acl/acl_run_avx512.c

   1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   2  * Copyright(c) 2020 Intel Corporation
   3  */
   4
   5 #include "acl_run_sse.h"
   6
   7 /*sizeof(uint32_t) << ACL_MATCH_LOG == sizeof(struct rte_acl_match_results)*/
   8 #define ACL_MATCH_LOG   5
   9
  10 struct acl_flow_avx512 {
  11         uint32_t num_packets;       /* number of packets processed */
  12         uint32_t total_packets;     /* max number of packets to process */
  13         uint32_t root_index;        /* current root index */
  14         uint32_t first_load_sz;     /* first load size for new packet */
  15         const uint64_t *trans;      /* transition table */
  16         const uint32_t *data_index; /* input data indexes */
  17         const uint8_t **idata;      /* input data */
  18         uint32_t *matches;          /* match indexes */
  19 };
  20
  21 static inline void
  22 acl_set_flow_avx512(struct acl_flow_avx512 *flow, const struct rte_acl_ctx *ctx,
  23         uint32_t trie, const uint8_t *data[], uint32_t *matches,
  24         uint32_t total_packets)
  25 {
  26         flow->num_packets = 0;
  27         flow->total_packets = total_packets;
  28         flow->first_load_sz = ctx->first_load_sz;
  29         flow->root_index = ctx->trie[trie].root_index;
  30         flow->trans = ctx->trans_table;
  31         flow->data_index = ctx->trie[trie].data_index;
  32         flow->idata = data;
  33         flow->matches = matches;
  34 }
  35
  36 /*
  37  * Update flow and result masks based on the number of unprocessed flows.
  38  */
  39 static inline uint32_t
  40 update_flow_mask(const struct acl_flow_avx512 *flow, uint32_t *fmsk,
  41         uint32_t *rmsk)
  42 {
  43         uint32_t i, j, k, m, n;
  44
  45         fmsk[0] ^= rmsk[0];
  46         m = rmsk[0];
  47
  48         k = __builtin_popcount(m);
  49         n = flow->total_packets - flow->num_packets;
  50
  51         if (n < k) {
  52                 /* reduce mask */
  53                 for (i = k - n; i != 0; i--) {
  54                         j = sizeof(m) * CHAR_BIT - 1 - __builtin_clz(m);
  55                         m ^= 1 << j;
  56                 }
  57         } else
  58                 n = k;
  59
  60         rmsk[0] = m;
  61         fmsk[0] |= rmsk[0];
  62
  63         return n;
  64 }
  65
  66 /*
  67  * Resolve matches for multiple categories (LE 8, use 128b instuctions/regs)
  68  */
  69 static inline void
  70 resolve_mcle8_avx512x1(uint32_t result[],
  71         const struct rte_acl_match_results pr[], const uint32_t match[],
  72         uint32_t nb_pkt, uint32_t nb_cat, uint32_t nb_trie)
  73 {
  74         const int32_t *pri;
  75         const uint32_t *pm, *res;
  76         uint32_t i, j, k, mi, mn;
  77         __mmask8 msk;
  78         xmm_t cp, cr, np, nr;
  79
  80         res = pr->results;
  81         pri = pr->priority;
  82
  83         for (k = 0; k != nb_pkt; k++, result += nb_cat) {
  84
  85                 mi = match[k] << ACL_MATCH_LOG;
  86
  87                 for (j = 0; j != nb_cat; j += RTE_ACL_RESULTS_MULTIPLIER) {
  88
  89                         cr = _mm_loadu_si128((const xmm_t *)(res + mi + j));
  90                         cp = _mm_loadu_si128((const xmm_t *)(pri + mi + j));
  91
  92                         for (i = 1, pm = match + nb_pkt; i != nb_trie;
  93                                 i++, pm += nb_pkt) {
  94
  95                                 mn = j + (pm[k] << ACL_MATCH_LOG);
  96
  97                                 nr = _mm_loadu_si128((const xmm_t *)(res + mn));
  98                                 np = _mm_loadu_si128((const xmm_t *)(pri + mn));
  99
 100                                 msk = _mm_cmpgt_epi32_mask(cp, np);
 101                                 cr = _mm_mask_mov_epi32(nr, msk, cr);
 102                                 cp = _mm_mask_mov_epi32(np, msk, cp);
 103                         }
 104
 105                         _mm_storeu_si128((xmm_t *)(result + j), cr);
 106                 }
 107         }
 108 }
 109
 110 #include "acl_run_avx512x8.h"
 111
 112 int
 113 rte_acl_classify_avx512x16(const struct rte_acl_ctx *ctx, const uint8_t **data,
 114         uint32_t *results, uint32_t num, uint32_t categories)
 115 {
 116         const uint32_t max_iter = MAX_SEARCHES_AVX16 * MAX_SEARCHES_AVX16;
 117
 118         /* split huge lookup (gt 256) into series of fixed size ones */
 119         while (num > max_iter) {
 120                 search_avx512x8x2(ctx, data, results, max_iter, categories);
 121                 data += max_iter;
 122                 results += max_iter * categories;
 123                 num -= max_iter;
 124         }
 125
 126         /* select classify method based on number of remaining requests */
 127         if (num >= MAX_SEARCHES_AVX16)
 128                 return search_avx512x8x2(ctx, data, results, num, categories);
 129         if (num >= MAX_SEARCHES_SSE8)
 130                 return search_sse_8(ctx, data, results, num, categories);
 131         if (num >= MAX_SEARCHES_SSE4)
 132                 return search_sse_4(ctx, data, results, num, categories);
 133
 134         return rte_acl_classify_scalar(ctx, data, results, num, categories);
 135 }
 136
 137 #include "acl_run_avx512x16.h"
 138
 139 int
 140 rte_acl_classify_avx512x32(const struct rte_acl_ctx *ctx, const uint8_t **data,
 141         uint32_t *results, uint32_t num, uint32_t categories)
 142 {
 143         const uint32_t max_iter = MAX_SEARCHES_AVX16 * MAX_SEARCHES_AVX16;
 144
 145         /* split huge lookup (gt 256) into series of fixed size ones */
 146         while (num > max_iter) {
 147                 search_avx512x16x2(ctx, data, results, max_iter, categories);
 148                 data += max_iter;
 149                 results += max_iter * categories;
 150                 num -= max_iter;
 151         }
 152
 153         /* select classify method based on number of remaining requests */
 154         if (num >= 2 * MAX_SEARCHES_AVX16)
 155                 return search_avx512x16x2(ctx, data, results, num, categories);
 156         if (num >= MAX_SEARCHES_AVX16)
 157                 return search_avx512x8x2(ctx, data, results, num, categories);
 158         if (num >= MAX_SEARCHES_SSE8)
 159                 return search_sse_8(ctx, data, results, num, categories);
 160         if (num >= MAX_SEARCHES_SSE4)
 161                 return search_sse_4(ctx, data, results, num, categories);
 162
 163         return rte_acl_classify_scalar(ctx, data, results, num, categories);
 164 }