lib/librte_table/rte_table_hash.h

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  30  *   (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  31  *   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  32  */
  33
  34 #ifndef __INCLUDE_RTE_TABLE_HASH_H__
  35 #define __INCLUDE_RTE_TABLE_HASH_H__
  36
  37 #ifdef __cplusplus
  38 extern "C" {
  39 #endif
  40
  41 /**
  42  * @file
  43  * RTE Table Hash
  44  *
  45  * These tables use the exact match criterion to uniquely associate data to
  46  * lookup keys.
  47  *
  48  * Use-cases: Flow classification table, Address Resolution Protocol (ARP) table
  49  *
  50  * Hash table types:
  51  * 1. Entry add strategy on bucket full:
  52  *     a. Least Recently Used (LRU): One of the existing keys in the bucket is
  53  *        deleted and the new key is added in its place. The number of keys in
  54  *        each bucket never grows bigger than 4. The logic to pick the key to
  55  *        be dropped from the bucket is LRU. The hash table lookup operation
  56  *        maintains the order in which the keys in the same bucket are hit, so
  57  *        every time a key is hit, it becomes the new Most Recently Used (MRU)
  58  *        key, i.e. the most unlikely candidate for drop. When a key is added
  59  *        to the bucket, it also becomes the new MRU key. When a key needs to
  60  *        be picked and dropped, the most likely candidate for drop, i.e. the
  61  *        current LRU key, is always picked. The LRU logic requires maintaining
  62  *        specific data structures per each bucket.
  63  *     b. Extendible bucket (ext): The bucket is extended with space for 4 more
  64  *        keys. This is done by allocating additional memory at table init time,
  65  *        which is used to create a pool of free keys (the size of this pool is
  66  *        configurable and always a multiple of 4). On key add operation, the
  67  *        allocation of a group of 4 keys only happens successfully within the
  68  *        limit of free keys, otherwise the key add operation fails. On key
  69  *        delete operation, a group of 4 keys is freed back to the pool of free
  70  *        keys when the key to be deleted is the only key that was used within
  71  *        its group of 4 keys at that time. On key lookup operation, if the
  72  *        current bucket is in extended state and a match is not found in the
  73  *        first group of 4 keys, the search continues beyond the first group of
  74  *        4 keys, potentially until all keys in this bucket are examined. The
  75  *        extendible bucket logic requires maintaining specific data structures
  76  *        per table and per each bucket.
  77  * 2. Key signature computation:
  78  *     a. Pre-computed key signature: The key lookup operation is split between
  79  *        two CPU cores. The first CPU core (typically the CPU core performing
  80  *        packet RX) extracts the key from the input packet, computes the key
  81  *        signature and saves both the key and the key signature in the packet
  82  *        buffer as packet meta-data. The second CPU core reads both the key and
  83  *        the key signature from the packet meta-data and performs the bucket
  84  *        search step of the key lookup operation.
  85  *     b. Key signature computed on lookup (do-sig): The same CPU core reads
  86  *        the key from the packet meta-data, uses it to compute the key
  87  *        signature and also performs the bucket search step of the key lookup
  88  *        operation.
  89  * 3. Key size:
  90  *     a. Configurable key size
  91  *     b. Single key size (8-byte, 16-byte or 32-byte key size)
  92  *
  93  ***/
  94 #include <stdint.h>
  95
  96 #include "rte_table.h"
  97
  98 /** Hash function */
  99 typedef uint64_t (*rte_table_hash_op_hash)(
 100         void *key,
 101         void *key_mask,
 102         uint32_t key_size,
 103         uint64_t seed);
 104
 105 /** Hash table parameters */
 106 struct rte_table_hash_params {
 107         /** Name */
 108         const char *name;
 109
 110         /** Key size (number of bytes) */
 111         uint32_t key_size;
 112
 113         /** Byte offset within packet meta-data where the key is located */
 114         uint32_t key_offset;
 115
 116         /** Key mask */
 117         uint8_t *key_mask;
 118
 119         /** Number of keys */
 120         uint32_t n_keys;
 121
 122         /** Number of buckets */
 123         uint32_t n_buckets;
 124
 125         /** Hash function */
 126         rte_table_hash_op_hash f_hash;
 127
 128         /** Seed value for the hash function */
 129         uint64_t seed;
 130 };
 131
 132 /** Hash function */
 133 typedef uint64_t (*rte_table_hash_op_hash_nomask)(
 134         void *key,
 135         uint32_t key_size,
 136         uint64_t seed);
 137
 138 extern struct rte_table_ops rte_table_hash_ext_ops;
 139
 140 extern struct rte_table_ops rte_table_hash_lru_ops;
 141
 142 extern struct rte_table_ops rte_table_hash_key8_lru_ops;
 143
 144 extern struct rte_table_ops rte_table_hash_key8_ext_ops;
 145
 146 extern struct rte_table_ops rte_table_hash_key16_lru_ops;
 147
 148 extern struct rte_table_ops rte_table_hash_key16_ext_ops;
 149
 150 extern struct rte_table_ops rte_table_hash_key32_lru_ops;
 151
 152 extern struct rte_table_ops rte_table_hash_key32_ext_ops;
 153
 154 extern struct rte_table_ops rte_table_hash_cuckoo_ops;
 155
 156 #ifdef __cplusplus
 157 }
 158 #endif
 159
 160 #endif