distributor: add new burst-capable library
authorDavid Hunt <david.hunt@intel.com>
Mon, 20 Mar 2017 10:08:27 +0000 (10:08 +0000)
committerThomas Monjalon <thomas.monjalon@6wind.com>
Wed, 29 Mar 2017 14:46:57 +0000 (16:46 +0200)
This patch includes the code for new burst-capable distributor library.

It also includes the rte_distributor_next.h file which will
be used as the public header once we add in the symbol versioning
for v20 and v1705 APIs, at which stage we will rename it to
rte_distributor.h.

The new distributor code contains a very similar API to the legacy code,
but now sends bursts of up to 8 mbufs to each worker. Flow ID's are
reduced to 15 bits for an optimal flow matching algorithm.

Signed-off-by: David Hunt <david.hunt@intel.com>
Acked-by: Bruce Richardson <bruce.richardson@intel.com>
lib/librte_distributor/Makefile
lib/librte_distributor/rte_distributor.c [new file with mode: 0644]
lib/librte_distributor/rte_distributor_next.h [new file with mode: 0644]
lib/librte_distributor/rte_distributor_private.h

index 237782e..f0129ad 100644 (file)
@@ -43,6 +43,7 @@ LIBABIVER := 1
 
 # all source are stored in SRCS-y
 SRCS-$(CONFIG_RTE_LIBRTE_DISTRIBUTOR) := rte_distributor_v20.c
+SRCS-$(CONFIG_RTE_LIBRTE_DISTRIBUTOR) += rte_distributor.c
 
 # install this header file
 SYMLINK-$(CONFIG_RTE_LIBRTE_DISTRIBUTOR)-include := rte_distributor.h
diff --git a/lib/librte_distributor/rte_distributor.c b/lib/librte_distributor/rte_distributor.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..75b0d47
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,628 @@
+/*-
+ *   BSD LICENSE
+ *
+ *   Copyright(c) 2017 Intel Corporation. All rights reserved.
+ *
+ *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+ *   modification, are permitted provided that the following conditions
+ *   are met:
+ *
+ *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
+ *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
+ *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
+ *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
+ *       the documentation and/or other materials provided with the
+ *       distribution.
+ *     * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
+ *       contributors may be used to endorse or promote products derived
+ *       from this software without specific prior written permission.
+ *
+ *   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
+ *   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
+ *   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
+ *   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
+ *   OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
+ *   SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
+ *   LIMITED TO, PROCUREMENT OF 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.
+ */
+
+#include <stdio.h>
+#include <sys/queue.h>
+#include <string.h>
+#include <rte_mbuf.h>
+#include <rte_memory.h>
+#include <rte_cycles.h>
+#include <rte_memzone.h>
+#include <rte_errno.h>
+#include <rte_string_fns.h>
+#include <rte_eal_memconfig.h>
+#include <rte_compat.h>
+#include "rte_distributor_private.h"
+#include "rte_distributor_next.h"
+#include "rte_distributor_v20.h"
+
+TAILQ_HEAD(rte_dist_burst_list, rte_distributor_v1705);
+
+static struct rte_tailq_elem rte_dist_burst_tailq = {
+       .name = "RTE_DIST_BURST",
+};
+EAL_REGISTER_TAILQ(rte_dist_burst_tailq)
+
+/**** APIs called by workers ****/
+
+/**** Burst Packet APIs called by workers ****/
+
+void
+rte_distributor_request_pkt_v1705(struct rte_distributor_v1705 *d,
+               unsigned int worker_id, struct rte_mbuf **oldpkt,
+               unsigned int count)
+{
+       struct rte_distributor_buffer_v1705 *buf = &(d->bufs[worker_id]);
+       unsigned int i;
+
+       volatile int64_t *retptr64;
+
+       if (unlikely(d->alg_type == RTE_DIST_ALG_SINGLE)) {
+               rte_distributor_request_pkt(d->d_v20,
+                       worker_id, oldpkt[0]);
+               return;
+       }
+
+       retptr64 = &(buf->retptr64[0]);
+       /* Spin while handshake bits are set (scheduler clears it) */
+       while (unlikely(*retptr64 & RTE_DISTRIB_GET_BUF)) {
+               rte_pause();
+               uint64_t t = rte_rdtsc()+100;
+
+               while (rte_rdtsc() < t)
+                       rte_pause();
+       }
+
+       /*
+        * OK, if we've got here, then the scheduler has just cleared the
+        * handshake bits. Populate the retptrs with returning packets.
+        */
+
+       for (i = count; i < RTE_DIST_BURST_SIZE; i++)
+               buf->retptr64[i] = 0;
+
+       /* Set Return bit for each packet returned */
+       for (i = count; i-- > 0; )
+               buf->retptr64[i] =
+                       (((int64_t)(uintptr_t)(oldpkt[i])) <<
+                       RTE_DISTRIB_FLAG_BITS) | RTE_DISTRIB_RETURN_BUF;
+
+       /*
+        * Finally, set the GET_BUF  to signal to distributor that cache
+        * line is ready for processing
+        */
+       *retptr64 |= RTE_DISTRIB_GET_BUF;
+}
+
+int
+rte_distributor_poll_pkt_v1705(struct rte_distributor_v1705 *d,
+               unsigned int worker_id, struct rte_mbuf **pkts)
+{
+       struct rte_distributor_buffer_v1705 *buf = &d->bufs[worker_id];
+       uint64_t ret;
+       int count = 0;
+       unsigned int i;
+
+       if (unlikely(d->alg_type == RTE_DIST_ALG_SINGLE)) {
+               pkts[0] = rte_distributor_poll_pkt(d->d_v20, worker_id);
+               return (pkts[0]) ? 1 : 0;
+       }
+
+       /* If bit is set, return */
+       if (buf->bufptr64[0] & RTE_DISTRIB_GET_BUF)
+               return -1;
+
+       /* since bufptr64 is signed, this should be an arithmetic shift */
+       for (i = 0; i < RTE_DIST_BURST_SIZE; i++) {
+               if (likely(buf->bufptr64[i] & RTE_DISTRIB_VALID_BUF)) {
+                       ret = buf->bufptr64[i] >> RTE_DISTRIB_FLAG_BITS;
+                       pkts[count++] = (struct rte_mbuf *)((uintptr_t)(ret));
+               }
+       }
+
+       /*
+        * so now we've got the contents of the cacheline into an  array of
+        * mbuf pointers, so toggle the bit so scheduler can start working
+        * on the next cacheline while we're working.
+        */
+       buf->bufptr64[0] |= RTE_DISTRIB_GET_BUF;
+
+       return count;
+}
+
+int
+rte_distributor_get_pkt_v1705(struct rte_distributor_v1705 *d,
+               unsigned int worker_id, struct rte_mbuf **pkts,
+               struct rte_mbuf **oldpkt, unsigned int return_count)
+{
+       int count;
+
+       if (unlikely(d->alg_type == RTE_DIST_ALG_SINGLE)) {
+               if (return_count <= 1) {
+                       pkts[0] = rte_distributor_get_pkt(d->d_v20,
+                               worker_id, oldpkt[0]);
+                       return (pkts[0]) ? 1 : 0;
+               } else
+                       return -EINVAL;
+       }
+
+       rte_distributor_request_pkt_v1705(d, worker_id, oldpkt, return_count);
+
+       count = rte_distributor_poll_pkt_v1705(d, worker_id, pkts);
+       while (count == -1) {
+               uint64_t t = rte_rdtsc() + 100;
+
+               while (rte_rdtsc() < t)
+                       rte_pause();
+
+               count = rte_distributor_poll_pkt_v1705(d, worker_id, pkts);
+       }
+       return count;
+}
+
+int
+rte_distributor_return_pkt_v1705(struct rte_distributor_v1705 *d,
+               unsigned int worker_id, struct rte_mbuf **oldpkt, int num)
+{
+       struct rte_distributor_buffer_v1705 *buf = &d->bufs[worker_id];
+       unsigned int i;
+
+       if (unlikely(d->alg_type == RTE_DIST_ALG_SINGLE)) {
+               if (num == 1)
+                       return rte_distributor_return_pkt(d->d_v20,
+                               worker_id, oldpkt[0]);
+               else
+                       return -EINVAL;
+       }
+
+       for (i = 0; i < RTE_DIST_BURST_SIZE; i++)
+               /* Switch off the return bit first */
+               buf->retptr64[i] &= ~RTE_DISTRIB_RETURN_BUF;
+
+       for (i = num; i-- > 0; )
+               buf->retptr64[i] = (((int64_t)(uintptr_t)oldpkt[i]) <<
+                       RTE_DISTRIB_FLAG_BITS) | RTE_DISTRIB_RETURN_BUF;
+
+       /* set the GET_BUF but even if we got no returns */
+       buf->retptr64[0] |= RTE_DISTRIB_GET_BUF;
+
+       return 0;
+}
+
+/**** APIs called on distributor core ***/
+
+/* stores a packet returned from a worker inside the returns array */
+static inline void
+store_return(uintptr_t oldbuf, struct rte_distributor_v1705 *d,
+               unsigned int *ret_start, unsigned int *ret_count)
+{
+       if (!oldbuf)
+               return;
+       /* store returns in a circular buffer */
+       d->returns.mbufs[(*ret_start + *ret_count) & RTE_DISTRIB_RETURNS_MASK]
+                       = (void *)oldbuf;
+       *ret_start += (*ret_count == RTE_DISTRIB_RETURNS_MASK);
+       *ret_count += (*ret_count != RTE_DISTRIB_RETURNS_MASK);
+}
+
+/*
+ * Match then flow_ids (tags) of the incoming packets to the flow_ids
+ * of the inflight packets (both inflight on the workers and in each worker
+ * backlog). This will then allow us to pin those packets to the relevant
+ * workers to give us our atomic flow pinning.
+ */
+void
+find_match_scalar(struct rte_distributor_v1705 *d,
+                       uint16_t *data_ptr,
+                       uint16_t *output_ptr)
+{
+       struct rte_distributor_backlog *bl;
+       uint16_t i, j, w;
+
+       /*
+        * Function overview:
+        * 1. Loop through all worker ID's
+        * 2. Compare the current inflights to the incoming tags
+        * 3. Compare the current backlog to the incoming tags
+        * 4. Add any matches to the output
+        */
+
+       for (j = 0 ; j < RTE_DIST_BURST_SIZE; j++)
+               output_ptr[j] = 0;
+
+       for (i = 0; i < d->num_workers; i++) {
+               bl = &d->backlog[i];
+
+               for (j = 0; j < RTE_DIST_BURST_SIZE ; j++)
+                       for (w = 0; w < RTE_DIST_BURST_SIZE; w++)
+                               if (d->in_flight_tags[i][j] == data_ptr[w]) {
+                                       output_ptr[j] = i+1;
+                                       break;
+                               }
+               for (j = 0; j < RTE_DIST_BURST_SIZE; j++)
+                       for (w = 0; w < RTE_DIST_BURST_SIZE; w++)
+                               if (bl->tags[j] == data_ptr[w]) {
+                                       output_ptr[j] = i+1;
+                                       break;
+                               }
+       }
+
+       /*
+        * At this stage, the output contains 8 16-bit values, with
+        * each non-zero value containing the worker ID on which the
+        * corresponding flow is pinned to.
+        */
+}
+
+
+/*
+ * When the handshake bits indicate that there are packets coming
+ * back from the worker, this function is called to copy and store
+ * the valid returned pointers (store_return).
+ */
+static unsigned int
+handle_returns(struct rte_distributor_v1705 *d, unsigned int wkr)
+{
+       struct rte_distributor_buffer_v1705 *buf = &(d->bufs[wkr]);
+       uintptr_t oldbuf;
+       unsigned int ret_start = d->returns.start,
+                       ret_count = d->returns.count;
+       unsigned int count = 0;
+       unsigned int i;
+
+       if (buf->retptr64[0] & RTE_DISTRIB_GET_BUF) {
+               for (i = 0; i < RTE_DIST_BURST_SIZE; i++) {
+                       if (buf->retptr64[i] & RTE_DISTRIB_RETURN_BUF) {
+                               oldbuf = ((uintptr_t)(buf->retptr64[i] >>
+                                       RTE_DISTRIB_FLAG_BITS));
+                               /* store returns in a circular buffer */
+                               store_return(oldbuf, d, &ret_start, &ret_count);
+                               count++;
+                               buf->retptr64[i] &= ~RTE_DISTRIB_RETURN_BUF;
+                       }
+               }
+               d->returns.start = ret_start;
+               d->returns.count = ret_count;
+               /* Clear for the worker to populate with more returns */
+               buf->retptr64[0] = 0;
+       }
+       return count;
+}
+
+/*
+ * This function releases a burst (cache line) to a worker.
+ * It is called from the process function when a cacheline is
+ * full to make room for more packets for that worker, or when
+ * all packets have been assigned to bursts and need to be flushed
+ * to the workers.
+ * It also needs to wait for any outstanding packets from the worker
+ * before sending out new packets.
+ */
+static unsigned int
+release(struct rte_distributor_v1705 *d, unsigned int wkr)
+{
+       struct rte_distributor_buffer_v1705 *buf = &(d->bufs[wkr]);
+       unsigned int i;
+
+       while (!(d->bufs[wkr].bufptr64[0] & RTE_DISTRIB_GET_BUF))
+               rte_pause();
+
+       handle_returns(d, wkr);
+
+       buf->count = 0;
+
+       for (i = 0; i < d->backlog[wkr].count; i++) {
+               d->bufs[wkr].bufptr64[i] = d->backlog[wkr].pkts[i] |
+                               RTE_DISTRIB_GET_BUF | RTE_DISTRIB_VALID_BUF;
+               d->in_flight_tags[wkr][i] = d->backlog[wkr].tags[i];
+       }
+       buf->count = i;
+       for ( ; i < RTE_DIST_BURST_SIZE ; i++) {
+               buf->bufptr64[i] = RTE_DISTRIB_GET_BUF;
+               d->in_flight_tags[wkr][i] = 0;
+       }
+
+       d->backlog[wkr].count = 0;
+
+       /* Clear the GET bit */
+       buf->bufptr64[0] &= ~RTE_DISTRIB_GET_BUF;
+       return  buf->count;
+
+}
+
+
+/* process a set of packets to distribute them to workers */
+int
+rte_distributor_process_v1705(struct rte_distributor_v1705 *d,
+               struct rte_mbuf **mbufs, unsigned int num_mbufs)
+{
+       unsigned int next_idx = 0;
+       static unsigned int wkr;
+       struct rte_mbuf *next_mb = NULL;
+       int64_t next_value = 0;
+       uint16_t new_tag = 0;
+       uint16_t flows[RTE_DIST_BURST_SIZE] __rte_cache_aligned;
+       unsigned int i, j, w, wid;
+
+       if (d->alg_type == RTE_DIST_ALG_SINGLE) {
+               /* Call the old API */
+               return rte_distributor_process(d->d_v20, mbufs, num_mbufs);
+       }
+
+       if (unlikely(num_mbufs == 0)) {
+               /* Flush out all non-full cache-lines to workers. */
+               for (wid = 0 ; wid < d->num_workers; wid++) {
+                       if ((d->bufs[wid].bufptr64[0] & RTE_DISTRIB_GET_BUF)) {
+                               release(d, wid);
+                               handle_returns(d, wid);
+                       }
+               }
+               return 0;
+       }
+
+       while (next_idx < num_mbufs) {
+               uint16_t matches[RTE_DIST_BURST_SIZE];
+               unsigned int pkts;
+
+               if (d->bufs[wkr].bufptr64[0] & RTE_DISTRIB_GET_BUF)
+                       d->bufs[wkr].count = 0;
+
+               if ((num_mbufs - next_idx) < RTE_DIST_BURST_SIZE)
+                       pkts = num_mbufs - next_idx;
+               else
+                       pkts = RTE_DIST_BURST_SIZE;
+
+               for (i = 0; i < pkts; i++) {
+                       if (mbufs[next_idx + i]) {
+                               /* flows have to be non-zero */
+                               flows[i] = mbufs[next_idx + i]->hash.usr | 1;
+                       } else
+                               flows[i] = 0;
+               }
+               for (; i < RTE_DIST_BURST_SIZE; i++)
+                       flows[i] = 0;
+
+               find_match_scalar(d, &flows[0], &matches[0]);
+
+               /*
+                * Matches array now contain the intended worker ID (+1) of
+                * the incoming packets. Any zeroes need to be assigned
+                * workers.
+                */
+
+               for (j = 0; j < pkts; j++) {
+
+                       next_mb = mbufs[next_idx++];
+                       next_value = (((int64_t)(uintptr_t)next_mb) <<
+                                       RTE_DISTRIB_FLAG_BITS);
+                       /*
+                        * User is advocated to set tag vaue for each
+                        * mbuf before calling rte_distributor_process.
+                        * User defined tags are used to identify flows,
+                        * or sessions.
+                        */
+                       /* flows MUST be non-zero */
+                       new_tag = (uint16_t)(next_mb->hash.usr) | 1;
+
+                       /*
+                        * Uncommenting the next line will cause the find_match
+                        * function to be optimised out, making this function
+                        * do parallel (non-atomic) distribution
+                        */
+                       /* matches[j] = 0; */
+
+                       if (matches[j]) {
+                               struct rte_distributor_backlog *bl =
+                                               &d->backlog[matches[j]-1];
+                               if (unlikely(bl->count ==
+                                               RTE_DIST_BURST_SIZE)) {
+                                       release(d, matches[j]-1);
+                               }
+
+                               /* Add to worker that already has flow */
+                               unsigned int idx = bl->count++;
+
+                               bl->tags[idx] = new_tag;
+                               bl->pkts[idx] = next_value;
+
+                       } else {
+                               struct rte_distributor_backlog *bl =
+                                               &d->backlog[wkr];
+                               if (unlikely(bl->count ==
+                                               RTE_DIST_BURST_SIZE)) {
+                                       release(d, wkr);
+                               }
+
+                               /* Add to current worker worker */
+                               unsigned int idx = bl->count++;
+
+                               bl->tags[idx] = new_tag;
+                               bl->pkts[idx] = next_value;
+                               /*
+                                * Now that we've just added an unpinned flow
+                                * to a worker, we need to ensure that all
+                                * other packets with that same flow will go
+                                * to the same worker in this burst.
+                                */
+                               for (w = j; w < pkts; w++)
+                                       if (flows[w] == new_tag)
+                                               matches[w] = wkr+1;
+                       }
+               }
+               wkr++;
+               if (wkr >= d->num_workers)
+                       wkr = 0;
+       }
+
+       /* Flush out all non-full cache-lines to workers. */
+       for (wid = 0 ; wid < d->num_workers; wid++)
+               if ((d->bufs[wid].bufptr64[0] & RTE_DISTRIB_GET_BUF))
+                       release(d, wid);
+
+       return num_mbufs;
+}
+
+/* return to the caller, packets returned from workers */
+int
+rte_distributor_returned_pkts_v1705(struct rte_distributor_v1705 *d,
+               struct rte_mbuf **mbufs, unsigned int max_mbufs)
+{
+       struct rte_distributor_returned_pkts *returns = &d->returns;
+       unsigned int retval = (max_mbufs < returns->count) ?
+                       max_mbufs : returns->count;
+       unsigned int i;
+
+       if (d->alg_type == RTE_DIST_ALG_SINGLE) {
+               /* Call the old API */
+               return rte_distributor_returned_pkts(d->d_v20,
+                               mbufs, max_mbufs);
+       }
+
+       for (i = 0; i < retval; i++) {
+               unsigned int idx = (returns->start + i) &
+                               RTE_DISTRIB_RETURNS_MASK;
+
+               mbufs[i] = returns->mbufs[idx];
+       }
+       returns->start += i;
+       returns->count -= i;
+
+       return retval;
+}
+
+/*
+ * Return the number of packets in-flight in a distributor, i.e. packets
+ * being workered on or queued up in a backlog.
+ */
+static inline unsigned int
+total_outstanding(const struct rte_distributor_v1705 *d)
+{
+       unsigned int wkr, total_outstanding = 0;
+
+       for (wkr = 0; wkr < d->num_workers; wkr++)
+               total_outstanding += d->backlog[wkr].count;
+
+       return total_outstanding;
+}
+
+/*
+ * Flush the distributor, so that there are no outstanding packets in flight or
+ * queued up.
+ */
+int
+rte_distributor_flush_v1705(struct rte_distributor_v1705 *d)
+{
+       const unsigned int flushed = total_outstanding(d);
+       unsigned int wkr;
+
+       if (d->alg_type == RTE_DIST_ALG_SINGLE) {
+               /* Call the old API */
+               return rte_distributor_flush(d->d_v20);
+       }
+
+       while (total_outstanding(d) > 0)
+               rte_distributor_process_v1705(d, NULL, 0);
+
+       /*
+        * Send empty burst to all workers to allow them to exit
+        * gracefully, should they need to.
+        */
+       rte_distributor_process_v1705(d, NULL, 0);
+
+       for (wkr = 0; wkr < d->num_workers; wkr++)
+               handle_returns(d, wkr);
+
+       return flushed;
+}
+
+/* clears the internal returns array in the distributor */
+void
+rte_distributor_clear_returns_v1705(struct rte_distributor_v1705 *d)
+{
+       unsigned int wkr;
+
+       if (d->alg_type == RTE_DIST_ALG_SINGLE) {
+               /* Call the old API */
+               rte_distributor_clear_returns(d->d_v20);
+       }
+
+       /* throw away returns, so workers can exit */
+       for (wkr = 0; wkr < d->num_workers; wkr++)
+               d->bufs[wkr].retptr64[0] = 0;
+}
+
+/* creates a distributor instance */
+struct rte_distributor_v1705 *
+rte_distributor_create_v1705(const char *name,
+               unsigned int socket_id,
+               unsigned int num_workers,
+               unsigned int alg_type)
+{
+       struct rte_distributor_v1705 *d;
+       struct rte_dist_burst_list *dist_burst_list;
+       char mz_name[RTE_MEMZONE_NAMESIZE];
+       const struct rte_memzone *mz;
+       unsigned int i;
+
+       /* TODO Reorganise function properly around RTE_DIST_ALG_SINGLE/BURST */
+
+       /* compilation-time checks */
+       RTE_BUILD_BUG_ON((sizeof(*d) & RTE_CACHE_LINE_MASK) != 0);
+       RTE_BUILD_BUG_ON((RTE_DISTRIB_MAX_WORKERS & 7) != 0);
+
+       if (alg_type == RTE_DIST_ALG_SINGLE) {
+               d = malloc(sizeof(struct rte_distributor_v1705));
+               d->d_v20 = rte_distributor_create(name,
+                               socket_id, num_workers);
+               if (d->d_v20 == NULL) {
+                       /* rte_errno will have been set */
+                       return NULL;
+               }
+               d->alg_type = alg_type;
+               return d;
+       }
+
+       if (name == NULL || num_workers >= RTE_DISTRIB_MAX_WORKERS) {
+               rte_errno = EINVAL;
+               return NULL;
+       }
+
+       snprintf(mz_name, sizeof(mz_name), RTE_DISTRIB_PREFIX"%s", name);
+       mz = rte_memzone_reserve(mz_name, sizeof(*d), socket_id, NO_FLAGS);
+       if (mz == NULL) {
+               rte_errno = ENOMEM;
+               return NULL;
+       }
+
+       d = mz->addr;
+       snprintf(d->name, sizeof(d->name), "%s", name);
+       d->num_workers = num_workers;
+       d->alg_type = alg_type;
+       d->dist_match_fn = RTE_DIST_MATCH_SCALAR;
+
+       /*
+        * Set up the backog tags so they're pointing at the second cache
+        * line for performance during flow matching
+        */
+       for (i = 0 ; i < num_workers ; i++)
+               d->backlog[i].tags = &d->in_flight_tags[i][RTE_DIST_BURST_SIZE];
+
+       dist_burst_list = RTE_TAILQ_CAST(rte_dist_burst_tailq.head,
+                                         rte_dist_burst_list);
+
+
+       rte_rwlock_write_lock(RTE_EAL_TAILQ_RWLOCK);
+       TAILQ_INSERT_TAIL(dist_burst_list, d, next);
+       rte_rwlock_write_unlock(RTE_EAL_TAILQ_RWLOCK);
+
+       return d;
+}
diff --git a/lib/librte_distributor/rte_distributor_next.h b/lib/librte_distributor/rte_distributor_next.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..0034020
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,269 @@
+/*-
+ *   BSD LICENSE
+ *
+ *   Copyright(c) 2017 Intel Corporation. All rights reserved.
+ *
+ *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+ *   modification, are permitted provided that the following conditions
+ *   are met:
+ *
+ *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
+ *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
+ *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
+ *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
+ *       the documentation and/or other materials provided with the
+ *       distribution.
+ *     * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
+ *       contributors may be used to endorse or promote products derived
+ *       from this software without specific prior written permission.
+ *
+ *   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
+ *   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
+ *   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
+ *   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
+ *   OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
+ *   SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
+ *   LIMITED TO, PROCUREMENT OF 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.
+ */
+
+#ifndef _RTE_DISTRIBUTOR_H_
+#define _RTE_DISTRIBUTOR_H_
+
+/**
+ * @file
+ * RTE distributor
+ *
+ * The distributor is a component which is designed to pass packets
+ * one-at-a-time to workers, with dynamic load balancing.
+ */
+
+#ifdef __cplusplus
+extern "C" {
+#endif
+
+/* Type of distribution (burst/single) */
+enum rte_distributor_alg_type {
+       RTE_DIST_ALG_BURST = 0,
+       RTE_DIST_ALG_SINGLE,
+       RTE_DIST_NUM_ALG_TYPES
+};
+
+struct rte_distributor_v1705;
+struct rte_mbuf;
+
+/**
+ * Function to create a new distributor instance
+ *
+ * Reserves the memory needed for the distributor operation and
+ * initializes the distributor to work with the configured number of workers.
+ *
+ * @param name
+ *   The name to be given to the distributor instance.
+ * @param socket_id
+ *   The NUMA node on which the memory is to be allocated
+ * @param num_workers
+ *   The maximum number of workers that will request packets from this
+ *   distributor
+ * @param alg_type
+ *   Call the legacy API, or use the new burst API. legacy uses 32-bit
+ *   flow ID, and works on a single packet at a time. Latest uses 15-
+ *   bit flow ID and works on up to 8 packets at a time to worers.
+ * @return
+ *   The newly created distributor instance
+ */
+struct rte_distributor_v1705 *
+rte_distributor_create_v1705(const char *name, unsigned int socket_id,
+               unsigned int num_workers,
+               unsigned int alg_type);
+
+/*  *** APIS to be called on the distributor lcore ***  */
+/*
+ * The following APIs are the public APIs which are designed for use on a
+ * single lcore which acts as the distributor lcore for a given distributor
+ * instance. These functions cannot be called on multiple cores simultaneously
+ * without using locking to protect access to the internals of the distributor.
+ *
+ * NOTE: a given lcore cannot act as both a distributor lcore and a worker lcore
+ * for the same distributor instance, otherwise deadlock will result.
+ */
+
+/**
+ * Process a set of packets by distributing them among workers that request
+ * packets. The distributor will ensure that no two packets that have the
+ * same flow id, or tag, in the mbuf will be processed on different cores at
+ * the same time.
+ *
+ * The user is advocated to set tag for each mbuf before calling this function.
+ * If user doesn't set the tag, the tag value can be various values depending on
+ * driver implementation and configuration.
+ *
+ * This is not multi-thread safe and should only be called on a single lcore.
+ *
+ * @param d
+ *   The distributor instance to be used
+ * @param mbufs
+ *   The mbufs to be distributed
+ * @param num_mbufs
+ *   The number of mbufs in the mbufs array
+ * @return
+ *   The number of mbufs processed.
+ */
+int
+rte_distributor_process_v1705(struct rte_distributor_v1705 *d,
+               struct rte_mbuf **mbufs, unsigned int num_mbufs);
+
+/**
+ * Get a set of mbufs that have been returned to the distributor by workers
+ *
+ * This should only be called on the same lcore as rte_distributor_process()
+ *
+ * @param d
+ *   The distributor instance to be used
+ * @param mbufs
+ *   The mbufs pointer array to be filled in
+ * @param max_mbufs
+ *   The size of the mbufs array
+ * @return
+ *   The number of mbufs returned in the mbufs array.
+ */
+int
+rte_distributor_returned_pkts_v1705(struct rte_distributor_v1705 *d,
+               struct rte_mbuf **mbufs, unsigned int max_mbufs);
+
+/**
+ * Flush the distributor component, so that there are no in-flight or
+ * backlogged packets awaiting processing
+ *
+ * This should only be called on the same lcore as rte_distributor_process()
+ *
+ * @param d
+ *   The distributor instance to be used
+ * @return
+ *   The number of queued/in-flight packets that were completed by this call.
+ */
+int
+rte_distributor_flush_v1705(struct rte_distributor_v1705 *d);
+
+/**
+ * Clears the array of returned packets used as the source for the
+ * rte_distributor_returned_pkts() API call.
+ *
+ * This should only be called on the same lcore as rte_distributor_process()
+ *
+ * @param d
+ *   The distributor instance to be used
+ */
+void
+rte_distributor_clear_returns_v1705(struct rte_distributor_v1705 *d);
+
+/*  *** APIS to be called on the worker lcores ***  */
+/*
+ * The following APIs are the public APIs which are designed for use on
+ * multiple lcores which act as workers for a distributor. Each lcore should use
+ * a unique worker id when requesting packets.
+ *
+ * NOTE: a given lcore cannot act as both a distributor lcore and a worker lcore
+ * for the same distributor instance, otherwise deadlock will result.
+ */
+
+/**
+ * API called by a worker to get new packets to process. Any previous packets
+ * given to the worker is assumed to have completed processing, and may be
+ * optionally returned to the distributor via the oldpkt parameter.
+ *
+ * @param d
+ *   The distributor instance to be used
+ * @param worker_id
+ *   The worker instance number to use - must be less that num_workers passed
+ *   at distributor creation time.
+ * @param pkts
+ *   The mbufs pointer array to be filled in (up to 8 packets)
+ * @param oldpkt
+ *   The previous packet, if any, being processed by the worker
+ * @param retcount
+ *   The number of packets being returned
+ *
+ * @return
+ *   The number of packets in the pkts array
+ */
+int
+rte_distributor_get_pkt_v1705(struct rte_distributor_v1705 *d,
+       unsigned int worker_id, struct rte_mbuf **pkts,
+       struct rte_mbuf **oldpkt, unsigned int retcount);
+
+/**
+ * API called by a worker to return a completed packet without requesting a
+ * new packet, for example, because a worker thread is shutting down
+ *
+ * @param d
+ *   The distributor instance to be used
+ * @param worker_id
+ *   The worker instance number to use - must be less that num_workers passed
+ *   at distributor creation time.
+ * @param oldpkt
+ *   The previous packets being processed by the worker
+ * @param num
+ *   The number of packets in the oldpkt array
+ */
+int
+rte_distributor_return_pkt_v1705(struct rte_distributor_v1705 *d,
+       unsigned int worker_id, struct rte_mbuf **oldpkt, int num);
+
+/**
+ * API called by a worker to request a new packet to process.
+ * Any previous packet given to the worker is assumed to have completed
+ * processing, and may be optionally returned to the distributor via
+ * the oldpkt parameter.
+ * Unlike rte_distributor_get_pkt_burst(), this function does not wait for a
+ * new packet to be provided by the distributor.
+ *
+ * NOTE: after calling this function, rte_distributor_poll_pkt_burst() should
+ * be used to poll for the packet requested. The rte_distributor_get_pkt_burst()
+ * API should *not* be used to try and retrieve the new packet.
+ *
+ * @param d
+ *   The distributor instance to be used
+ * @param worker_id
+ *   The worker instance number to use - must be less that num_workers passed
+ *   at distributor creation time.
+ * @param oldpkt
+ *   The returning packets, if any, processed by the worker
+ * @param count
+ *   The number of returning packets
+ */
+void
+rte_distributor_request_pkt_v1705(struct rte_distributor_v1705 *d,
+               unsigned int worker_id, struct rte_mbuf **oldpkt,
+               unsigned int count);
+
+/**
+ * API called by a worker to check for a new packet that was previously
+ * requested by a call to rte_distributor_request_pkt(). It does not wait
+ * for the new packet to be available, but returns NULL if the request has
+ * not yet been fulfilled by the distributor.
+ *
+ * @param d
+ *   The distributor instance to be used
+ * @param worker_id
+ *   The worker instance number to use - must be less that num_workers passed
+ *   at distributor creation time.
+ * @param mbufs
+ *   The array of mbufs being given to the worker
+ *
+ * @return
+ *   The number of packets being given to the worker thread, zero if no
+ *   packet is yet available.
+ */
+int
+rte_distributor_poll_pkt_v1705(struct rte_distributor_v1705 *d,
+               unsigned int worker_id, struct rte_mbuf **mbufs);
+
+#ifdef __cplusplus
+}
+#endif
+
+#endif
index b1c0f66..82b0daf 100644 (file)
@@ -129,6 +129,67 @@ struct rte_distributor {
        struct rte_distributor_returned_pkts returns;
 };
 
+/* All different signature compare functions */
+enum rte_distributor_match_function {
+       RTE_DIST_MATCH_SCALAR = 0,
+       RTE_DIST_MATCH_VECTOR,
+       RTE_DIST_NUM_MATCH_FNS
+};
+
+/**
+ * Buffer structure used to pass the pointer data between cores. This is cache
+ * line aligned, but to improve performance and prevent adjacent cache-line
+ * prefetches of buffers for other workers, e.g. when worker 1's buffer is on
+ * the next cache line to worker 0, we pad this out to two cache lines.
+ * We can pass up to 8 mbufs at a time in one cacheline.
+ * There is a separate cacheline for returns in the burst API.
+ */
+struct rte_distributor_buffer_v1705 {
+       volatile int64_t bufptr64[RTE_DIST_BURST_SIZE]
+               __rte_cache_aligned; /* <= outgoing to worker */
+
+       int64_t pad1 __rte_cache_aligned;    /* <= one cache line  */
+
+       volatile int64_t retptr64[RTE_DIST_BURST_SIZE]
+               __rte_cache_aligned; /* <= incoming from worker */
+
+       int64_t pad2 __rte_cache_aligned;    /* <= one cache line  */
+
+       int count __rte_cache_aligned;       /* <= number of current mbufs */
+};
+
+struct rte_distributor_v1705 {
+       TAILQ_ENTRY(rte_distributor_v1705) next;    /**< Next in list. */
+
+       char name[RTE_DISTRIBUTOR_NAMESIZE];  /**< Name of the ring. */
+       unsigned int num_workers;             /**< Number of workers polling */
+       unsigned int alg_type;                /**< Number of alg types */
+
+       /**>
+        * First cache line in the this array are the tags inflight
+        * on the worker core. Second cache line are the backlog
+        * that are going to go to the worker core.
+        */
+       uint16_t in_flight_tags[RTE_DISTRIB_MAX_WORKERS][RTE_DIST_BURST_SIZE*2]
+                       __rte_cache_aligned;
+
+       struct rte_distributor_backlog backlog[RTE_DISTRIB_MAX_WORKERS]
+                       __rte_cache_aligned;
+
+       struct rte_distributor_buffer_v1705 bufs[RTE_DISTRIB_MAX_WORKERS];
+
+       struct rte_distributor_returned_pkts returns;
+
+       enum rte_distributor_match_function dist_match_fn;
+
+       struct rte_distributor *d_v20;
+};
+
+void
+find_match_scalar(struct rte_distributor_v1705 *d,
+                       uint16_t *data_ptr,
+                       uint16_t *output_ptr);
+
 #ifdef __cplusplus
 }
 #endif