8052efe675f3b9f9df5a598d522b817b6cdb5cdb
[dpdk.git] / lib / librte_compressdev / rte_compressdev.h
1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
2  * Copyright(c) 2017-2018 Intel Corporation
3  */
4
5 #ifndef _RTE_COMPRESSDEV_H_
6 #define _RTE_COMPRESSDEV_H_
7
8 /**
9  * @file rte_compressdev.h
10  *
11  * RTE Compression Device APIs
12  *
13  * Defines comp device APIs for the provisioning of compression operations.
14  */
15
16 #ifdef __cplusplus
17 extern "C" {
18 #endif
19
20 #include <rte_common.h>
21
22 #include "rte_comp.h"
23
24 /**
25  * Parameter log base 2 range description.
26  * Final value will be 2^value.
27  */
28 struct rte_param_log2_range {
29         uint8_t min;    /**< Minimum log2 value */
30         uint8_t max;    /**< Maximum log2 value */
31         uint8_t increment;
32         /**< If a range of sizes are supported,
33          * this parameter is used to indicate
34          * increments in base 2 log byte value
35          * that are supported between the minimum and maximum
36          */
37 };
38
39 /** Structure used to capture a capability of a comp device */
40 struct rte_compressdev_capabilities {
41         enum rte_comp_algorithm algo;
42         /* Compression algorithm */
43         uint64_t comp_feature_flags;
44         /**< Bitmask of flags for compression service features */
45         struct rte_param_log2_range window_size;
46         /**< Window size range in base two log byte values */
47 };
48
49 /** Macro used at end of comp PMD list */
50 #define RTE_COMP_END_OF_CAPABILITIES_LIST() \
51         { RTE_COMP_ALGO_UNSPECIFIED }
52
53 __rte_experimental
54 const struct rte_compressdev_capabilities *
55 rte_compressdev_capability_get(uint8_t dev_id,
56                         enum rte_comp_algorithm algo);
57
58 /**
59  * compression device supported feature flags
60  *
61  * @note New features flags should be added to the end of the list
62  *
63  * Keep these flags synchronised with rte_compressdev_get_feature_name()
64  */
65 #define RTE_COMPDEV_FF_HW_ACCELERATED           (1ULL << 0)
66 /**< Operations are off-loaded to an external hardware accelerator */
67 #define RTE_COMPDEV_FF_CPU_SSE                  (1ULL << 1)
68 /**< Utilises CPU SIMD SSE instructions */
69 #define RTE_COMPDEV_FF_CPU_AVX                  (1ULL << 2)
70 /**< Utilises CPU SIMD AVX instructions */
71 #define RTE_COMPDEV_FF_CPU_AVX2                 (1ULL << 3)
72 /**< Utilises CPU SIMD AVX2 instructions */
73 #define RTE_COMPDEV_FF_CPU_AVX512               (1ULL << 4)
74 /**< Utilises CPU SIMD AVX512 instructions */
75 #define RTE_COMPDEV_FF_CPU_NEON                 (1ULL << 5)
76 /**< Utilises CPU NEON instructions */
77 #define RTE_COMPDEV_FF_OP_DONE_IN_DEQUEUE       (1ULL << 6)
78 /**< A PMD should set this if the bulk of the
79  * processing is done during the dequeue. It should leave it
80  * cleared if the processing is done during the enqueue (default).
81  * Applications can use this as a hint for tuning.
82  */
83
84 /**
85  * Get the name of a compress device feature flag.
86  *
87  * @param flag
88  *   The mask describing the flag
89  *
90  * @return
91  *   The name of this flag, or NULL if it's not a valid feature flag.
92  */
93 __rte_experimental
94 const char *
95 rte_compressdev_get_feature_name(uint64_t flag);
96
97 /**  comp device information */
98 struct rte_compressdev_info {
99         const char *driver_name;                /**< Driver name. */
100         uint64_t feature_flags;                 /**< Feature flags */
101         const struct rte_compressdev_capabilities *capabilities;
102         /**< Array of devices supported capabilities */
103         uint16_t max_nb_queue_pairs;
104         /**< Maximum number of queues pairs supported by device.
105          * (If 0, there is no limit in maximum number of queue pairs)
106          */
107 };
108
109 /** comp device statistics */
110 struct rte_compressdev_stats {
111         uint64_t enqueued_count;
112         /**< Count of all operations enqueued */
113         uint64_t dequeued_count;
114         /**< Count of all operations dequeued */
115
116         uint64_t enqueue_err_count;
117         /**< Total error count on operations enqueued */
118         uint64_t dequeue_err_count;
119         /**< Total error count on operations dequeued */
120 };
121
122
123 /**
124  * Get the device identifier for the named compress device.
125  *
126  * @param name
127  *   Device name to select the device structure
128  * @return
129  *   - Returns compress device identifier on success.
130  *   - Return -1 on failure to find named compress device.
131  */
132 __rte_experimental
133 int
134 rte_compressdev_get_dev_id(const char *name);
135
136 /**
137  * Get the compress device name given a device identifier.
138  *
139  * @param dev_id
140  *   Compress device identifier
141  * @return
142  *   - Returns compress device name.
143  *   - Returns NULL if compress device is not present.
144  */
145 __rte_experimental
146 const char *
147 rte_compressdev_name_get(uint8_t dev_id);
148
149 /**
150  * Get the total number of compress devices that have been successfully
151  * initialised.
152  *
153  * @return
154  *   - The total number of usable compress devices.
155  */
156 __rte_experimental
157 uint8_t
158 rte_compressdev_count(void);
159
160 /**
161  * Get number and identifiers of attached comp devices that
162  * use the same compress driver.
163  *
164  * @param driver_name
165  *   Driver name
166  * @param devices
167  *   Output devices identifiers
168  * @param nb_devices
169  *   Maximal number of devices
170  *
171  * @return
172  *   Returns number of attached compress devices.
173  */
174 __rte_experimental
175 uint8_t
176 rte_compressdev_devices_get(const char *driver_name, uint8_t *devices,
177                 uint8_t nb_devices);
178
179 /*
180  * Return the NUMA socket to which a device is connected.
181  *
182  * @param dev_id
183  *   Compress device identifier
184  * @return
185  *   The NUMA socket id to which the device is connected or
186  *   a default of zero if the socket could not be determined.
187  *   -1 if returned is the dev_id value is out of range.
188  */
189 __rte_experimental
190 int
191 rte_compressdev_socket_id(uint8_t dev_id);
192
193 /** Compress device configuration structure */
194 struct rte_compressdev_config {
195         int socket_id;
196         /**< Socket on which to allocate resources */
197         uint16_t nb_queue_pairs;
198         /**< Total number of queue pairs to configure on a device */
199         uint16_t max_nb_priv_xforms;
200         /**< Max number of private_xforms which will be created on the device */
201         uint16_t max_nb_streams;
202         /**< Max number of streams which will be created on the device */
203 };
204
205 /**
206  * Configure a device.
207  *
208  * This function must be invoked first before any other function in the
209  * API. This function can also be re-invoked when a device is in the
210  * stopped state.
211  *
212  * @param dev_id
213  *   Compress device identifier
214  * @param config
215  *   The compress device configuration
216  * @return
217  *   - 0: Success, device configured.
218  *   - <0: Error code returned by the driver configuration function.
219  */
220 __rte_experimental
221 int
222 rte_compressdev_configure(uint8_t dev_id,
223                         struct rte_compressdev_config *config);
224
225 /**
226  * Start a device.
227  *
228  * The device start step is called after configuring the device and setting up
229  * its queue pairs.
230  * On success, data-path functions exported by the API (enqueue/dequeue, etc)
231  * can be invoked.
232  *
233  * @param dev_id
234  *   Compress device identifier
235  * @return
236  *   - 0: Success, device started.
237  *   - <0: Error code of the driver device start function.
238  */
239 __rte_experimental
240 int
241 rte_compressdev_start(uint8_t dev_id);
242
243 /**
244  * Stop a device. The device can be restarted with a call to
245  * rte_compressdev_start()
246  *
247  * @param dev_id
248  *   Compress device identifier
249  */
250 __rte_experimental
251 void
252 rte_compressdev_stop(uint8_t dev_id);
253
254 /**
255  * Close an device.
256  * The memory allocated in the device gets freed.
257  * After calling this function, in order to use
258  * the device again, it is required to
259  * configure the device again.
260  *
261  * @param dev_id
262  *   Compress device identifier
263  *
264  * @return
265  *  - 0 on successfully closing device
266  *  - <0 on failure to close device
267  */
268 __rte_experimental
269 int
270 rte_compressdev_close(uint8_t dev_id);
271
272 /**
273  * Allocate and set up a receive queue pair for a device.
274  * This should only be called when the device is stopped.
275  *
276  *
277  * @param dev_id
278  *   Compress device identifier
279  * @param queue_pair_id
280  *   The index of the queue pairs to set up. The
281  *   value must be in the range [0, nb_queue_pair - 1]
282  *   previously supplied to rte_compressdev_configure()
283  * @param max_inflight_ops
284  *   Max number of ops which the qp will have to
285  *   accommodate simultaneously
286  * @param socket_id
287  *   The *socket_id* argument is the socket identifier
288  *   in case of NUMA. The value can be *SOCKET_ID_ANY*
289  *   if there is no NUMA constraint for the DMA memory
290  *   allocated for the receive queue pair
291  * @return
292  *   - 0: Success, queue pair correctly set up.
293  *   - <0: Queue pair configuration failed
294  */
295 __rte_experimental
296 int
297 rte_compressdev_queue_pair_setup(uint8_t dev_id, uint16_t queue_pair_id,
298                 uint32_t max_inflight_ops, int socket_id);
299
300 /**
301  * Get the number of queue pairs on a specific comp device
302  *
303  * @param dev_id
304  *   Compress device identifier
305  * @return
306  *   - The number of configured queue pairs.
307  */
308 __rte_experimental
309 uint16_t
310 rte_compressdev_queue_pair_count(uint8_t dev_id);
311
312
313 /**
314  * Retrieve the general I/O statistics of a device.
315  *
316  * @param dev_id
317  *   The identifier of the device
318  * @param stats
319  *   A pointer to a structure of type
320  *   *rte_compressdev_stats* to be filled with the
321  *   values of device counters
322  * @return
323  *   - Zero if successful.
324  *   - Non-zero otherwise.
325  */
326 __rte_experimental
327 int
328 rte_compressdev_stats_get(uint8_t dev_id, struct rte_compressdev_stats *stats);
329
330 /**
331  * Reset the general I/O statistics of a device.
332  *
333  * @param dev_id
334  *   The identifier of the device.
335  */
336 __rte_experimental
337 void
338 rte_compressdev_stats_reset(uint8_t dev_id);
339
340 /**
341  * Retrieve the contextual information of a device.
342  *
343  * @param dev_id
344  *   Compress device identifier
345  * @param dev_info
346  *   A pointer to a structure of type *rte_compressdev_info*
347  *   to be filled with the contextual information of the device
348  *
349  * @note The capabilities field of dev_info is set to point to the first
350  * element of an array of struct rte_compressdev_capabilities.
351  * The element after the last valid element has it's op field set to
352  * RTE_COMP_ALGO_LIST_END.
353  */
354 __rte_experimental
355 void
356 rte_compressdev_info_get(uint8_t dev_id, struct rte_compressdev_info *dev_info);
357
358 /**
359  *
360  * Dequeue a burst of processed compression operations from a queue on the comp
361  * device. The dequeued operation are stored in *rte_comp_op* structures
362  * whose pointers are supplied in the *ops* array.
363  *
364  * The rte_compressdev_dequeue_burst() function returns the number of ops
365  * actually dequeued, which is the number of *rte_comp_op* data structures
366  * effectively supplied into the *ops* array.
367  *
368  * A return value equal to *nb_ops* indicates that the queue contained
369  * at least *nb_ops* operations, and this is likely to signify that other
370  * processed operations remain in the devices output queue. Applications
371  * implementing a "retrieve as many processed operations as possible" policy
372  * can check this specific case and keep invoking the
373  * rte_compressdev_dequeue_burst() function until a value less than
374  * *nb_ops* is returned.
375  *
376  * The rte_compressdev_dequeue_burst() function does not provide any error
377  * notification to avoid the corresponding overhead.
378  *
379  * @note: operation ordering is not maintained within the queue pair.
380  *
381  * @note: In case op status = OUT_OF_SPACE_TERMINATED, op.consumed=0 and the
382  * op must be resubmitted with the same input data and a larger output buffer.
383  * op.produced is usually 0, but in decompression cases a PMD may return > 0
384  * and the application may find it useful to inspect that data.
385  * This status is only returned on STATELESS ops.
386  *
387  * @note: In case op status = OUT_OF_SPACE_RECOVERABLE, op.produced can be used
388  * and next op in stream should continue on from op.consumed+1 with a fresh
389  * output buffer.
390  * Consumed=0, produced=0 is an unusual but allowed case. There may be useful
391  * state/history stored in the PMD, even though no output was produced yet.
392  *
393  *
394  * @param dev_id
395  *   Compress device identifier
396  * @param qp_id
397  *   The index of the queue pair from which to retrieve
398  *   processed operations. The value must be in the range
399  *   [0, nb_queue_pair - 1] previously supplied to
400  *   rte_compressdev_configure()
401  * @param ops
402  *   The address of an array of pointers to
403  *   *rte_comp_op* structures that must be
404  *   large enough to store *nb_ops* pointers in it
405  * @param nb_ops
406  *   The maximum number of operations to dequeue
407  * @return
408  *   - The number of operations actually dequeued, which is the number
409  *   of pointers to *rte_comp_op* structures effectively supplied to the
410  *   *ops* array.
411  */
412 __rte_experimental
413 uint16_t
414 rte_compressdev_dequeue_burst(uint8_t dev_id, uint16_t qp_id,
415                 struct rte_comp_op **ops, uint16_t nb_ops);
416
417 /**
418  * Enqueue a burst of operations for processing on a compression device.
419  *
420  * The rte_compressdev_enqueue_burst() function is invoked to place
421  * comp operations on the queue *qp_id* of the device designated by
422  * its *dev_id*.
423  *
424  * The *nb_ops* parameter is the number of operations to process which are
425  * supplied in the *ops* array of *rte_comp_op* structures.
426  *
427  * The rte_compressdev_enqueue_burst() function returns the number of
428  * operations it actually enqueued for processing. A return value equal to
429  * *nb_ops* means that all packets have been enqueued.
430  *
431  * @note All compression operations are Out-of-place (OOP) operations,
432  * as the size of the output data is different to the size of the input data.
433  *
434  * @note The rte_comp_op contains both input and output parameters and is the
435  * vehicle for the application to pass data into and out of the PMD. While an
436  * op is inflight, i.e. once it has been enqueued, the private_xform or stream
437  * attached to it and any mbufs or memory referenced by it should not be altered
438  * or freed by the application. The PMD may use or change some of this data at
439  * any time until it has been returned in a dequeue operation.
440  *
441  * @note The flush flag only applies to operations which return SUCCESS.
442  * In OUT_OF_SPACE cases whether STATEFUL or STATELESS, data in dest buffer
443  * is as if flush flag was FLUSH_NONE.
444  * @note flush flag only applies in compression direction. It has no meaning
445  * for decompression.
446  * @note: operation ordering is not maintained within the queue pair.
447  *
448  * @param dev_id
449  *   Compress device identifier
450  * @param qp_id
451  *   The index of the queue pair on which operations
452  *   are to be enqueued for processing. The value
453  *   must be in the range [0, nb_queue_pairs - 1]
454  *   previously supplied to *rte_compressdev_configure*
455  * @param ops
456  *   The address of an array of *nb_ops* pointers
457  *   to *rte_comp_op* structures which contain
458  *   the operations to be processed
459  * @param nb_ops
460  *   The number of operations to process
461  * @return
462  *   The number of operations actually enqueued on the device. The return
463  *   value can be less than the value of the *nb_ops* parameter when the
464  *   comp devices queue is full or if invalid parameters are specified in
465  *   a *rte_comp_op*.
466  */
467 __rte_experimental
468 uint16_t
469 rte_compressdev_enqueue_burst(uint8_t dev_id, uint16_t qp_id,
470                 struct rte_comp_op **ops, uint16_t nb_ops);
471
472 /**
473  * This should alloc a stream from the device's mempool and initialise it.
474  * The application should call this API when setting up for the stateful
475  * processing of a set of data on a device. The API can be called multiple
476  * times to set up a stream for each data set. The handle returned is only for
477  * use with ops of op_type STATEFUL and must be passed to the PMD
478  * with every op in the data stream
479  *
480  * @param dev_id
481  *   Compress device identifier
482  * @param xform
483  *   xform data
484  * @param stream
485  *   Pointer to where PMD's private stream handle should be stored
486  *
487  * @return
488  *  - 0 if successful and valid stream handle
489  *  - <0 in error cases
490  *  - Returns -EINVAL if input parameters are invalid.
491  *  - Returns -ENOTSUP if comp device does not support STATEFUL operations.
492  *  - Returns -ENOTSUP if comp device does not support the comp transform.
493  *  - Returns -ENOMEM if the private stream could not be allocated.
494  *
495  */
496 __rte_experimental
497 int
498 rte_compressdev_stream_create(uint8_t dev_id,
499                 const struct rte_comp_xform *xform,
500                 void **stream);
501
502 /**
503  * This should clear the stream and return it to the device's mempool.
504  *
505  * @param dev_id
506  *   Compress device identifier
507  *
508  * @param stream
509  *   PMD's private stream data
510  *
511  * @return
512  *  - 0 if successful
513  *  - <0 in error cases
514  *  - Returns -EINVAL if input parameters are invalid.
515  *  - Returns -ENOTSUP if comp device does not support STATEFUL operations.
516  *  - Returns -EBUSY if can't free stream as there are inflight operations
517  */
518 __rte_experimental
519 int
520 rte_compressdev_stream_free(uint8_t dev_id, void *stream);
521
522 /**
523  * This should alloc a private_xform from the device's mempool and initialise
524  * it. The application should call this API when setting up for stateless
525  * processing on a device. If it returns non-shareable, then the appl cannot
526  * share this handle with multiple in-flight ops and should call this API again
527  * to get a separate handle for every in-flight op.
528  * The handle returned is only valid for use with ops of op_type STATELESS.
529  *
530  * @param dev_id
531  *   Compress device identifier
532  * @param xform
533  *   xform data
534  * @param private_xform
535  *   Pointer to where PMD's private_xform handle should be stored
536  *
537  * @return
538  *  - if successful returns 0
539  *    and valid private_xform handle
540  *  - <0 in error cases
541  *  - Returns -EINVAL if input parameters are invalid.
542  *  - Returns -ENOTSUP if comp device does not support the comp transform.
543  *  - Returns -ENOMEM if the private_xform could not be allocated.
544  */
545 __rte_experimental
546 int
547 rte_compressdev_private_xform_create(uint8_t dev_id,
548                 const struct rte_comp_xform *xform,
549                 void **private_xform);
550
551 /**
552  * This should clear the private_xform and return it to the device's mempool.
553  * It is the application's responsibility to ensure that private_xform data
554  * is not cleared while there are still in-flight operations using it.
555  *
556  * @param dev_id
557  *   Compress device identifier
558  *
559  * @param private_xform
560  *   PMD's private_xform data
561  *
562  * @return
563  *  - 0 if successful
564  *  - <0 in error cases
565  *  - Returns -EINVAL if input parameters are invalid.
566  */
567 __rte_experimental
568 int
569 rte_compressdev_private_xform_free(uint8_t dev_id, void *private_xform);
570
571 #ifdef __cplusplus
572 }
573 #endif
574
575 #endif /* _RTE_COMPRESSDEV_H_ */