net/bnxt: use first completion ring for fwd and async event
[dpdk.git] / lib / librte_efd / rte_efd.h
1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
2  * Copyright(c) 2016-2017 Intel Corporation
3  */
4
5 #ifndef _RTE_EFD_H_
6 #define _RTE_EFD_H_
7
8 /**
9  * @file
10  *
11  * RTE EFD Table
12  */
13
14 #include <stdint.h>
15
16 #ifdef __cplusplus
17 extern "C" {
18 #endif
19
20 /*************************************************************************
21  * User selectable constants
22  *************************************************************************/
23
24 /*
25  * If possible, best lookup performance will be achieved by ensuring that
26  * the entire table fits in the L3 cache.
27  *
28  * Some formulas for calculating various sizes are listed below:
29  *
30  * # of chunks =
31  *   2 ^ (ceiling(log2((requested # of rules) /
32  *            (EFD_CHUNK_NUM_GROUPS * EFD_TARGET_GROUP_NUM_RULES))))
33  *
34  * Target # of rules = (# of chunks) * EFD_CHUNK_NUM_GROUPS *
35  *            EFD_TARGET_GROUP_NUM_RULES
36  *
37  * Group Size (in bytes) = 4 (per value bit)
38  *
39  * Table size (in bytes) = RTE_EFD_VALUE_NUM_BITS * (# of chunks) *
40  *            EFD_CHUNK_NUM_GROUPS * (group size)
41  */
42
43 /**
44  * !!! This parameter should be adjusted for your application !!!
45  *
46  * This parameter adjusts the number of bits of value that can be
47  * stored in the table.
48  * For example, setting the number of bits to 3 will allow storing 8 values
49  * in the table (between 0 and 7).
50  *
51  * This number directly affects the performance of both lookups and insertion.
52  * In general, performance decreases as more bits are stored in the table.
53  *
54  * This number is directly proportional to the size of the online region
55  * used for lookups.
56  *
57  * Note that due to the way the CPU operates on memory, best lookup performance
58  * will be achieved when RTE_EFD_VALUE_NUM_BITS is a multiple of 8.
59  * These values align the hash indexes on 16-byte boundaries.
60  * The greatest performance drop is moving from 8->9 bits, 16->17 bits, etc.
61  *
62  * This value must be between 1 and 32
63  */
64 #ifndef RTE_EFD_VALUE_NUM_BITS
65 #define RTE_EFD_VALUE_NUM_BITS (8)
66 #endif
67
68 /*
69  * EFD_TARGET_GROUP_NUM_RULES:
70  *   Adjusts how many groups/chunks are allocated at table creation time
71  *   to support the requested number of rules. Higher values pack entries
72  *   more tightly in memory, resulting in a smaller memory footprint
73  *   for the online table.
74  *   This comes at the cost of lower insert/update performance.
75  *
76  * EFD_MAX_GROUP_NUM_RULES:
77  *   This adjusts the amount of offline memory allocated to store key/value
78  *   pairs for the table. The recommended numbers are upper-bounds for
79  *   this parameter
80  *   - any higher and it becomes very unlikely that a perfect hash function
81  *   can be found for that group size. This value should be at
82  *   least 40% larger than EFD_TARGET_GROUP_NUM_RULES
83  *
84  * Recommended values for various lookuptable and hashfunc sizes are:
85  *
86  *   HASH_FUNC_SIZE = 16, LOOKUPTBL_SIZE = 16:
87  *     EFD_TARGET_GROUP_NUM_RULES = 22
88  *     EFD_MAX_GROUP_NUM_RULES = 28
89  */
90 #define EFD_TARGET_GROUP_NUM_RULES (22)
91 #define EFD_MAX_GROUP_NUM_RULES (28LU)
92
93 #define EFD_MIN_BALANCED_NUM_RULES      5
94
95 /**
96  * Maximum number of keys that can be looked up in one call to efd_lookup_bulk
97  */
98 #ifndef RTE_EFD_BURST_MAX
99 #define RTE_EFD_BURST_MAX (32)
100 #endif
101
102 /** Maximum number of characters in efd name.*/
103 #define RTE_EFD_NAMESIZE                        32
104
105 #if (RTE_EFD_VALUE_NUM_BITS > 0 && RTE_EFD_VALUE_NUM_BITS <= 8)
106 typedef uint8_t efd_value_t;
107 #elif (RTE_EFD_VALUE_NUM_BITS > 8 && RTE_EFD_VALUE_NUM_BITS <= 16)
108 typedef uint16_t efd_value_t;
109 #elif (RTE_EFD_VALUE_NUM_BITS > 16 && RTE_EFD_VALUE_NUM_BITS <= 32)
110 typedef uint32_t efd_value_t;
111 #else
112 #error("RTE_EFD_VALUE_NUM_BITS must be in the range [1:32]")
113 #endif
114
115 #define EFD_LOOKUPTBL_SHIFT (32 - 4)
116 typedef uint16_t efd_lookuptbl_t;
117 typedef uint16_t efd_hashfunc_t;
118
119 /**
120  * Creates an EFD table with a single offline region and multiple per-socket
121  * internally-managed copies of the online table used for lookups
122  *
123  * @param name
124  *   EFD table name
125  * @param max_num_rules
126  *   Minimum number of rules the table should be sized to hold.
127  *   Will be rounded up to the next smallest valid table size
128  * @param key_len
129  *   Length of the key
130  * @param online_cpu_socket_bitmask
131  *   Bitmask specifying which sockets should get a copy of the online table.
132  *   LSB = socket 0, etc.
133  * @param offline_cpu_socket
134  *   Identifies the socket where the offline table will be allocated
135  *   (and most efficiently accessed in the case of updates/insertions)
136  *
137  * @return
138  *   EFD table, or NULL if table allocation failed or the bitmask is invalid
139  */
140 struct rte_efd_table *
141 rte_efd_create(const char *name, uint32_t max_num_rules, uint32_t key_len,
142         uint8_t online_cpu_socket_bitmask, uint8_t offline_cpu_socket);
143
144 /**
145  * Releases the resources from an EFD table
146  *
147  * @param table
148  *   Table to free
149  */
150 void
151 rte_efd_free(struct rte_efd_table *table);
152
153 /**
154  * Find an existing EFD table object and return a pointer to it.
155  *
156  * @param name
157  *   Name of the EFD table as passed to rte_efd_create()
158  * @return
159  *   Pointer to EFD table or NULL if object not found
160  *   with rte_errno set appropriately. Possible rte_errno values include:
161  *    - ENOENT - value not available for return
162  */
163 struct rte_efd_table*
164 rte_efd_find_existing(const char *name);
165
166 #define RTE_EFD_UPDATE_WARN_GROUP_FULL   (1)
167 #define RTE_EFD_UPDATE_NO_CHANGE         (2)
168 #define RTE_EFD_UPDATE_FAILED            (3)
169
170 /**
171  * Computes an updated table entry for the supplied key/value pair.
172  * The update is then immediately applied to the provided table and
173  * all socket-local copies of the chunks are updated.
174  * This operation is not multi-thread safe
175  * and should only be called one from thread.
176  *
177  * @param table
178  *   EFD table to reference
179  * @param socket_id
180  *   Socket ID to use to lookup existing value (ideally caller's socket id)
181  * @param key
182  *   EFD table key to modify
183  * @param value
184  *   Value to associate with the key
185  *
186  * @return
187  *  RTE_EFD_UPDATE_WARN_GROUP_FULL
188  *     Operation is insert, and the last available space in the
189  *     key's group was just used
190  *     Future inserts may fail as groups fill up
191  *     This operation was still successful, and entry contains a valid update
192  *  RTE_EFD_UPDATE_FAILED
193  *     Either the EFD failed to find a suitable perfect hash or the group was full
194  *     This is a fatal error, and the table is now in an indeterminite state
195  *  RTE_EFD_UPDATE_NO_CHANGE
196  *     Operation resulted in no change to the table (same value already exists)
197  *  0 - success
198  */
199 int
200 rte_efd_update(struct rte_efd_table *table, unsigned int socket_id,
201         const void *key, efd_value_t value);
202
203 /**
204  * Removes any value currently associated with the specified key from the table
205  * This operation is not multi-thread safe
206  * and should only be called from one thread.
207  *
208  * @param table
209  *   EFD table to reference
210  * @param socket_id
211  *   Socket ID to use to lookup existing value (ideally caller's socket id)
212  * @param key
213  *   EFD table key to delete
214  * @param prev_value
215  *   If not NULL, will store the previous value here before deleting it
216  *
217  * @return
218  *   0 - successfully found and deleted the key
219  *   nonzero otherwise
220  */
221 int
222 rte_efd_delete(struct rte_efd_table *table, unsigned int socket_id,
223         const void *key, efd_value_t *prev_value);
224
225 /**
226  * Looks up the value associated with a key
227  * This operation is multi-thread safe.
228  *
229  * NOTE: Lookups will *always* succeed - this is a property of
230  * using a perfect hash table.
231  * If the specified key was never inserted, a pseudorandom answer will be returned.
232  * There is no way to know based on the lookup if the key was ever inserted
233  * originally, so this must be tracked elsewhere.
234  *
235  * @param table
236  *   EFD table to reference
237  * @param socket_id
238  *   Socket ID to use to lookup existing value (ideally caller's socket id)
239  * @param key
240  *   EFD table key to look up
241  *
242  * @return
243  *   Value associated with the key, or random junk if they key was never inserted
244  */
245 efd_value_t
246 rte_efd_lookup(const struct rte_efd_table *table, unsigned int socket_id,
247                 const void *key);
248
249 /**
250  * Looks up the value associated with several keys.
251  * This operation is multi-thread safe.
252  *
253  * NOTE: Lookups will *always* succeed - this is a property of
254  * using a perfect hash table.
255  * If the specified key was never inserted, a pseudorandom answer will be returned.
256  * There is no way to know based on the lookup if the key was ever inserted
257  * originally, so this must be tracked elsewhere.
258  *
259  * @param table
260  *   EFD table to reference
261  * @param socket_id
262  *   Socket ID to use to lookup existing value (ideally caller's socket id)
263  * @param num_keys
264  *   Number of keys in the key_list array, must be less than RTE_EFD_BURST_MAX
265  * @param key_list
266  *   Array of num_keys pointers which point to keys to look up
267  * @param value_list
268  *   Array of size num_keys where lookup values will be stored
269  */
270 void
271 rte_efd_lookup_bulk(const struct rte_efd_table *table, unsigned int socket_id,
272                 int num_keys, const void **key_list,
273                 efd_value_t *value_list);
274
275 #ifdef __cplusplus
276 }
277 #endif
278
279 #endif /* _RTE_EFD_H_ */