64_t enq_success_objs; /**< Objects successfully enqueued. */
-       uint64_t enq_quota_bulk;   /**< Successful enqueues above watermark. */
-       uint64_t enq_quota_objs;   /**< Objects enqueued above watermark. */
-       uint64_t enq_fail_bulk;    /**< Failed enqueues number. */
-       uint64_t enq_fail_objs;    /**< Objects that failed to be enqueued. */
-       uint64_t deq_success_bulk; /**< Successful dequeues number. */
-       uint64_t deq_success_objs; /**< Objects successfully dequeued. */
-       uint64_t deq_fail_bulk;    /**< Failed dequeues number. */
-       uint64_t deq_fail_objs;    /**< Objects that failed to be dequeued. */
-} __rte_cache_aligned;
-#endif
-
-#define RTE_RING_NAMESIZE 32 /**< The maximum length of a ring name. */
+#include <rte_ring_core.h>
+#include <rte_ring_elem.h>
 
 /**
- * An RTE ring structure.
+ * Calculate the memory size needed for a ring
  *
- * The producer and the consumer have a head and a tail index. The particularity
- * of these index is that they are not between 0 and size(ring). These indexes
- * are between 0 and 2^32, and we mask their value when we access the ring[]
- * field. Thanks to this assumption, we can do subtractions between 2 index
- * values in a modulo-32bit base: that's why the overflow of the indexes is not
- * a problem.
+ * This function returns the number of bytes needed for a ring, given
+ * the number of elements in it. This value is the sum of the size of
+ * the structure rte_ring and the size of the memory needed by the
+ * objects pointers. The value is aligned to a cache line size.
+ *
+ * @param count
+ *   The number of elements in the ring (must be a power of 2).
+ * @return
+ *   - The memory size needed for the ring on success.
+ *   - -EINVAL if count is not a power of 2.
  */
-struct rte_ring {
-       TAILQ_ENTRY(rte_ring) next;      /**< Next in list. */
-
-       char name[RTE_RING_NAMESIZE];    /**< Name of the ring. */
-       int flags;                       /**< Flags supplied at creation. */
-
-       /** Ring producer status. */
-       struct prod {
-               volatile uint32_t bulk_default; /**< Default bulk count. */
-               uint32_t watermark;      /**< Maximum items before EDQUOT. */
-               uint32_t sp_enqueue;     /**< True, if single producer. */
-               uint32_t size;           /**< Size of ring. */
-               uint32_t mask;           /**< Mask (size-1) of ring. */
-               volatile uint32_t head;  /**< Producer head. */
-               volatile uint32_t tail;  /**< Producer tail. */
-       } prod __rte_cache_aligned;
-
-       /** Ring consumer status. */
-       struct cons {
-               volatile uint32_t bulk_default; /**< Default bulk count. */
-               uint32_t sc_dequeue;     /**< True, if single consumer. */
-               uint32_t size;           /**< Size of the ring. */
-               uint32_t mask;           /**< Mask (size-1) of ring. */
-               volatile uint32_t head;  /**< Consumer head. */
-               volatile uint32_t tail;  /**< Consumer tail. */
-       } cons __rte_cache_aligned;
-
-
-#ifdef RTE_LIBRTE_RING_DEBUG
-       struct rte_ring_debug_stats stats[RTE_MAX_LCORE];
-#endif
-
-       void * volatile ring[0] \
-                       __rte_cache_aligned; /**< Memory space of ring starts here. */
-};
-
-#define RING_F_SP_ENQ 0x0001 /**< The default enqueue is "single-producer". */
-#define RING_F_SC_DEQ 0x0002 /**< The default dequeue is "single-consumer". */
+ssize_t rte_ring_get_memsize(unsigned int count);
 
 /**
- * When debug is enabled, store ring statistics.
+ * Initialize a ring structure.
+ *
+ * Initialize a ring structure in memory pointed by "r". The size of the
+ * memory area must be large enough to store the ring structure and the
+ * object table. It is advised to use rte_ring_get_memsize() to get the
+ * appropriate size.
+ *
+ * The ring size is set to *count*, which must be a power of two. Water
+ * marking is disabled by default. The real usable ring size is
+ * *count-1* instead of *count* to differentiate a free ring from an
+ * empty ring.
+ *
+ * The ring is not added in RTE_TAILQ_RING global list. Indeed, the
+ * memory given by the caller may not be shareable among dpdk
+ * processes.
+ *
  * @param r
- *   A pointer to the ring.
+ *   The pointer to the ring structure followed by the objects table.
  * @param name
- *   The name of the statistics field to increment in the ring.
- * @param n
- *   The number to add to the object-oriented statistics.
- */
-#ifdef RTE_LIBRTE_RING_DEBUG
-#define __RING_STAT_ADD(r, name, n) do {               \
-               unsigned __lcore_id = rte_lcore_id();   \
-               r->stats[__lcore_id].name##_objs += n;  \
-               r->stats[__lcore_id].name##_bulk += 1;  \
-       } while(0)
-#else
-#define __RING_STAT_ADD(r, name, n) do {} while(0)
-#endif
+ *   The name of the ring.
+ * @param count
+ *   The number of elements in the ring (must be a power of 2).
+ * @param flags
+ *   An OR of the following:
+ *   - One of mutually exclusive flags that define producer behavior:
+ *      - RING_F_SP_ENQ: If this flag is set, the default behavior when
+ *        using ``rte_ring_enqueue()`` or ``rte_ring_enqueue_bulk()``
+ *        is "single-producer".
+ *      - RING_F_MP_RTS_ENQ: If this flag is set, the default behavior when
+ *        using ``rte_ring_enqueue()`` or ``rte_ring_enqueue_bulk()``
+ *        is "multi-producer RTS mode".
+ *      - RING_F_MP_HTS_ENQ: If this flag is set, the default behavior when
+ *        using ``rte_ring_enqueue()`` or ``rte_ring_enqueue_bulk()``
+ *        is "multi-producer HTS mode".
+ *     If none of these flags is set, then default "multi-producer"
+ *     behavior is selected.
+ *   - One of mutually exclusive flags that define consumer behavior:
+ *      - RING_F_SC_DEQ: If this flag is set, the default behavior when
+ *        using ``rte_ring_dequeue()`` or ``rte_ring_dequeue_bulk()``
+ *        is "single-consumer". Otherwise, it is "multi-consumers".
+ *      - RING_F_MC_RTS_DEQ: If this flag is set, the default behavior when
+ *        using ``rte_ring_dequeue()`` or ``rte_ring_dequeue_bulk()``
+ *        is "multi-consumer RTS mode".
+ *      - RING_F_MC_HTS_DEQ: If this flag is set, the default behavior when
+ *        using ``rte_ring_dequeue()`` or ``rte_ring_dequeue_bulk()``
+ *        is "multi-consumer HTS mode".
+ *     If none of these flags is set, then default "multi-consumer"
+ *     behavior is selected.
+ * @return
+ *   0 on success, or a negative value on error.
+ */
+int rte_ring_init(struct rte_ring *r, const char *name, unsigned int count,
+       unsigned int flags);
 
 /**
  * Create a new ring named *name* in memory.
  *
- * This function uses ``memzone_reserve()`` to allocate memory. Its size is
- * set to *count*, which must be a power of two. Water marking is
- * disabled by default. The default bulk count is initialized to 1.
- * Note that the real usable ring size is *count-1* instead of
- * *count*.
+ * This function uses ``memzone_reserve()`` to allocate memory. Then it
+ * calls rte_ring_init() to initialize an empty ring.
+ *
+ * The new ring size is set to *count*, which must be a power of
+ * two. Water marking is disabled by default. The real usable ring size
+ * is *count-1* instead of *count* to differentiate a free ring from an
+ * empty ring.
+ *
+ * The ring is added in RTE_TAILQ_RING list.
  *
  * @param name
  *   The name of the ring.
@@ -210,92 +136,60 @@ struct rte_ring {
  *   constraint for the reserved zone.
  * @param flags
  *   An OR of the following:
- *    - RING_F_SP_ENQ: If this flag is set, the default behavior when
- *      using ``rte_ring_enqueue()`` or ``rte_ring_enqueue_bulk()``
- *      is "single-producer". Otherwise, it is "multi-producers".
- *    - RING_F_SC_DEQ: If this flag is set, the default behavior when
- *      using ``rte_ring_dequeue()`` or ``rte_ring_dequeue_bulk()``
- *      is "single-consumer". Otherwise, it is "multi-consumers".
+ *   - One of mutually exclusive flags that define producer behavior:
+ *      - RING_F_SP_ENQ: If this flag is set, the default behavior when
+ *        using ``rte_ring_enqueue()`` or ``rte_ring_enqueue_bulk()``
+ *        is "single-producer".
+ *      - RING_F_MP_RTS_ENQ: If this flag is set, the default behavior when
+ *        using ``rte_ring_enqueue()`` or ``rte_ring_enqueue_bulk()``
+ *        is "multi-producer RTS mode".
+ *      - RING_F_MP_HTS_ENQ: If this flag is set, the default behavior when
+ *        using ``rte_ring_enqueue()`` or ``rte_ring_enqueue_bulk()``
+ *        is "multi-producer HTS mode".
+ *     If none of these flags is set, then default "multi-producer"
+ *     behavior is selected.
+ *   - One of mutually exclusive flags that define consumer behavior:
+ *      - RING_F_SC_DEQ: If this flag is set, the default behavior when
+ *        using ``rte_ring_dequeue()`` or ``rte_ring_dequeue_bulk()``
+ *        is "single-consumer". Otherwise, it is "multi-consumers".
+ *      - RING_F_MC_RTS_DEQ: If this flag is set, the default behavior when
+ *        using ``rte_ring_dequeue()`` or ``rte_ring_dequeue_bulk()``
+ *        is "multi-consumer RTS mode".
+ *      - RING_F_MC_HTS_DEQ: If this flag is set, the default behavior when
+ *        using ``rte_ring_dequeue()`` or ``rte_ring_dequeue_bulk()``
+ *        is "multi-consumer HTS mode".
+ *     If none of these flags is set, then default "multi-consumer"
+ *     behavior is selected.
  * @return
  *   On success, the pointer to the new allocated ring. NULL on error with
  *    rte_errno set appropriately. Possible errno values include:
  *    - E_RTE_NO_CONFIG - function could not get pointer to rte_config structure
  *    - E_RTE_SECONDARY - function was called from a secondary process instance
- *    - E_RTE_NO_TAILQ - no tailq list could be got for the ring list
  *    - EINVAL - count provided is not a power of 2
  *    - ENOSPC - the maximum number of memzones has already been allocated
  *    - EEXIST - a memzone with the same name already exists
  *    - ENOMEM - no appropriate memory area found in which to create memzone
  */
-struct rte_ring *rte_ring_create(const char *name, unsigned count,
-                                int socket_id, unsigned flags);
-
-/**
- * Set the default bulk count for enqueue/dequeue.
- *
- * The parameter *count* is the default number of bulk elements to
- * get/put when using ``rte_ring_*_{en,de}queue_bulk()``. It must be
- * greater than 0 and less than half of the ring size.
- *
- * @param r
- *   A pointer to the ring structure.
- * @param count
- *   A new water mark value.
- * @return
- *   - 0: Success; default_bulk_count changed.
- *   - -EINVAL: Invalid count value.
- */
-static inline int
-rte_ring_set_bulk_count(struct rte_ring *r, unsigned count)
-{
-       if (unlikely(count == 0 || count >= r->prod.size))
-               return -EINVAL;
-
-       r->prod.bulk_default = r->cons.bulk_default = count;
-       return 0;
-}
-
-/**
- * Get the default bulk count for enqueue/dequeue.
- *
- * @param r
- *   A pointer to the ring structure.
- * @return
- *   The default bulk count for enqueue/dequeue.
- */
-static inline unsigned
-rte_ring_get_bulk_count(struct rte_ring *r)
-{
-       return r->prod.bulk_default;
-}
+struct rte_ring *rte_ring_create(const char *name, unsigned int count,
+                                int socket_id, unsigned int flags);
 
 /**
- * Change the high water mark.
- *
- * If *count* is 0, water marking is disabled. Otherwise, it is set to the
- * *count* value. The *count* value must be greater than 0 and less
- * than the ring size.
- *
- * This function can be called at any time (not necessarilly at
- * initialization).
+ * De-allocate all memory used by the ring.
  *
  * @param r
- *   A pointer to the ring structure.
- * @param count
- *   The new water mark value.
- * @return
- *   - 0: Success; water mark changed.
- *   - -EINVAL: Invalid water mark value.
+ *   Ring to free
  */
-int rte_ring_set_water_mark(struct rte_ring *r, unsigned count);
+void rte_ring_free(struct rte_ring *r);
 
 /**
- * Dump the status of the ring to the console.
+ * Dump the status of the ring to a file.
  *
+ * @param f
+ *   A pointer to a file for output
  * @param r
  *   A pointer to the ring structure.
  */
-void rte_ring_dump(const struct rte_ring *r);
+void rte_ring_dump(FILE *f, const struct rte_ring *r);
 
 /**
  * Enqueue several objects on the ring (multi-producers safe).
@@ -308,70 +202,19 @@ void rte_ring_dump(const struct rte_ring *r);
  * @param obj_table
  *   A pointer to a table of void * pointers (objects).
  * @param n
- *   The number of objects to add in the ring from the obj_table. The
- *   value must be strictly positive.
+ *   The number of objects to add in the ring from the obj_table.
+ * @param free_space
+ *   if non-NULL, returns the amount of space in the ring after the
+ *   enqueue operation has finished.
  * @return
- *   - 0: Success; objects enqueue.
- *   - -EDQUOT: Quota exceeded. The objects have been enqueued, but the
- *     high water mark is exceeded.
- *   - -ENOBUFS: Not enough room in the ring to enqueue, no object is enqueued.
+ *   The number of objects enqueued, either 0 or n
  */
-static inline int
+static __rte_always_inline unsigned int
 rte_ring_mp_enqueue_bulk(struct rte_ring *r, void * const *obj_table,
-                        unsigned n)
+                        unsigned int n, unsigned int *free_space)
 {
-       uint32_t prod_head, prod_next;
-       uint32_t cons_tail, free_entries;
-       int success;
-       unsigned i;
-       uint32_t mask = r->prod.mask;
-       int ret;
-
-       /* move prod.head atomically */
-       do {
-               prod_head = r->prod.head;
-               cons_tail = r->cons.tail;
-               /* The subtraction is done between two unsigned 32bits value
-                * (the result is always modulo 32 bits even if we have
-                * prod_head > cons_tail). So 'free_entries' is always between 0
-                * and size(ring)-1. */
-               free_entries = (mask + cons_tail - prod_head);
-
-               /* check that we have enough room in ring */
-               if (unlikely(n > free_entries)) {
-                       __RING_STAT_ADD(r, enq_fail, n);
-                       return -ENOBUFS;
-               }
-
-               prod_next = prod_head + n;
-               success = rte_atomic32_cmpset(&r->prod.head, prod_head,
-                                             prod_next);
-       } while (unlikely(success == 0));
-
-       /* write entries in ring */
-       for (i = 0; likely(i < n); i++)
-               r->ring[(prod_head + i) & mask] = obj_table[i];
-       rte_wmb();
-
-       /* return -EDQUOT if we exceed the watermark */
-       if (unlikely(((mask + 1) - free_entries + n) > r->prod.watermark)) {
-               ret = -EDQUOT;
-               __RING_STAT_ADD(r, enq_quota, n);
-       }
-       else {
-               ret = 0;
-               __RING_STAT_ADD(r, enq_success, n);
-       }
-
-       /*
-        * If there are other enqueues in progress that preceeded us,
-        * we need to wait for them to complete
-        */
-       while (unlikely(r->prod.tail != prod_head))
-               rte_pause();
-
-       r->prod.tail = prod_next;
-       return ret;
+       return rte_ring_mp_enqueue_bulk_elem(r, obj_table, sizeof(void *),
+                       n, free_space);
 }
 
 /**
@@ -382,58 +225,19 @@ rte_ring_mp_enqueue_bulk(struct rte_ring *r, void * const *obj_table,
  * @param obj_table
  *   A pointer to a table of void * pointers (objects).
  * @param n
- *   The number of objects to add in the ring from the obj_table. The
- *   value must be strictly positive.
+ *   The number of objects to add in the ring from the obj_table.
+ * @param free_space
+ *   if non-NULL, returns the amount of space in the ring after the
+ *   enqueue operation has finished.
  * @return
- *   - 0: Success; objects enqueued.
- *   - -EDQUOT: Quota exceeded. The objects have been enqueued, but the
- *     high water mark is exceeded.
- *   - -ENOBUFS: Not enough room in the ring to enqueue; no object is enqueued.
+ *   The number of objects enqueued, either 0 or n
  */
-static inline int
+static __rte_always_inline unsigned int
 rte_ring_sp_enqueue_bulk(struct rte_ring *r, void * const *obj_table,
-                        unsigned n)
+                        unsigned int n, unsigned int *free_space)
 {
-       uint32_t prod_head, cons_tail;
-       uint32_t prod_next, free_entries;
-       unsigned i;
-       uint32_t mask = r->prod.mask;
-       int ret;
-
-       prod_head = r->prod.head;
-       cons_tail = r->cons.tail;
-       /* The subtraction is done between two unsigned 32bits value
-        * (the result is always modulo 32 bits even if we have
-        * prod_head > cons_tail). So 'free_entries' is always between 0
-        * and size(ring)-1. */
-       free_entries = mask + cons_tail - prod_head;
-
-       /* check that we have enough room in ring */
-       if (unlikely(n > free_entries)) {
-               __RING_STAT_ADD(r, enq_fail, n);
-               return -ENOBUFS;
-       }
-
-       prod_next = prod_head + n;
-       r->prod.head = prod_next;
-
-       /* write entries in ring */
-       for (i = 0; likely(i < n); i++)
-               r->ring[(prod_head + i) & mask] = obj_table[i];
-       rte_wmb();
-
-       /* return -EDQUOT if we exceed the watermark */
-       if (unlikely(((mask + 1) - free_entries + n) > r->prod.watermark)) {
-               ret = -EDQUOT;
-               __RING_STAT_ADD(r, enq_quota, n);
-       }
-       else {
-               ret = 0;
-               __RING_STAT_ADD(r, enq_success, n);
-       }
-
-       r->prod.tail = prod_next;
-       return ret;
+       return rte_ring_sp_enqueue_bulk_elem(r, obj_table, sizeof(void *),
+                       n, free_space);
 }
 
 /**
@@ -449,20 +253,18 @@ rte_ring_sp_enqueue_bulk(struct rte_ring *r, void * const *obj_table,
  *   A pointer to a table of void * pointers (objects).
  * @param n
  *   The number of objects to add in the ring from the obj_table.
+ * @param free_space
+ *   if non-NULL, returns the amount of space in the ring after the
+ *   enqueue operation has finished.
  * @return
- *   - 0: Success; objects enqueued.
- *   - -EDQUOT: Quota exceeded. The objects have been enqueued, but the
- *     high water mark is exceeded.
- *   - -ENOBUFS: Not enough room in the ring to enqueue; no object is enqueued.
+ *   The number of objects enqueued, either 0 or n
  */
-static inline int
+static __rte_always_inline unsigned int
 rte_ring_enqueue_bulk(struct rte_ring *r, void * const *obj_table,
-                     unsigned n)
+                     unsigned int n, unsigned int *free_space)
 {
-       if (r->prod.sp_enqueue)
-               return rte_ring_sp_enqueue_bulk(r, obj_table, n);
-       else
-               return rte_ring_mp_enqueue_bulk(r, obj_table, n);
+       return rte_ring_enqueue_bulk_elem(r, obj_table, sizeof(void *),
+                       n, free_space);
 }
 
 /**
@@ -477,14 +279,12 @@ rte_ring_enqueue_bulk(struct rte_ring *r, void * const *obj_table,
  *   A pointer to the object to be added.
  * @return
  *   - 0: Success; objects enqueued.
- *   - -EDQUOT: Quota exceeded. The objects have been enqueued, but the
- *     high water mark is exceeded.
  *   - -ENOBUFS: Not enough room in the ring to enqueue; no object is enqueued.
  */
-static inline int
+static __rte_always_inline int
 rte_ring_mp_enqueue(struct rte_ring *r, void *obj)
 {
-       return rte_ring_mp_enqueue_bulk(r, &obj, 1);
+       return rte_ring_mp_enqueue_elem(r, &obj, sizeof(void *));
 }
 
 /**
@@ -496,14 +296,12 @@ rte_ring_mp_enqueue(struct rte_ring *r, void *obj)
  *   A pointer to the object to be added.
  * @return
  *   - 0: Success; objects enqueued.
- *   - -EDQUOT: Quota exceeded. The objects have been enqueued, but the
- *     high water mark is exceeded.
  *   - -ENOBUFS: Not enough room in the ring to enqueue; no object is enqueued.
  */
-static inline int
+static __rte_always_inline int
 rte_ring_sp_enqueue(struct rte_ring *r, void *obj)
 {
-       return rte_ring_sp_enqueue_bulk(r, &obj, 1);
+       return rte_ring_sp_enqueue_elem(r, &obj, sizeof(void *));
 }
 
 /**
@@ -519,17 +317,12 @@ rte_ring_sp_enqueue(struct rte_ring *r, void *obj)
  *   A pointer to the object to be added.
  * @return
  *   - 0: Success; objects enqueued.
- *   - -EDQUOT: Quota exceeded. The objects have been enqueued, but the
- *     high water mark is exceeded.
  *   - -ENOBUFS: Not enough room in the ring to enqueue; no object is enqueued.
  */
-static inline int
+static __rte_always_inline int
 rte_ring_enqueue(struct rte_ring *r, void *obj)
 {
-       if (r->prod.sp_enqueue)
-               return rte_ring_sp_enqueue(r, obj);
-       else
-               return rte_ring_mp_enqueue(r, obj);
+       return rte_ring_enqueue_elem(r, &obj, sizeof(void *));
 }
 
 /**
@@ -543,59 +336,19 @@ rte_ring_enqueue(struct rte_ring *r, void *obj)
  * @param obj_table
  *   A pointer to a table of void * pointers (objects) that will be filled.
  * @param n
- *   The number of objects to dequeue from the ring to the obj_table,
- *   must be strictly positive
+ *   The number of objects to dequeue from the ring to the obj_table.
+ * @param available
+ *   If non-NULL, returns the number of remaining ring entries after the
+ *   dequeue has finished.
  * @return
- *   - 0: Success; objects dequeued.
- *   - -ENOENT: Not enough entries in the ring to dequeue; no object is
- *     dequeued.
+ *   The number of objects dequeued, either 0 or n
  */
-static inline int
-rte_ring_mc_dequeue_bulk(struct rte_ring *r, void **obj_table, unsigned n)
+static __rte_always_inline unsigned int
+rte_ring_mc_dequeue_bulk(struct rte_ring *r, void **obj_table,
+               unsigned int n, unsigned int *available)
 {
-       uint32_t cons_head, prod_tail;
-       uint32_t cons_next, entries;
-       int success;
-       unsigned i;
-       uint32_t mask = r->prod.mask;
-
-       /* move cons.head atomically */
-       do {
-               cons_head = r->cons.head;
-               prod_tail = r->prod.tail;
-               /* The subtraction is done between two unsigned 32bits value
-                * (the result is always modulo 32 bits even if we have
-                * cons_head > prod_tail). So 'entries' is always between 0
-                * and size(ring)-1. */
-               entries = (prod_tail - cons_head);
-
-               /* check that we have enough entries in ring */
-               if (unlikely(n > entries)) {
-                       __RING_STAT_ADD(r, deq_fail, n);
-                       return -ENOENT;
-               }
-
-               cons_next = cons_head + n;
-               success = rte_atomic32_cmpset(&r->cons.head, cons_head,
-                                             cons_next);
-       } while (unlikely(success == 0));
-
-       /* copy in table */
-       rte_rmb();
-       for (i = 0; likely(i < n); i++) {
-               obj_table[i] = r->ring[(cons_head + i) & mask];
-       }
-
-       /*
-        * If there are other dequeues in progress that preceeded us,
-        * we need to wait for them to complete
-        */
-       while (unlikely(r->cons.tail != cons_head))
-               rte_pause();
-
-       __RING_STAT_ADD(r, deq_success, n);
-       r->cons.tail = cons_next;
-       return 0;
+       return rte_ring_mc_dequeue_bulk_elem(r, obj_table, sizeof(void *),
+                       n, available);
 }
 
 /**
@@ -608,45 +361,18 @@ rte_ring_mc_dequeue_bulk(struct rte_ring *r, void **obj_table, unsigned n)
  * @param n
  *   The number of objects to dequeue from the ring to the obj_table,
  *   must be strictly positive.
+ * @param available
+ *   If non-NULL, returns the number of remaining ring entries after the
+ *   dequeue has finished.
  * @return
- *   - 0: Success; objects dequeued.
- *   - -ENOENT: Not enough entries in the ring to dequeue; no object is
- *     dequeued.
+ *   The number of objects dequeued, either 0 or n
  */
-static inline int
-rte_ring_sc_dequeue_bulk(struct rte_ring *r, void **obj_table, unsigned n)
+static __rte_always_inline unsigned int
+rte_ring_sc_dequeue_bulk(struct rte_ring *r, void **obj_table,
+               unsigned int n, unsigned int *available)
 {
-       uint32_t cons_head, prod_tail;
-       uint32_t cons_next, entries;
-       unsigned i;
-       uint32_t mask = r->prod.mask;
-
-       cons_head = r->cons.head;
-       prod_tail = r->prod.tail;
-       /* The subtraction is done between two unsigned 32bits value
-        * (the result is always modulo 32 bits even if we have
-        * cons_head > prod_tail). So 'entries' is always between 0
-        * and size(ring)-1. */
-       entries = prod_tail - cons_head;
-
-       /* check that we have enough entries in ring */
-       if (unlikely(n > entries)) {
-               __RING_STAT_ADD(r, deq_fail, n);
-               return -ENOENT;
-       }
-
-       cons_next = cons_head + n;
-       r->cons.head = cons_next;
-
-       /* copy in table */
-       rte_rmb();
-       for (i = 0; likely(i < n); i++) {
-               obj_table[i] = r->ring[(cons_head + i) & mask];
-       }
-
-       __RING_STAT_ADD(r, deq_success, n);
-       r->cons.tail = cons_next;
-       return 0;
+       return rte_ring_sc_dequeue_bulk_elem(r, obj_table, sizeof(void *),
+                       n, available);
 }
 
 /**
@@ -662,18 +388,18 @@ rte_ring_sc_dequeue_bulk(struct rte_ring *r, void **obj_table, unsigned n)
  *   A pointer to a table of void * pointers (objects) that will be filled.
  * @param n
  *   The number of objects to dequeue from the ring to the obj_table.
+ * @param available
+ *   If non-NULL, returns the number of remaining ring entries after the
+ *   dequeue has finished.
  * @return
- *   - 0: Success; objects dequeued.
- *   - -ENOENT: Not enough entries in the ring to dequeue, no object is
- *     dequeued.
+ *   The number of objects dequeued, either 0 or n
  */
-static inline int
-rte_ring_dequeue_bulk(struct rte_ring *r, void **obj_table, unsigned n)
+static __rte_always_inline unsigned int
+rte_ring_dequeue_bulk(struct rte_ring *r, void **obj_table, unsigned int n,
+               unsigned int *available)
 {
-       if (r->cons.sc_dequeue)
-               return rte_ring_sc_dequeue_bulk(r, obj_table, n);
-       else
-               return rte_ring_mc_dequeue_bulk(r, obj_table, n);
+       return rte_ring_dequeue_bulk_elem(r, obj_table, sizeof(void *),
+                       n, available);
 }
 
 /**
@@ -691,10 +417,10 @@ rte_ring_dequeue_bulk(struct rte_ring *r, void **obj_table, unsigned n)
  *   - -ENOENT: Not enough entries in the ring to dequeue; no object is
  *     dequeued.
  */
-static inline int
+static __rte_always_inline int
 rte_ring_mc_dequeue(struct rte_ring *r, void **obj_p)
 {
-       return rte_ring_mc_dequeue_bulk(r, obj_p, 1);
+       return rte_ring_mc_dequeue_elem(r, obj_p, sizeof(void *));
 }
 
 /**
@@ -709,10 +435,10 @@ rte_ring_mc_dequeue(struct rte_ring *r, void **obj_p)
  *   - -ENOENT: Not enough entries in the ring to dequeue, no object is
  *     dequeued.
  */
-static inline int
+static __rte_always_inline int
 rte_ring_sc_dequeue(struct rte_ring *r, void **obj_p)
 {
-       return rte_ring_sc_dequeue_bulk(r, obj_p, 1);
+       return rte_ring_sc_dequeue_elem(r, obj_p, sizeof(void *));
 }
 
 /**
@@ -731,13 +457,55 @@ rte_ring_sc_dequeue(struct rte_ring *r, void **obj_p)
  *   - -ENOENT: Not enough entries in the ring to dequeue, no object is
  *     dequeued.
  */
-static inline int
+static __rte_always_inline int
 rte_ring_dequeue(struct rte_ring *r, void **obj_p)
 {
-       if (r->cons.sc_dequeue)
-               return rte_ring_sc_dequeue(r, obj_p);
-       else
-               return rte_ring_mc_dequeue(r, obj_p);
+       return rte_ring_dequeue_elem(r, obj_p, sizeof(void *));
+}
+
+/**
+ * Flush a ring.
+ *
+ * This function flush all the elements in a ring
+ *
+ * @warning
+ * Make sure the ring is not in use while calling this function.
+ *
+ * @param r
+ *   A pointer to the ring structure.
+ */
+void
+rte_ring_reset(struct rte_ring *r);
+
+/**
+ * Return the number of entries in a ring.
+ *
+ * @param r
+ *   A pointer to the ring structure.
+ * @return
+ *   The number of entries in the ring.
+ */
+static inline unsigned int
+rte_ring_count(const struct rte_ring *r)
+{
+       uint32_t prod_tail = r->prod.tail;
+       uint32_t cons_tail = r->cons.tail;
+       uint32_t count = (prod_tail - cons_tail) & r->mask;
+       return (count > r->capacity) ? r->capacity : count;
+}
+
+/**
+ * Return the number of free entries in a ring.
+ *
+ * @param r
+ *   A pointer to the ring structure.
+ * @return
+ *   The number of free entries in the ring.
+ */
+static inline unsigned int
+rte_ring_free_count(const struct rte_ring *r)
+{
+       return r->capacity - rte_ring_count(r);
 }
 
 /**
@@ -752,9 +520,7 @@ rte_ring_dequeue(struct rte_ring *r, void **obj_p)
 static inline int
 rte_ring_full(const struct rte_ring *r)
 {
-       uint32_t prod_tail = r->prod.tail;
-       uint32_t cons_tail = r->cons.tail;
-       return (((cons_tail - prod_tail - 1) & r->prod.mask) == 0);
+       return rte_ring_free_count(r) == 0;
 }
 
 /**
@@ -771,45 +537,102 @@ rte_ring_empty(const struct rte_ring *r)
 {
        uint32_t prod_tail = r->prod.tail;
        uint32_t cons_tail = r->cons.tail;
-       return !!(cons_tail == prod_tail);
+       return cons_tail == prod_tail;
 }
 
 /**
- * Return the number of entries in a ring.
+ * Return the size of the ring.
  *
  * @param r
  *   A pointer to the ring structure.
  * @return
- *   The number of entries in the ring.
+ *   The size of the data store used by the ring.
+ *   NOTE: this is not the same as the usable space in the ring. To query that
+ *   use ``rte_ring_get_capacity()``.
  */
-static inline unsigned
-rte_ring_count(const struct rte_ring *r)
+static inline unsigned int
+rte_ring_get_size(const struct rte_ring *r)
 {
-       uint32_t prod_tail = r->prod.tail;
-       uint32_t cons_tail = r->cons.tail;
-       return ((prod_tail - cons_tail) & r->prod.mask);
+       return r->size;
 }
 
 /**
- * Return the number of free entries in a ring.
+ * Return the number of elements which can be stored in the ring.
  *
  * @param r
  *   A pointer to the ring structure.
  * @return
- *   The number of free entries in the ring.
+ *   The usable size of the ring.
  */
-static inline unsigned
-rte_ring_free_count(const struct rte_ring *r)
+static inline unsigned int
+rte_ring_get_capacity(const struct rte_ring *r)
 {
-       uint32_t prod_tail = r->prod.tail;
-       uint32_t cons_tail = r->cons.tail;
-       return ((cons_tail - prod_tail - 1) & r->prod.mask);
+       return r->capacity;
+}
+
+/**
+ * Return sync type used by producer in the ring.
+ *
+ * @param r
+ *   A pointer to the ring structure.
+ * @return
+ *   Producer sync type value.
+ */
+static inline enum rte_ring_sync_type
+rte_ring_get_prod_sync_type(const struct rte_ring *r)
+{
+       return r->prod.sync_type;
+}
+
+/**
+ * Check is the ring for single producer.
+ *
+ * @param r
+ *   A pointer to the ring structure.
+ * @return
+ *   true if ring is SP, zero otherwise.
+ */
+static inline int
+rte_ring_is_prod_single(const struct rte_ring *r)
+{
+       return (rte_ring_get_prod_sync_type(r) == RTE_RING_SYNC_ST);
+}
+
+/**
+ * Return sync type used by consumer in the ring.
+ *
+ * @param r
+ *   A pointer to the ring structure.
+ * @return
+ *   Consumer sync type value.
+ */
+static inline enum rte_ring_sync_type
+rte_ring_get_cons_sync_type(const struct rte_ring *r)
+{
+       return r->cons.sync_type;
+}
+
+/**
+ * Check is the ring for single consumer.
+ *
+ * @param r
+ *   A pointer to the ring structure.
+ * @return
+ *   true if ring is SC, zero otherwise.
+ */
+static inline int
+rte_ring_is_cons_single(const struct rte_ring *r)
+{
+       return (rte_ring_get_cons_sync_type(r) == RTE_RING_SYNC_ST);
 }
 
 /**
  * Dump the status of all rings on the console
+ *
+ * @param f
+ *   A pointer to a file for output
  */
-void rte_ring_list_dump(void);
+void rte_ring_list_dump(FILE *f);
 
 /**
  * Search a ring from its name
@@ -823,6 +646,162 @@ void rte_ring_list_dump(void);
  */
 struct rte_ring *rte_ring_lookup(const char *name);
 
+/**
+ * Enqueue several objects on the ring (multi-producers safe).
+ *
+ * This function uses a "compare and set" instruction to move the
+ * producer index atomically.
+ *
+ * @param r
+ *   A pointer to the ring structure.
+ * @param obj_table
+ *   A pointer to a table of void * pointers (objects).
+ * @param n
+ *   The number of objects to add in the ring from the obj_table.
+ * @param free_space
+ *   if non-NULL, returns the amount of space in the ring after the
+ *   enqueue operation has finished.
+ * @return
+ *   - n: Actual number of objects enqueued.
+ */
+static __rte_always_inline unsigned int
+rte_ring_mp_enqueue_burst(struct rte_ring *r, void * const *obj_table,
+                        unsigned int n, unsigned int *free_space)
+{
+       return rte_ring_mp_enqueue_burst_elem(r, obj_table, sizeof(void *),
+                       n, free_space);
+}
+
+/**
+ * Enqueue several objects on a ring (NOT multi-producers safe).
+ *
+ * @param r
+ *   A pointer to the ring structure.
+ * @param obj_table
+ *   A pointer to a table of void * pointers (objects).
+ * @param n
+ *   The number of objects to add in the ring from the obj_table.
+ * @param free_space
+ *   if non-NULL, returns the amount of space in the ring after the
+ *   enqueue operation has finished.
+ * @return
+ *   - n: Actual number of objects enqueued.
+ */
+static __rte_always_inline unsigned int
+rte_ring_sp_enqueue_burst(struct rte_ring *r, void * const *obj_table,
+                        unsigned int n, unsigned int *free_space)
+{
+       return rte_ring_sp_enqueue_burst_elem(r, obj_table, sizeof(void *),
+                       n, free_space);
+}
+
+/**
+ * Enqueue several objects on a ring.
+ *
+ * This function calls the multi-producer or the single-producer
+ * version depending on the default behavior that was specified at
+ * ring creation time (see flags).
+ *
+ * @param r
+ *   A pointer to the ring structure.
+ * @param obj_table
+ *   A pointer to a table of void * pointers (objects).
+ * @param n
+ *   The number of objects to add in the ring from the obj_table.
+ * @param free_space
+ *   if non-NULL, returns the amount of space in the ring after the
+ *   enqueue operation has finished.
+ * @return
+ *   - n: Actual number of objects enqueued.
+ */
+static __rte_always_inline unsigned int
+rte_ring_enqueue_burst(struct rte_ring *r, void * const *obj_table,
+                     unsigned int n, unsigned int *free_space)
+{
+       return rte_ring_enqueue_burst_elem(r, obj_table, sizeof(void *),
+                       n, free_space);
+}
+
+/**
+ * Dequeue several objects from a ring (multi-consumers safe). When the request
+ * objects are more than the available objects, only dequeue the actual number
+ * of objects
+ *
+ * This function uses a "compare and set" instruction to move the
+ * consumer index atomically.
+ *
+ * @param r
+ *   A pointer to the ring structure.
+ * @param obj_table
+ *   A pointer to a table of void * pointers (objects) that will be filled.
+ * @param n
+ *   The number of objects to dequeue from the ring to the obj_table.
+ * @param available
+ *   If non-NULL, returns the number of remaining ring entries after the
+ *   dequeue has finished.
+ * @return
+ *   - n: Actual number of objects dequeued, 0 if ring is empty
+ */
+static __rte_always_inline unsigned int
+rte_ring_mc_dequeue_burst(struct rte_ring *r, void **obj_table,
+               unsigned int n, unsigned int *available)
+{
+       return rte_ring_mc_dequeue_burst_elem(r, obj_table, sizeof(void *),
+                       n, available);
+}
+
+/**
+ * Dequeue several objects from a ring (NOT multi-consumers safe).When the
+ * request objects are more than the available objects, only dequeue the
+ * actual number of objects
+ *
+ * @param r
+ *   A pointer to the ring structure.
+ * @param obj_table
+ *   A pointer to a table of void * pointers (objects) that will be filled.
+ * @param n
+ *   The number of objects to dequeue from the ring to the obj_table.
+ * @param available
+ *   If non-NULL, returns the number of remaining ring entries after the
+ *   dequeue has finished.
+ * @return
+ *   - n: Actual number of objects dequeued, 0 if ring is empty
+ */
+static __rte_always_inline unsigned int
+rte_ring_sc_dequeue_burst(struct rte_ring *r, void **obj_table,
+               unsigned int n, unsigned int *available)
+{
+       return rte_ring_sc_dequeue_burst_elem(r, obj_table, sizeof(void *),
+                       n, available);
+}
+
+/**
+ * Dequeue multiple objects from a ring up to a maximum number.
+ *
+ * This function calls the multi-consumers or the single-consumer
+ * version, depending on the default behaviour that was specified at
+ * ring creation time (see flags).
+ *
+ * @param r
+ *   A pointer to the ring structure.
+ * @param obj_table
+ *   A pointer to a table of void * pointers (objects) that will be filled.
+ * @param n
+ *   The number of objects to dequeue from the ring to the obj_table.
+ * @param available
+ *   If non-NULL, returns the number of remaining ring entries after the
+ *   dequeue has finished.
+ * @return
+ *   - Number of objects dequeued
+ */
+static __rte_always_inline unsigned int
+rte_ring_dequeue_burst(struct rte_ring *r, void **obj_table,
+               unsigned int n, unsigned int *available)
+{
+       return rte_ring_dequeue_burst_elem(r, obj_table, sizeof(void *),
+                       n, available);
+}
+
 #ifdef __cplusplus
 }
 #endif