lib/librte_hash/rte_hash.h

   1 /*-
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  31  *   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  32  */
  33
  34 #ifndef _RTE_HASH_H_
  35 #define _RTE_HASH_H_
  36
  37 /**
  38  * @file
  39  *
  40  * RTE Hash Table
  41  */
  42
  43 #include <stdint.h>
  44 #include <sys/queue.h>
  45
  46 #ifdef __cplusplus
  47 extern "C" {
  48 #endif
  49
  50 /** Maximum size of hash table that can be created. */
  51 #define RTE_HASH_ENTRIES_MAX                    (1 << 26)
  52
  53 /** Maximum bucket size that can be created. */
  54 #define RTE_HASH_BUCKET_ENTRIES_MAX             16
  55
  56 /** Maximum length of key that can be used. */
  57 #define RTE_HASH_KEY_LENGTH_MAX                 64
  58
  59 /** Max number of keys that can be searched for using rte_hash_lookup_multi. */
  60 #define RTE_HASH_LOOKUP_BULK_MAX                16
  61 #define RTE_HASH_LOOKUP_MULTI_MAX               RTE_HASH_LOOKUP_BULK_MAX
  62
  63 /** Max number of characters in hash name.*/
  64 #define RTE_HASH_NAMESIZE                       32
  65
  66 /** Signature of key that is stored internally. */
  67 typedef uint32_t hash_sig_t;
  68
  69 /** Type of function that can be used for calculating the hash value. */
  70 typedef uint32_t (*rte_hash_function)(const void *key, uint32_t key_len,
  71                                       uint32_t init_val);
  72
  73 /**
  74  * Parameters used when creating the hash table. The total table entries and
  75  * bucket entries must be a power of 2.
  76  */
  77 struct rte_hash_parameters {
  78         const char *name;               /**< Name of the hash. */
  79         uint32_t entries;               /**< Total hash table entries. */
  80         uint32_t bucket_entries;        /**< Bucket entries. */
  81         uint32_t key_len;               /**< Length of hash key. */
  82         rte_hash_function hash_func;    /**< Function used to calculate hash. */
  83         uint32_t hash_func_init_val;    /**< Init value used by hash_func. */
  84         int socket_id;                  /**< NUMA Socket ID for memory. */
  85 };
  86
  87 /** A hash table structure. */
  88 struct rte_hash {
  89         TAILQ_ENTRY(rte_hash) next;/**< Next in list. */
  90
  91         char name[RTE_HASH_NAMESIZE];   /**< Name of the hash. */
  92         uint32_t entries;               /**< Total table entries. */
  93         uint32_t bucket_entries;        /**< Bucket entries. */
  94         uint32_t key_len;               /**< Length of hash key. */
  95         rte_hash_function hash_func;    /**< Function used to calculate hash. */
  96         uint32_t hash_func_init_val;    /**< Init value used by hash_func. */
  97         uint32_t num_buckets;           /**< Number of buckets in table. */
  98         uint32_t bucket_bitmask;        /**< Bitmask for getting bucket index
  99                                                         from hash signature. */
 100         hash_sig_t sig_msb;     /**< MSB is always set in valid signatures. */
 101         uint8_t *sig_tbl;       /**< Flat array of hash signature buckets. */
 102         uint32_t sig_tbl_bucket_size;   /**< Signature buckets may be padded for
 103                                            alignment reasons, and this is the
 104                                            bucket size used by sig_tbl. */
 105         uint8_t *key_tbl;       /**< Flat array of key value buckets. */
 106         uint32_t key_tbl_key_size;      /**< Keys may be padded for alignment
 107                                            reasons, and this is the key size
 108                                            used by key_tbl. */
 109 };
 110
 111 /**
 112  * Create a new hash table.
 113  *
 114  * @param params
 115  *   Parameters used to create and initialise the hash table.
 116  * @return
 117  *   Pointer to hash table structure that is used in future hash table
 118  *   operations, or NULL on error, with error code set in rte_errno.
 119  *   Possible rte_errno errors include:
 120  *    - E_RTE_NO_CONFIG - function could not get pointer to rte_config structure
 121  *    - E_RTE_SECONDARY - function was called from a secondary process instance
 122  *    - E_RTE_NO_TAILQ - no tailq list could be got for the hash table list
 123  *    - ENOENT - missing entry
 124  *    - EINVAL - invalid parameter passed to function
 125  *    - ENOSPC - the maximum number of memzones has already been allocated
 126  *    - EEXIST - a memzone with the same name already exists
 127  *    - ENOMEM - no appropriate memory area found in which to create memzone
 128  */
 129 struct rte_hash *
 130 rte_hash_create(const struct rte_hash_parameters *params);
 131
 132
 133 /**
 134  * Find an existing hash table object and return a pointer to it.
 135  *
 136  * @param name
 137  *   Name of the hash table as passed to rte_hash_create()
 138  * @return
 139  *   Pointer to hash table or NULL if object not found
 140  *   with rte_errno set appropriately. Possible rte_errno values include:
 141  *    - ENOENT - value not available for return
 142  */
 143 struct rte_hash *
 144 rte_hash_find_existing(const char *name);
 145
 146 /**
 147  * De-allocate all memory used by hash table.
 148  * @param h
 149  *   Hash table to free
 150  */
 151 void
 152 rte_hash_free(struct rte_hash *h);
 153
 154 /**
 155  * Add a key to an existing hash table. This operation is not multi-thread safe
 156  * and should only be called from one thread.
 157  *
 158  * @param h
 159  *   Hash table to add the key to.
 160  * @param key
 161  *   Key to add to the hash table.
 162  * @return
 163  *   - -EINVAL if the parameters are invalid.
 164  *   - -ENOSPC if there is no space in the hash for this key.
 165  *   - A positive value that can be used by the caller as an offset into an
 166  *     array of user data. This value is unique for this key.
 167  */
 168 int32_t
 169 rte_hash_add_key(const struct rte_hash *h, const void *key);
 170
 171 /**
 172  * Add a key to an existing hash table. This operation is not multi-thread safe
 173  * and should only be called from one thread.
 174  *
 175  * @param h
 176  *   Hash table to add the key to.
 177  * @param key
 178  *   Key to add to the hash table.
 179  * @param sig
 180  *   Hash value to add to the hash table.
 181  * @return
 182  *   - -EINVAL if the parameters are invalid.
 183  *   - -ENOSPC if there is no space in the hash for this key.
 184  *   - A positive value that can be used by the caller as an offset into an
 185  *     array of user data. This value is unique for this key.
 186  */
 187 int32_t
 188 rte_hash_add_key_with_hash(const struct rte_hash *h,
 189                                 const void *key, hash_sig_t sig);
 190
 191 /**
 192  * Remove a key from an existing hash table. This operation is not multi-thread
 193  * safe and should only be called from one thread.
 194  *
 195  * @param h
 196  *   Hash table to remove the key from.
 197  * @param key
 198  *   Key to remove from the hash table.
 199  * @return
 200  *   - -EINVAL if the parameters are invalid.
 201  *   - -ENOENT if the key is not found.
 202  *   - A positive value that can be used by the caller as an offset into an
 203  *     array of user data. This value is unique for this key, and is the same
 204  *     value that was returned when the key was added.
 205  */
 206 int32_t
 207 rte_hash_del_key(const struct rte_hash *h, const void *key);
 208
 209 /**
 210  * Remove a key from an existing hash table. This operation is not multi-thread
 211  * safe and should only be called from one thread.
 212  *
 213  * @param h
 214  *   Hash table to remove the key from.
 215  * @param key
 216  *   Key to remove from the hash table.
 217  * @param sig
 218  *   Hash value to remove from the hash table.
 219  * @return
 220  *   - -EINVAL if the parameters are invalid.
 221  *   - -ENOENT if the key is not found.
 222  *   - A positive value that can be used by the caller as an offset into an
 223  *     array of user data. This value is unique for this key, and is the same
 224  *     value that was returned when the key was added.
 225  */
 226 int32_t
 227 rte_hash_del_key_with_hash(const struct rte_hash *h,
 228                                 const void *key, hash_sig_t sig);
 229
 230
 231 /**
 232  * Find a key in the hash table. This operation is multi-thread safe.
 233  *
 234  * @param h
 235  *   Hash table to look in.
 236  * @param key
 237  *   Key to find.
 238  * @return
 239  *   - -EINVAL if the parameters are invalid.
 240  *   - -ENOENT if the key is not found.
 241  *   - A positive value that can be used by the caller as an offset into an
 242  *     array of user data. This value is unique for this key, and is the same
 243  *     value that was returned when the key was added.
 244  */
 245 int32_t
 246 rte_hash_lookup(const struct rte_hash *h, const void *key);
 247
 248 /**
 249  * Find a key in the hash table. This operation is multi-thread safe.
 250  *
 251  * @param h
 252  *   Hash table to look in.
 253  * @param key
 254  *   Key to find.
 255  * @param sig
 256  *   Hash value to find.
 257  * @return
 258  *   - -EINVAL if the parameters are invalid.
 259  *   - -ENOENT if the key is not found.
 260  *   - A positive value that can be used by the caller as an offset into an
 261  *     array of user data. This value is unique for this key, and is the same
 262  *     value that was returned when the key was added.
 263  */
 264 int32_t
 265 rte_hash_lookup_with_hash(const struct rte_hash *h,
 266                                 const void *key, hash_sig_t sig);
 267
 268
 269 /**
 270  * Calc a hash value by key. This operation is not multi-process safe.
 271  *
 272  * @param h
 273  *   Hash table to look in.
 274  * @param key
 275  *   Key to find.
 276  * @return
 277  *   - hash value
 278  */
 279 static inline hash_sig_t
 280 rte_hash_hash(const struct rte_hash *h, const void *key)
 281 {
 282         /* calc hash result by key */
 283         return h->hash_func(key, h->key_len, h->hash_func_init_val);
 284 }
 285
 286 #define rte_hash_lookup_multi rte_hash_lookup_bulk
 287 /**
 288  * Find multiple keys in the hash table. This operation is multi-thread safe.
 289  *
 290  * @param h
 291  *   Hash table to look in.
 292  * @param keys
 293  *   A pointer to a list of keys to look for.
 294  * @param num_keys
 295  *   How many keys are in the keys list (less than RTE_HASH_LOOKUP_BULK_MAX).
 296  * @param positions
 297  *   Output containing a list of values, corresponding to the list of keys that
 298  *   can be used by the caller as an offset into an array of user data. These
 299  *   values are unique for each key, and are the same values that were returned
 300  *   when each key was added. If a key in the list was not found, then -ENOENT
 301  *   will be the value.
 302  * @return
 303  *   -EINVAL if there's an error, otherwise 0.
 304  */
 305 int
 306 rte_hash_lookup_bulk(const struct rte_hash *h, const void **keys,
 307                       uint32_t num_keys, int32_t *positions);
 308 #ifdef __cplusplus
 309 }
 310 #endif
 311
 312 #endif /* _RTE_HASH_H_ */