lib/librte_sched/rte_sched.c

   1 /*-
   2  *   BSD LICENSE
   3  *
   4  *   Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation. All rights reserved.
   5  *   All rights reserved.
   6  *
   7  *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  *   modification, are permitted provided that the following conditions
   9  *   are met:
  10  *
  11  *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  15  *       the documentation and/or other materials provided with the
  16  *       distribution.
  17  *     * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
  18  *       contributors may be used to endorse or promote products derived
  19  *       from this software without specific prior written permission.
  20  *
  21  *   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  22  *   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  23  *   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  24  *   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  25  *   OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  26  *   SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  27  *   LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  28  *   DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  29  *   THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  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 #include <stdio.h>
  35 #include <string.h>
  36
  37 #include <rte_common.h>
  38 #include <rte_log.h>
  39 #include <rte_memory.h>
  40 #include <rte_malloc.h>
  41 #include <rte_cycles.h>
  42 #include <rte_prefetch.h>
  43 #include <rte_branch_prediction.h>
  44 #include <rte_mbuf.h>
  45
  46 #include "rte_sched.h"
  47 #include "rte_bitmap.h"
  48 #include "rte_sched_common.h"
  49 #include "rte_approx.h"
  50
  51 #ifdef __INTEL_COMPILER
  52 #pragma warning(disable:2259) /* conversion may lose significant bits */
  53 #endif
  54
  55 #ifndef RTE_SCHED_OPTIMIZATIONS
  56 #define RTE_SCHED_OPTIMIZATIONS                   0
  57 #endif
  58
  59 #if RTE_SCHED_OPTIMIZATIONS
  60 #include <immintrin.h>
  61 #endif
  62
  63 #define RTE_SCHED_TB_RATE_CONFIG_ERR          (1e-7)
  64 #define RTE_SCHED_WRR_SHIFT                   3
  65 #define RTE_SCHED_GRINDER_PCACHE_SIZE         (64 / RTE_SCHED_QUEUES_PER_PIPE)
  66 #define RTE_SCHED_PIPE_INVALID                UINT32_MAX
  67 #define RTE_SCHED_BMP_POS_INVALID             UINT32_MAX
  68
  69 struct rte_sched_subport {
  70         /* Token bucket (TB) */
  71         uint64_t tb_time; /* time of last update */
  72         uint32_t tb_period;
  73         uint32_t tb_credits_per_period;
  74         uint32_t tb_size;
  75         uint32_t tb_credits;
  76
  77         /* Traffic classes (TCs) */
  78         uint64_t tc_time; /* time of next update */
  79         uint32_t tc_credits_per_period[RTE_SCHED_TRAFFIC_CLASSES_PER_PIPE];
  80         uint32_t tc_credits[RTE_SCHED_TRAFFIC_CLASSES_PER_PIPE];
  81         uint32_t tc_period;
  82
  83         /* TC oversubscription */
  84         uint32_t tc_ov_wm;
  85         uint32_t tc_ov_wm_min;
  86         uint32_t tc_ov_wm_max;
  87         uint8_t tc_ov_period_id;
  88         uint8_t tc_ov;
  89         uint32_t tc_ov_n;
  90         double tc_ov_rate;
  91
  92         /* Statistics */
  93         struct rte_sched_subport_stats stats;
  94 };
  95
  96 struct rte_sched_pipe_profile {
  97         /* Token bucket (TB) */
  98         uint32_t tb_period;
  99         uint32_t tb_credits_per_period;
 100         uint32_t tb_size;
 101
 102         /* Pipe traffic classes */
 103         uint32_t tc_period;
 104         uint32_t tc_credits_per_period[RTE_SCHED_TRAFFIC_CLASSES_PER_PIPE];
 105         uint8_t tc_ov_weight;
 106
 107         /* Pipe queues */
 108         uint8_t  wrr_cost[RTE_SCHED_QUEUES_PER_PIPE];
 109 };
 110
 111 struct rte_sched_pipe {
 112         /* Token bucket (TB) */
 113         uint64_t tb_time; /* time of last update */
 114         uint32_t tb_credits;
 115
 116         /* Pipe profile and flags */
 117         uint32_t profile;
 118
 119         /* Traffic classes (TCs) */
 120         uint64_t tc_time; /* time of next update */
 121         uint32_t tc_credits[RTE_SCHED_TRAFFIC_CLASSES_PER_PIPE];
 122
 123         /* Weighted Round Robin (WRR) */
 124         uint8_t wrr_tokens[RTE_SCHED_QUEUES_PER_PIPE];
 125
 126         /* TC oversubscription */
 127         uint32_t tc_ov_credits;
 128         uint8_t tc_ov_period_id;
 129         uint8_t reserved[3];
 130 } __rte_cache_aligned;
 131
 132 struct rte_sched_queue {
 133         uint16_t qw;
 134         uint16_t qr;
 135 };
 136
 137 struct rte_sched_queue_extra {
 138         struct rte_sched_queue_stats stats;
 139 #ifdef RTE_SCHED_RED
 140         struct rte_red red;
 141 #endif
 142 };
 143
 144 enum grinder_state {
 145         e_GRINDER_PREFETCH_PIPE = 0,
 146         e_GRINDER_PREFETCH_TC_QUEUE_ARRAYS,
 147         e_GRINDER_PREFETCH_MBUF,
 148         e_GRINDER_READ_MBUF
 149 };
 150
 151 /*
 152  * Path through the scheduler hierarchy used by the scheduler enqueue
 153  * operation to identify the destination queue for the current
 154  * packet. Stored in the field pkt.hash.sched of struct rte_mbuf of
 155  * each packet, typically written by the classification stage and read
 156  * by scheduler enqueue.
 157  */
 158 struct rte_sched_port_hierarchy {
 159         uint32_t queue:2;                /**< Queue ID (0 .. 3) */
 160         uint32_t traffic_class:2;        /**< Traffic class ID (0 .. 3)*/
 161         uint32_t pipe:20;                /**< Pipe ID */
 162         uint32_t subport:6;              /**< Subport ID */
 163         uint32_t color:2;                /**< Color */
 164 };
 165
 166 struct rte_sched_grinder {
 167         /* Pipe cache */
 168         uint16_t pcache_qmask[RTE_SCHED_GRINDER_PCACHE_SIZE];
 169         uint32_t pcache_qindex[RTE_SCHED_GRINDER_PCACHE_SIZE];
 170         uint32_t pcache_w;
 171         uint32_t pcache_r;
 172
 173         /* Current pipe */
 174         enum grinder_state state;
 175         uint32_t productive;
 176         uint32_t pindex;
 177         struct rte_sched_subport *subport;
 178         struct rte_sched_pipe *pipe;
 179         struct rte_sched_pipe_profile *pipe_params;
 180
 181         /* TC cache */
 182         uint8_t tccache_qmask[4];
 183         uint32_t tccache_qindex[4];
 184         uint32_t tccache_w;
 185         uint32_t tccache_r;
 186
 187         /* Current TC */
 188         uint32_t tc_index;
 189         struct rte_sched_queue *queue[RTE_SCHED_TRAFFIC_CLASSES_PER_PIPE];
 190         struct rte_mbuf **qbase[RTE_SCHED_TRAFFIC_CLASSES_PER_PIPE];
 191         uint32_t qindex[RTE_SCHED_TRAFFIC_CLASSES_PER_PIPE];
 192         uint16_t qsize;
 193         uint32_t qmask;
 194         uint32_t qpos;
 195         struct rte_mbuf *pkt;
 196
 197         /* WRR */
 198         uint16_t wrr_tokens[RTE_SCHED_QUEUES_PER_TRAFFIC_CLASS];
 199         uint16_t wrr_mask[RTE_SCHED_QUEUES_PER_TRAFFIC_CLASS];
 200         uint8_t wrr_cost[RTE_SCHED_QUEUES_PER_TRAFFIC_CLASS];
 201 };
 202
 203 struct rte_sched_port {
 204         /* User parameters */
 205         uint32_t n_subports_per_port;
 206         uint32_t n_pipes_per_subport;
 207         uint32_t rate;
 208         uint32_t mtu;
 209         uint32_t frame_overhead;
 210         uint16_t qsize[RTE_SCHED_TRAFFIC_CLASSES_PER_PIPE];
 211         uint32_t n_pipe_profiles;
 212         uint32_t pipe_tc3_rate_max;
 213 #ifdef RTE_SCHED_RED
 214         struct rte_red_config red_config[RTE_SCHED_TRAFFIC_CLASSES_PER_PIPE][e_RTE_METER_COLORS];
 215 #endif
 216
 217         /* Timing */
 218         uint64_t time_cpu_cycles;     /* Current CPU time measured in CPU cyles */
 219         uint64_t time_cpu_bytes;      /* Current CPU time measured in bytes */
 220         uint64_t time;                /* Current NIC TX time measured in bytes */
 221         double cycles_per_byte;       /* CPU cycles per byte */
 222
 223         /* Scheduling loop detection */
 224         uint32_t pipe_loop;
 225         uint32_t pipe_exhaustion;
 226
 227         /* Bitmap */
 228         struct rte_bitmap *bmp;
 229         uint32_t grinder_base_bmp_pos[RTE_SCHED_PORT_N_GRINDERS] __rte_aligned_16;
 230
 231         /* Grinders */
 232         struct rte_sched_grinder grinder[RTE_SCHED_PORT_N_GRINDERS];
 233         uint32_t busy_grinders;
 234         struct rte_mbuf **pkts_out;
 235         uint32_t n_pkts_out;
 236
 237         /* Queue base calculation */
 238         uint32_t qsize_add[RTE_SCHED_QUEUES_PER_PIPE];
 239         uint32_t qsize_sum;
 240
 241         /* Large data structures */
 242         struct rte_sched_subport *subport;
 243         struct rte_sched_pipe *pipe;
 244         struct rte_sched_queue *queue;
 245         struct rte_sched_queue_extra *queue_extra;
 246         struct rte_sched_pipe_profile *pipe_profiles;
 247         uint8_t *bmp_array;
 248         struct rte_mbuf **queue_array;
 249         uint8_t memory[0] __rte_cache_aligned;
 250 } __rte_cache_aligned;
 251
 252 enum rte_sched_port_array {
 253         e_RTE_SCHED_PORT_ARRAY_SUBPORT = 0,
 254         e_RTE_SCHED_PORT_ARRAY_PIPE,
 255         e_RTE_SCHED_PORT_ARRAY_QUEUE,
 256         e_RTE_SCHED_PORT_ARRAY_QUEUE_EXTRA,
 257         e_RTE_SCHED_PORT_ARRAY_PIPE_PROFILES,
 258         e_RTE_SCHED_PORT_ARRAY_BMP_ARRAY,
 259         e_RTE_SCHED_PORT_ARRAY_QUEUE_ARRAY,
 260         e_RTE_SCHED_PORT_ARRAY_TOTAL,
 261 };
 262
 263 #ifdef RTE_SCHED_COLLECT_STATS
 264
 265 static inline uint32_t
 266 rte_sched_port_queues_per_subport(struct rte_sched_port *port)
 267 {
 268         return RTE_SCHED_QUEUES_PER_PIPE * port->n_pipes_per_subport;
 269 }
 270
 271 #endif
 272
 273 static inline uint32_t
 274 rte_sched_port_queues_per_port(struct rte_sched_port *port)
 275 {
 276         return RTE_SCHED_QUEUES_PER_PIPE * port->n_pipes_per_subport * port->n_subports_per_port;
 277 }
 278
 279 static int
 280 rte_sched_port_check_params(struct rte_sched_port_params *params)
 281 {
 282         uint32_t i, j;
 283
 284         if (params == NULL) {
 285                 return -1;
 286         }
 287
 288         /* socket */
 289         if ((params->socket < 0) || (params->socket >= RTE_MAX_NUMA_NODES)) {
 290                 return -3;
 291         }
 292
 293         /* rate */
 294         if (params->rate == 0) {
 295                 return -4;
 296         }
 297
 298         /* mtu */
 299         if (params->mtu == 0) {
 300                 return -5;
 301         }
 302
 303         /* n_subports_per_port: non-zero, power of 2 */
 304         if ((params->n_subports_per_port == 0) || (!rte_is_power_of_2(params->n_subports_per_port))) {
 305                 return -6;
 306         }
 307
 308         /* n_pipes_per_subport: non-zero, power of 2 */
 309         if ((params->n_pipes_per_subport == 0) || (!rte_is_power_of_2(params->n_pipes_per_subport))) {
 310                 return -7;
 311         }
 312
 313         /* qsize: non-zero, power of 2,
 314          * no bigger than 32K (due to 16-bit read/write pointers) */
 315         for (i = 0; i < RTE_SCHED_TRAFFIC_CLASSES_PER_PIPE; i ++) {
 316                 uint16_t qsize = params->qsize[i];
 317
 318                 if ((qsize == 0) || (!rte_is_power_of_2(qsize))) {
 319                         return -8;
 320                 }
 321         }
 322
 323         /* pipe_profiles and n_pipe_profiles */
 324         if ((params->pipe_profiles == NULL) ||
 325             (params->n_pipe_profiles == 0) ||
 326             (params->n_pipe_profiles > RTE_SCHED_PIPE_PROFILES_PER_PORT)) {
 327                 return -9;
 328         }
 329
 330         for (i = 0; i < params->n_pipe_profiles; i ++) {
 331                 struct rte_sched_pipe_params *p = params->pipe_profiles + i;
 332
 333                 /* TB rate: non-zero, not greater than port rate */
 334                 if ((p->tb_rate == 0) || (p->tb_rate > params->rate)) {
 335                         return -10;
 336                 }
 337
 338                 /* TB size: non-zero */
 339                 if (p->tb_size == 0) {
 340                         return -11;
 341                 }
 342
 343                 /* TC rate: non-zero, less than pipe rate */
 344                 for (j = 0; j < RTE_SCHED_TRAFFIC_CLASSES_PER_PIPE; j ++) {
 345                         if ((p->tc_rate[j] == 0) || (p->tc_rate[j] > p->tb_rate)) {
 346                                 return -12;
 347                         }
 348                 }
 349
 350                 /* TC period: non-zero */
 351                 if (p->tc_period == 0) {
 352                         return -13;
 353                 }
 354
 355 #ifdef RTE_SCHED_SUBPORT_TC_OV
 356                 /* TC3 oversubscription weight: non-zero */
 357                 if (p->tc_ov_weight == 0) {
 358                         return -14;
 359                 }
 360 #endif
 361
 362                 /* Queue WRR weights: non-zero */
 363                 for (j = 0; j < RTE_SCHED_QUEUES_PER_PIPE; j ++) {
 364                         if (p->wrr_weights[j] == 0) {
 365                                 return -15;
 366                         }
 367                 }
 368         }
 369
 370         return 0;
 371 }
 372
 373 static uint32_t
 374 rte_sched_port_get_array_base(struct rte_sched_port_params *params, enum rte_sched_port_array array)
 375 {
 376         uint32_t n_subports_per_port = params->n_subports_per_port;
 377         uint32_t n_pipes_per_subport = params->n_pipes_per_subport;
 378         uint32_t n_pipes_per_port = n_pipes_per_subport * n_subports_per_port;
 379         uint32_t n_queues_per_port = RTE_SCHED_QUEUES_PER_PIPE * n_pipes_per_subport * n_subports_per_port;
 380
 381         uint32_t size_subport = n_subports_per_port * sizeof(struct rte_sched_subport);
 382         uint32_t size_pipe = n_pipes_per_port * sizeof(struct rte_sched_pipe);
 383         uint32_t size_queue = n_queues_per_port * sizeof(struct rte_sched_queue);
 384         uint32_t size_queue_extra = n_queues_per_port * sizeof(struct rte_sched_queue_extra);
 385         uint32_t size_pipe_profiles = RTE_SCHED_PIPE_PROFILES_PER_PORT * sizeof(struct rte_sched_pipe_profile);
 386         uint32_t size_bmp_array = rte_bitmap_get_memory_footprint(n_queues_per_port);
 387         uint32_t size_per_pipe_queue_array, size_queue_array;
 388
 389         uint32_t base, i;
 390
 391         size_per_pipe_queue_array = 0;
 392         for (i = 0; i < RTE_SCHED_TRAFFIC_CLASSES_PER_PIPE; i ++) {
 393                 size_per_pipe_queue_array += RTE_SCHED_QUEUES_PER_TRAFFIC_CLASS * params->qsize[i] * sizeof(struct rte_mbuf *);
 394         }
 395         size_queue_array = n_pipes_per_port * size_per_pipe_queue_array;
 396
 397         base = 0;
 398
 399         if (array == e_RTE_SCHED_PORT_ARRAY_SUBPORT) return base;
 400         base += RTE_CACHE_LINE_ROUNDUP(size_subport);
 401
 402         if (array == e_RTE_SCHED_PORT_ARRAY_PIPE) return base;
 403         base += RTE_CACHE_LINE_ROUNDUP(size_pipe);
 404
 405         if (array == e_RTE_SCHED_PORT_ARRAY_QUEUE) return base;
 406         base += RTE_CACHE_LINE_ROUNDUP(size_queue);
 407
 408         if (array == e_RTE_SCHED_PORT_ARRAY_QUEUE_EXTRA) return base;
 409         base += RTE_CACHE_LINE_ROUNDUP(size_queue_extra);
 410
 411         if (array == e_RTE_SCHED_PORT_ARRAY_PIPE_PROFILES) return base;
 412         base += RTE_CACHE_LINE_ROUNDUP(size_pipe_profiles);
 413
 414         if (array == e_RTE_SCHED_PORT_ARRAY_BMP_ARRAY) return base;
 415         base += RTE_CACHE_LINE_ROUNDUP(size_bmp_array);
 416
 417         if (array == e_RTE_SCHED_PORT_ARRAY_QUEUE_ARRAY) return base;
 418         base += RTE_CACHE_LINE_ROUNDUP(size_queue_array);
 419
 420         return base;
 421 }
 422
 423 uint32_t
 424 rte_sched_port_get_memory_footprint(struct rte_sched_port_params *params)
 425 {
 426         uint32_t size0, size1;
 427         int status;
 428
 429         status = rte_sched_port_check_params(params);
 430         if (status != 0) {
 431                 RTE_LOG(NOTICE, SCHED,
 432                         "Port scheduler params check failed (%d)\n", status);
 433
 434                 return 0;
 435         }
 436
 437         size0 = sizeof(struct rte_sched_port);
 438         size1 = rte_sched_port_get_array_base(params, e_RTE_SCHED_PORT_ARRAY_TOTAL);
 439
 440         return (size0 + size1);
 441 }
 442
 443 static void
 444 rte_sched_port_config_qsize(struct rte_sched_port *port)
 445 {
 446         /* TC 0 */
 447         port->qsize_add[0] = 0;
 448         port->qsize_add[1] = port->qsize_add[0] + port->qsize[0];
 449         port->qsize_add[2] = port->qsize_add[1] + port->qsize[0];
 450         port->qsize_add[3] = port->qsize_add[2] + port->qsize[0];
 451
 452         /* TC 1 */
 453         port->qsize_add[4] = port->qsize_add[3] + port->qsize[0];
 454         port->qsize_add[5] = port->qsize_add[4] + port->qsize[1];
 455         port->qsize_add[6] = port->qsize_add[5] + port->qsize[1];
 456         port->qsize_add[7] = port->qsize_add[6] + port->qsize[1];
 457
 458         /* TC 2 */
 459         port->qsize_add[8] = port->qsize_add[7] + port->qsize[1];
 460         port->qsize_add[9] = port->qsize_add[8] + port->qsize[2];
 461         port->qsize_add[10] = port->qsize_add[9] + port->qsize[2];
 462         port->qsize_add[11] = port->qsize_add[10] + port->qsize[2];
 463
 464         /* TC 3 */
 465         port->qsize_add[12] = port->qsize_add[11] + port->qsize[2];
 466         port->qsize_add[13] = port->qsize_add[12] + port->qsize[3];
 467         port->qsize_add[14] = port->qsize_add[13] + port->qsize[3];
 468         port->qsize_add[15] = port->qsize_add[14] + port->qsize[3];
 469
 470         port->qsize_sum = port->qsize_add[15] + port->qsize[3];
 471 }
 472
 473 static void
 474 rte_sched_port_log_pipe_profile(struct rte_sched_port *port, uint32_t i)
 475 {
 476         struct rte_sched_pipe_profile *p = port->pipe_profiles + i;
 477
 478         RTE_LOG(DEBUG, SCHED, "Low level config for pipe profile %u:\n"
 479                 "    Token bucket: period = %u, credits per period = %u, size = %u\n"
 480                 "    Traffic classes: period = %u, credits per period = [%u, %u, %u, %u]\n"
 481                 "    Traffic class 3 oversubscription: weight = %hhu\n"
 482                 "    WRR cost: [%hhu, %hhu, %hhu, %hhu], [%hhu, %hhu, %hhu, %hhu], [%hhu, %hhu, %hhu, %hhu], [%hhu, %hhu, %hhu, %hhu]\n",
 483                 i,
 484
 485                 /* Token bucket */
 486                 p->tb_period,
 487                 p->tb_credits_per_period,
 488                 p->tb_size,
 489
 490                 /* Traffic classes */
 491                 p->tc_period,
 492                 p->tc_credits_per_period[0],
 493                 p->tc_credits_per_period[1],
 494                 p->tc_credits_per_period[2],
 495                 p->tc_credits_per_period[3],
 496
 497                 /* Traffic class 3 oversubscription */
 498                 p->tc_ov_weight,
 499
 500                 /* WRR */
 501                 p->wrr_cost[ 0], p->wrr_cost[ 1], p->wrr_cost[ 2], p->wrr_cost[ 3],
 502                 p->wrr_cost[ 4], p->wrr_cost[ 5], p->wrr_cost[ 6], p->wrr_cost[ 7],
 503                 p->wrr_cost[ 8], p->wrr_cost[ 9], p->wrr_cost[10], p->wrr_cost[11],
 504                 p->wrr_cost[12], p->wrr_cost[13], p->wrr_cost[14], p->wrr_cost[15]);
 505 }
 506
 507 static inline uint64_t
 508 rte_sched_time_ms_to_bytes(uint32_t time_ms, uint32_t rate)
 509 {
 510         uint64_t time = time_ms;
 511         time = (time * rate) / 1000;
 512
 513         return time;
 514 }
 515
 516 static void
 517 rte_sched_port_config_pipe_profile_table(struct rte_sched_port *port, struct rte_sched_port_params *params)
 518 {
 519         uint32_t i, j;
 520
 521         for (i = 0; i < port->n_pipe_profiles; i ++) {
 522                 struct rte_sched_pipe_params *src = params->pipe_profiles + i;
 523                 struct rte_sched_pipe_profile *dst = port->pipe_profiles + i;
 524
 525                 /* Token Bucket */
 526                 if (src->tb_rate == params->rate) {
 527                         dst->tb_credits_per_period = 1;
 528                         dst->tb_period = 1;
 529                 } else {
 530                         double tb_rate = ((double) src->tb_rate) / ((double) params->rate);
 531                         double d = RTE_SCHED_TB_RATE_CONFIG_ERR;
 532
 533                         rte_approx(tb_rate, d, &dst->tb_credits_per_period, &dst->tb_period);
 534                 }
 535                 dst->tb_size = src->tb_size;
 536
 537                 /* Traffic Classes */
 538                 dst->tc_period = (uint32_t) rte_sched_time_ms_to_bytes(src->tc_period, params->rate);
 539                 for (j = 0; j < RTE_SCHED_TRAFFIC_CLASSES_PER_PIPE; j ++) {
 540                         dst->tc_credits_per_period[j] = (uint32_t) rte_sched_time_ms_to_bytes(src->tc_period, src->tc_rate[j]);
 541                 }
 542 #ifdef RTE_SCHED_SUBPORT_TC_OV
 543                 dst->tc_ov_weight = src->tc_ov_weight;
 544 #endif
 545
 546                 /* WRR */
 547                 for (j = 0; j < RTE_SCHED_TRAFFIC_CLASSES_PER_PIPE; j ++) {
 548                         uint32_t wrr_cost[RTE_SCHED_QUEUES_PER_TRAFFIC_CLASS];
 549                         uint32_t lcd, lcd1, lcd2;
 550                         uint32_t qindex;
 551
 552                         qindex = j * RTE_SCHED_QUEUES_PER_TRAFFIC_CLASS;
 553
 554                         wrr_cost[0] = src->wrr_weights[qindex];
 555                         wrr_cost[1] = src->wrr_weights[qindex + 1];
 556                         wrr_cost[2] = src->wrr_weights[qindex + 2];
 557                         wrr_cost[3] = src->wrr_weights[qindex + 3];
 558
 559                         lcd1 = rte_get_lcd(wrr_cost[0], wrr_cost[1]);
 560                         lcd2 = rte_get_lcd(wrr_cost[2], wrr_cost[3]);
 561                         lcd = rte_get_lcd(lcd1, lcd2);
 562
 563                         wrr_cost[0] = lcd / wrr_cost[0];
 564                         wrr_cost[1] = lcd / wrr_cost[1];
 565                         wrr_cost[2] = lcd / wrr_cost[2];
 566                         wrr_cost[3] = lcd / wrr_cost[3];
 567
 568                         dst->wrr_cost[qindex] = (uint8_t) wrr_cost[0];
 569                         dst->wrr_cost[qindex + 1] = (uint8_t) wrr_cost[1];
 570                         dst->wrr_cost[qindex + 2] = (uint8_t) wrr_cost[2];
 571                         dst->wrr_cost[qindex + 3] = (uint8_t) wrr_cost[3];
 572                 }
 573
 574                 rte_sched_port_log_pipe_profile(port, i);
 575         }
 576
 577         port->pipe_tc3_rate_max = 0;
 578         for (i = 0; i < port->n_pipe_profiles; i ++) {
 579                 struct rte_sched_pipe_params *src = params->pipe_profiles + i;
 580                 uint32_t pipe_tc3_rate = src->tc_rate[3];
 581
 582                 if (port->pipe_tc3_rate_max < pipe_tc3_rate) {
 583                         port->pipe_tc3_rate_max = pipe_tc3_rate;
 584                 }
 585         }
 586 }
 587
 588 struct rte_sched_port *
 589 rte_sched_port_config(struct rte_sched_port_params *params)
 590 {
 591         struct rte_sched_port *port = NULL;
 592         uint32_t mem_size, bmp_mem_size, n_queues_per_port, i;
 593
 594         /* Check user parameters. Determine the amount of memory to allocate */
 595         mem_size = rte_sched_port_get_memory_footprint(params);
 596         if (mem_size == 0) {
 597                 return NULL;
 598         }
 599
 600         /* Allocate memory to store the data structures */
 601         port = rte_zmalloc("qos_params", mem_size, RTE_CACHE_LINE_SIZE);
 602         if (port == NULL) {
 603                 return NULL;
 604         }
 605
 606         /* compile time checks */
 607         RTE_BUILD_BUG_ON(RTE_SCHED_PORT_N_GRINDERS == 0);
 608         RTE_BUILD_BUG_ON(RTE_SCHED_PORT_N_GRINDERS & (RTE_SCHED_PORT_N_GRINDERS - 1));
 609
 610         /* User parameters */
 611         port->n_subports_per_port = params->n_subports_per_port;
 612         port->n_pipes_per_subport = params->n_pipes_per_subport;
 613         port->rate = params->rate;
 614         port->mtu = params->mtu + params->frame_overhead;
 615         port->frame_overhead = params->frame_overhead;
 616         memcpy(port->qsize, params->qsize, sizeof(params->qsize));
 617         port->n_pipe_profiles = params->n_pipe_profiles;
 618
 619 #ifdef RTE_SCHED_RED
 620         for (i = 0; i < RTE_SCHED_TRAFFIC_CLASSES_PER_PIPE; i++) {
 621                 uint32_t j;
 622
 623                 for (j = 0; j < e_RTE_METER_COLORS; j++) {
 624                         /* if min/max are both zero, then RED is disabled */
 625                         if ((params->red_params[i][j].min_th |
 626                              params->red_params[i][j].max_th) == 0) {
 627                                 continue;
 628                         }
 629
 630                         if (rte_red_config_init(&port->red_config[i][j],
 631                                 params->red_params[i][j].wq_log2,
 632                                 params->red_params[i][j].min_th,
 633                                 params->red_params[i][j].max_th,
 634                                 params->red_params[i][j].maxp_inv) != 0) {
 635                                 return NULL;
 636                         }
 637                 }
 638         }
 639 #endif
 640
 641         /* Timing */
 642         port->time_cpu_cycles = rte_get_tsc_cycles();
 643         port->time_cpu_bytes = 0;
 644         port->time = 0;
 645         port->cycles_per_byte = ((double) rte_get_tsc_hz()) / ((double) params->rate);
 646
 647         /* Scheduling loop detection */
 648         port->pipe_loop = RTE_SCHED_PIPE_INVALID;
 649         port->pipe_exhaustion = 0;
 650
 651         /* Grinders */
 652         port->busy_grinders = 0;
 653         port->pkts_out = NULL;
 654         port->n_pkts_out = 0;
 655
 656         /* Queue base calculation */
 657         rte_sched_port_config_qsize(port);
 658
 659         /* Large data structures */
 660         port->subport = (struct rte_sched_subport *) (port->memory + rte_sched_port_get_array_base(params, e_RTE_SCHED_PORT_ARRAY_SUBPORT));
 661         port->pipe = (struct rte_sched_pipe *) (port->memory + rte_sched_port_get_array_base(params, e_RTE_SCHED_PORT_ARRAY_PIPE));
 662         port->queue = (struct rte_sched_queue *) (port->memory + rte_sched_port_get_array_base(params, e_RTE_SCHED_PORT_ARRAY_QUEUE));
 663         port->queue_extra = (struct rte_sched_queue_extra *) (port->memory + rte_sched_port_get_array_base(params, e_RTE_SCHED_PORT_ARRAY_QUEUE_EXTRA));
 664         port->pipe_profiles = (struct rte_sched_pipe_profile *) (port->memory + rte_sched_port_get_array_base(params, e_RTE_SCHED_PORT_ARRAY_PIPE_PROFILES));
 665         port->bmp_array =  port->memory + rte_sched_port_get_array_base(params, e_RTE_SCHED_PORT_ARRAY_BMP_ARRAY);
 666         port->queue_array = (struct rte_mbuf **) (port->memory + rte_sched_port_get_array_base(params, e_RTE_SCHED_PORT_ARRAY_QUEUE_ARRAY));
 667
 668         /* Pipe profile table */
 669         rte_sched_port_config_pipe_profile_table(port, params);
 670
 671         /* Bitmap */
 672         n_queues_per_port = rte_sched_port_queues_per_port(port);
 673         bmp_mem_size = rte_bitmap_get_memory_footprint(n_queues_per_port);
 674         port->bmp = rte_bitmap_init(n_queues_per_port, port->bmp_array, bmp_mem_size);
 675         if (port->bmp == NULL) {
 676                 RTE_LOG(ERR, SCHED, "Bitmap init error\n");
 677                 return NULL;
 678         }
 679         for (i = 0; i < RTE_SCHED_PORT_N_GRINDERS; i ++) {
 680                 port->grinder_base_bmp_pos[i] = RTE_SCHED_PIPE_INVALID;
 681         }
 682
 683         return port;
 684 }
 685
 686 void
 687 rte_sched_port_free(struct rte_sched_port *port)
 688 {
 689         /* Check user parameters */
 690         if (port == NULL){
 691                 return;
 692         }
 693
 694         rte_bitmap_free(port->bmp);
 695         rte_free(port);
 696 }
 697
 698 static void
 699 rte_sched_port_log_subport_config(struct rte_sched_port *port, uint32_t i)
 700 {
 701         struct rte_sched_subport *s = port->subport + i;
 702
 703         RTE_LOG(DEBUG, SCHED, "Low level config for subport %u:\n"
 704                 "    Token bucket: period = %u, credits per period = %u, size = %u\n"
 705                 "    Traffic classes: period = %u, credits per period = [%u, %u, %u, %u]\n"
 706                 "    Traffic class 3 oversubscription: wm min = %u, wm max = %u\n",
 707                 i,
 708
 709                 /* Token bucket */
 710                 s->tb_period,
 711                 s->tb_credits_per_period,
 712                 s->tb_size,
 713
 714                 /* Traffic classes */
 715                 s->tc_period,
 716                 s->tc_credits_per_period[0],
 717                 s->tc_credits_per_period[1],
 718                 s->tc_credits_per_period[2],
 719                 s->tc_credits_per_period[3],
 720
 721                 /* Traffic class 3 oversubscription */
 722                 s->tc_ov_wm_min,
 723                 s->tc_ov_wm_max);
 724 }
 725
 726 int
 727 rte_sched_subport_config(struct rte_sched_port *port,
 728         uint32_t subport_id,
 729         struct rte_sched_subport_params *params)
 730 {
 731         struct rte_sched_subport *s;
 732         uint32_t i;
 733
 734         /* Check user parameters */
 735         if ((port == NULL) ||
 736             (subport_id >= port->n_subports_per_port) ||
 737                 (params == NULL)) {
 738                 return -1;
 739         }
 740
 741         if ((params->tb_rate == 0) || (params->tb_rate > port->rate)) {
 742                 return -2;
 743         }
 744
 745         if (params->tb_size == 0) {
 746                 return -3;
 747         }
 748
 749         for (i = 0; i < RTE_SCHED_TRAFFIC_CLASSES_PER_PIPE; i ++) {
 750                 if ((params->tc_rate[i] == 0) || (params->tc_rate[i] > params->tb_rate)) {
 751                         return -4;
 752                 }
 753         }
 754
 755         if (params->tc_period == 0) {
 756                 return -5;
 757         }
 758
 759         s = port->subport + subport_id;
 760
 761         /* Token Bucket (TB) */
 762         if (params->tb_rate == port->rate) {
 763                 s->tb_credits_per_period = 1;
 764                 s->tb_period = 1;
 765         } else {
 766                 double tb_rate = ((double) params->tb_rate) / ((double) port->rate);
 767                 double d = RTE_SCHED_TB_RATE_CONFIG_ERR;
 768
 769                 rte_approx(tb_rate, d, &s->tb_credits_per_period, &s->tb_period);
 770         }
 771         s->tb_size = params->tb_size;
 772         s->tb_time = port->time;
 773         s->tb_credits = s->tb_size / 2;
 774
 775         /* Traffic Classes (TCs) */
 776         s->tc_period = (uint32_t) rte_sched_time_ms_to_bytes(params->tc_period, port->rate);
 777         for (i = 0; i < RTE_SCHED_TRAFFIC_CLASSES_PER_PIPE; i ++) {
 778                 s->tc_credits_per_period[i] = (uint32_t) rte_sched_time_ms_to_bytes(params->tc_period, params->tc_rate[i]);
 779         }
 780         s->tc_time = port->time + s->tc_period;
 781         for (i = 0; i < RTE_SCHED_TRAFFIC_CLASSES_PER_PIPE; i ++) {
 782                 s->tc_credits[i] = s->tc_credits_per_period[i];
 783         }
 784
 785 #ifdef RTE_SCHED_SUBPORT_TC_OV
 786         /* TC oversubscription */
 787         s->tc_ov_wm_min = port->mtu;
 788         s->tc_ov_wm_max = (uint32_t) rte_sched_time_ms_to_bytes(params->tc_period, port->pipe_tc3_rate_max);
 789         s->tc_ov_wm = s->tc_ov_wm_max;
 790         s->tc_ov_period_id = 0;
 791         s->tc_ov = 0;
 792         s->tc_ov_n = 0;
 793         s->tc_ov_rate = 0;
 794 #endif
 795
 796         rte_sched_port_log_subport_config(port, subport_id);
 797
 798         return 0;
 799 }
 800
 801 int
 802 rte_sched_pipe_config(struct rte_sched_port *port,
 803         uint32_t subport_id,
 804         uint32_t pipe_id,
 805         int32_t pipe_profile)
 806 {
 807         struct rte_sched_subport *s;
 808         struct rte_sched_pipe *p;
 809         struct rte_sched_pipe_profile *params;
 810         uint32_t deactivate, profile, i;
 811
 812         /* Check user parameters */
 813         profile = (uint32_t) pipe_profile;
 814         deactivate = (pipe_profile < 0);
 815         if ((port == NULL) ||
 816             (subport_id >= port->n_subports_per_port) ||
 817                 (pipe_id >= port->n_pipes_per_subport) ||
 818                 ((!deactivate) && (profile >= port->n_pipe_profiles))) {
 819                 return -1;
 820         }
 821
 822         /* Check that subport configuration is valid */
 823         s = port->subport + subport_id;
 824         if (s->tb_period == 0) {
 825                 return -2;
 826         }
 827
 828         p = port->pipe + (subport_id * port->n_pipes_per_subport + pipe_id);
 829
 830         /* Handle the case when pipe already has a valid configuration */
 831         if (p->tb_time) {
 832                 params = port->pipe_profiles + p->profile;
 833
 834 #ifdef RTE_SCHED_SUBPORT_TC_OV
 835                 double subport_tc3_rate = ((double) s->tc_credits_per_period[3]) / ((double) s->tc_period);
 836                 double pipe_tc3_rate = ((double) params->tc_credits_per_period[3]) / ((double) params->tc_period);
 837                 uint32_t tc3_ov = s->tc_ov;
 838
 839                 /* Unplug pipe from its subport */
 840                 s->tc_ov_n -= params->tc_ov_weight;
 841                 s->tc_ov_rate -= pipe_tc3_rate;
 842                 s->tc_ov = s->tc_ov_rate > subport_tc3_rate;
 843
 844                 if (s->tc_ov != tc3_ov) {
 845                         RTE_LOG(DEBUG, SCHED,
 846                                 "Subport %u TC3 oversubscription is OFF (%.4lf >= %.4lf)\n",
 847                                 subport_id, subport_tc3_rate, s->tc_ov_rate);
 848                 }
 849 #endif
 850
 851                 /* Reset the pipe */
 852                 memset(p, 0, sizeof(struct rte_sched_pipe));
 853         }
 854
 855         if (deactivate) {
 856                 return 0;
 857         }
 858
 859         /* Apply the new pipe configuration */
 860         p->profile = profile;
 861         params = port->pipe_profiles + p->profile;
 862
 863         /* Token Bucket (TB) */
 864         p->tb_time = port->time;
 865         p->tb_credits = params->tb_size / 2;
 866
 867         /* Traffic Classes (TCs) */
 868         p->tc_time = port->time + params->tc_period;
 869         for (i = 0; i < RTE_SCHED_TRAFFIC_CLASSES_PER_PIPE; i ++) {
 870                 p->tc_credits[i] = params->tc_credits_per_period[i];
 871         }
 872
 873 #ifdef RTE_SCHED_SUBPORT_TC_OV
 874         {
 875                 /* Subport TC3 oversubscription */
 876                 double subport_tc3_rate = ((double) s->tc_credits_per_period[3]) / ((double) s->tc_period);
 877                 double pipe_tc3_rate = ((double) params->tc_credits_per_period[3]) / ((double) params->tc_period);
 878                 uint32_t tc3_ov = s->tc_ov;
 879
 880                 s->tc_ov_n += params->tc_ov_weight;
 881                 s->tc_ov_rate += pipe_tc3_rate;
 882                 s->tc_ov = s->tc_ov_rate > subport_tc3_rate;
 883
 884                 if (s->tc_ov != tc3_ov) {
 885                         RTE_LOG(DEBUG, SCHED,
 886                                 "Subport %u TC3 oversubscription is ON (%.4lf < %.4lf)\n",
 887                                 subport_id, subport_tc3_rate, s->tc_ov_rate);
 888                 }
 889                 p->tc_ov_period_id = s->tc_ov_period_id;
 890                 p->tc_ov_credits = s->tc_ov_wm;
 891         }
 892 #endif
 893
 894         return 0;
 895 }
 896
 897 void
 898 rte_sched_port_pkt_write(struct rte_mbuf *pkt,
 899                          uint32_t subport, uint32_t pipe, uint32_t traffic_class,
 900                          uint32_t queue, enum rte_meter_color color)
 901 {
 902         struct rte_sched_port_hierarchy *sched
 903                 = (struct rte_sched_port_hierarchy *) &pkt->hash.sched;
 904
 905         sched->color = (uint32_t) color;
 906         sched->subport = subport;
 907         sched->pipe = pipe;
 908         sched->traffic_class = traffic_class;
 909         sched->queue = queue;
 910 }
 911
 912 void
 913 rte_sched_port_pkt_read_tree_path(const struct rte_mbuf *pkt,
 914                                   uint32_t *subport, uint32_t *pipe,
 915                                   uint32_t *traffic_class, uint32_t *queue)
 916 {
 917         const struct rte_sched_port_hierarchy *sched
 918                 = (const struct rte_sched_port_hierarchy *) &pkt->hash.sched;
 919
 920         *subport = sched->subport;
 921         *pipe = sched->pipe;
 922         *traffic_class = sched->traffic_class;
 923         *queue = sched->queue;
 924 }
 925
 926
 927 enum rte_meter_color
 928 rte_sched_port_pkt_read_color(const struct rte_mbuf *pkt)
 929 {
 930         const struct rte_sched_port_hierarchy *sched
 931                 = (const struct rte_sched_port_hierarchy *) &pkt->hash.sched;
 932
 933         return (enum rte_meter_color) sched->color;
 934 }
 935
 936 int
 937 rte_sched_subport_read_stats(struct rte_sched_port *port,
 938         uint32_t subport_id,
 939         struct rte_sched_subport_stats *stats,
 940         uint32_t *tc_ov)
 941 {
 942         struct rte_sched_subport *s;
 943
 944         /* Check user parameters */
 945         if ((port == NULL) ||
 946             (subport_id >= port->n_subports_per_port) ||
 947                 (stats == NULL) ||
 948                 (tc_ov == NULL)) {
 949                 return -1;
 950         }
 951         s = port->subport + subport_id;
 952
 953         /* Copy subport stats and clear */
 954         memcpy(stats, &s->stats, sizeof(struct rte_sched_subport_stats));
 955         memset(&s->stats, 0, sizeof(struct rte_sched_subport_stats));
 956
 957         /* Subport TC ovesubscription status */
 958         *tc_ov = s->tc_ov;
 959
 960         return 0;
 961 }
 962
 963 int
 964 rte_sched_queue_read_stats(struct rte_sched_port *port,
 965         uint32_t queue_id,
 966         struct rte_sched_queue_stats *stats,
 967         uint16_t *qlen)
 968 {
 969         struct rte_sched_queue *q;
 970         struct rte_sched_queue_extra *qe;
 971
 972         /* Check user parameters */
 973         if ((port == NULL) ||
 974             (queue_id >= rte_sched_port_queues_per_port(port)) ||
 975                 (stats == NULL) ||
 976                 (qlen == NULL)) {
 977                 return -1;
 978         }
 979         q = port->queue + queue_id;
 980         qe = port->queue_extra + queue_id;
 981
 982         /* Copy queue stats and clear */
 983         memcpy(stats, &qe->stats, sizeof(struct rte_sched_queue_stats));
 984         memset(&qe->stats, 0, sizeof(struct rte_sched_queue_stats));
 985
 986         /* Queue length */
 987         *qlen = q->qw - q->qr;
 988
 989         return 0;
 990 }
 991
 992 static inline uint32_t
 993 rte_sched_port_qindex(struct rte_sched_port *port, uint32_t subport, uint32_t pipe, uint32_t traffic_class, uint32_t queue)
 994 {
 995         uint32_t result;
 996
 997         result = subport * port->n_pipes_per_subport + pipe;
 998         result = result * RTE_SCHED_TRAFFIC_CLASSES_PER_PIPE + traffic_class;
 999         result = result * RTE_SCHED_QUEUES_PER_TRAFFIC_CLASS + queue;
1000
1001         return result;
1002 }
1003
1004 static inline struct rte_mbuf **
1005 rte_sched_port_qbase(struct rte_sched_port *port, uint32_t qindex)
1006 {
1007         uint32_t pindex = qindex >> 4;
1008         uint32_t qpos = qindex & 0xF;
1009
1010         return (port->queue_array + pindex * port->qsize_sum + port->qsize_add[qpos]);
1011 }
1012
1013 static inline uint16_t
1014 rte_sched_port_qsize(struct rte_sched_port *port, uint32_t qindex)
1015 {
1016         uint32_t tc = (qindex >> 2) & 0x3;
1017
1018         return port->qsize[tc];
1019 }
1020
1021 #ifdef RTE_SCHED_DEBUG
1022
1023 static inline int
1024 rte_sched_port_queue_is_empty(struct rte_sched_port *port, uint32_t qindex)
1025 {
1026         struct rte_sched_queue *queue = port->queue + qindex;
1027
1028         return (queue->qr == queue->qw);
1029 }
1030
1031 static inline int
1032 rte_sched_port_queue_is_full(struct rte_sched_port *port, uint32_t qindex)
1033 {
1034         struct rte_sched_queue *queue = port->queue + qindex;
1035         uint16_t qsize = rte_sched_port_qsize(port, qindex);
1036         uint16_t qlen = queue->qw - queue->qr;
1037
1038         return (qlen >= qsize);
1039 }
1040
1041 #endif /* RTE_SCHED_DEBUG */
1042
1043 #ifdef RTE_SCHED_COLLECT_STATS
1044
1045 static inline void
1046 rte_sched_port_update_subport_stats(struct rte_sched_port *port, uint32_t qindex, struct rte_mbuf *pkt)
1047 {
1048         struct rte_sched_subport *s = port->subport + (qindex / rte_sched_port_queues_per_subport(port));
1049         uint32_t tc_index = (qindex >> 2) & 0x3;
1050         uint32_t pkt_len = pkt->pkt_len;
1051
1052         s->stats.n_pkts_tc[tc_index] += 1;
1053         s->stats.n_bytes_tc[tc_index] += pkt_len;
1054 }
1055
1056 static inline void
1057 rte_sched_port_update_subport_stats_on_drop(struct rte_sched_port *port, uint32_t qindex, struct rte_mbuf *pkt)
1058 {
1059         struct rte_sched_subport *s = port->subport + (qindex / rte_sched_port_queues_per_subport(port));
1060         uint32_t tc_index = (qindex >> 2) & 0x3;
1061         uint32_t pkt_len = pkt->pkt_len;
1062
1063         s->stats.n_pkts_tc_dropped[tc_index] += 1;
1064         s->stats.n_bytes_tc_dropped[tc_index] += pkt_len;
1065 }
1066
1067 static inline void
1068 rte_sched_port_update_queue_stats(struct rte_sched_port *port, uint32_t qindex, struct rte_mbuf *pkt)
1069 {
1070         struct rte_sched_queue_extra *qe = port->queue_extra + qindex;
1071         uint32_t pkt_len = pkt->pkt_len;
1072
1073         qe->stats.n_pkts += 1;
1074         qe->stats.n_bytes += pkt_len;
1075 }
1076
1077 static inline void
1078 rte_sched_port_update_queue_stats_on_drop(struct rte_sched_port *port, uint32_t qindex, struct rte_mbuf *pkt)
1079 {
1080         struct rte_sched_queue_extra *qe = port->queue_extra + qindex;
1081         uint32_t pkt_len = pkt->pkt_len;
1082
1083         qe->stats.n_pkts_dropped += 1;
1084         qe->stats.n_bytes_dropped += pkt_len;
1085 }
1086
1087 #endif /* RTE_SCHED_COLLECT_STATS */
1088
1089 #ifdef RTE_SCHED_RED
1090
1091 static inline int
1092 rte_sched_port_red_drop(struct rte_sched_port *port, struct rte_mbuf *pkt, uint32_t qindex, uint16_t qlen)
1093 {
1094         struct rte_sched_queue_extra *qe;
1095         struct rte_red_config *red_cfg;
1096     struct rte_red *red;
1097         uint32_t tc_index;
1098         enum rte_meter_color color;
1099
1100         tc_index = (qindex >> 2) & 0x3;
1101         color = rte_sched_port_pkt_read_color(pkt);
1102         red_cfg = &port->red_config[tc_index][color];
1103
1104         if ((red_cfg->min_th | red_cfg->max_th) == 0)
1105                 return 0;
1106
1107         qe = port->queue_extra + qindex;
1108         red = &qe->red;
1109
1110         return rte_red_enqueue(red_cfg, red, qlen, port->time);
1111 }
1112
1113 static inline void
1114 rte_sched_port_set_queue_empty_timestamp(struct rte_sched_port *port, uint32_t qindex)
1115 {
1116         struct rte_sched_queue_extra *qe;
1117     struct rte_red *red;
1118
1119         qe = port->queue_extra + qindex;
1120         red = &qe->red;
1121
1122         rte_red_mark_queue_empty(red, port->time);
1123 }
1124
1125 #else
1126
1127 #define rte_sched_port_red_drop(port, pkt, qindex, qlen)             0
1128
1129 #define rte_sched_port_set_queue_empty_timestamp(port, qindex)
1130
1131 #endif /* RTE_SCHED_RED */
1132
1133 #ifdef RTE_SCHED_DEBUG
1134
1135 static inline int
1136 debug_pipe_is_empty(struct rte_sched_port *port, uint32_t pindex)
1137 {
1138         uint32_t qindex, i;
1139
1140         qindex = pindex << 4;
1141
1142         for (i = 0; i < 16; i ++){
1143                 uint32_t queue_empty = rte_sched_port_queue_is_empty(port, qindex + i);
1144                 uint32_t bmp_bit_clear = (rte_bitmap_get(port->bmp, qindex + i) == 0);
1145
1146                 if (queue_empty != bmp_bit_clear){
1147                         rte_panic("Queue status mismatch for queue %u of pipe %u\n", i, pindex);
1148                 }
1149
1150                 if (!queue_empty){
1151                         return 0;
1152                 }
1153         }
1154
1155         return 1;
1156 }
1157
1158 static inline void
1159 debug_check_queue_slab(struct rte_sched_port *port, uint32_t bmp_pos, uint64_t bmp_slab)
1160 {
1161         uint64_t mask;
1162         uint32_t i, panic;
1163
1164         if (bmp_slab == 0){
1165                 rte_panic("Empty slab at position %u\n", bmp_pos);
1166         }
1167
1168         panic = 0;
1169         for (i = 0, mask = 1; i < 64; i ++, mask <<= 1) {
1170                 if (mask & bmp_slab){
1171                         if (rte_sched_port_queue_is_empty(port, bmp_pos + i)) {
1172                                 printf("Queue %u (slab offset %u) is empty\n", bmp_pos + i, i);
1173                                 panic = 1;
1174                         }
1175                 }
1176         }
1177
1178         if (panic){
1179                 rte_panic("Empty queues in slab 0x%" PRIx64 "starting at position %u\n",
1180                         bmp_slab, bmp_pos);
1181         }
1182 }
1183
1184 #endif /* RTE_SCHED_DEBUG */
1185
1186 static inline uint32_t
1187 rte_sched_port_enqueue_qptrs_prefetch0(struct rte_sched_port *port, struct rte_mbuf *pkt)
1188 {
1189         struct rte_sched_queue *q;
1190 #ifdef RTE_SCHED_COLLECT_STATS
1191         struct rte_sched_queue_extra *qe;
1192 #endif
1193         uint32_t subport, pipe, traffic_class, queue, qindex;
1194
1195         rte_sched_port_pkt_read_tree_path(pkt, &subport, &pipe, &traffic_class, &queue);
1196
1197         qindex = rte_sched_port_qindex(port, subport, pipe, traffic_class, queue);
1198         q = port->queue + qindex;
1199         rte_prefetch0(q);
1200 #ifdef RTE_SCHED_COLLECT_STATS
1201         qe = port->queue_extra + qindex;
1202         rte_prefetch0(qe);
1203 #endif
1204
1205         return qindex;
1206 }
1207
1208 static inline void
1209 rte_sched_port_enqueue_qwa_prefetch0(struct rte_sched_port *port, uint32_t qindex, struct rte_mbuf **qbase)
1210 {
1211         struct rte_sched_queue *q;
1212         struct rte_mbuf **q_qw;
1213         uint16_t qsize;
1214
1215         q = port->queue + qindex;
1216         qsize = rte_sched_port_qsize(port, qindex);
1217         q_qw = qbase + (q->qw & (qsize - 1));
1218
1219         rte_prefetch0(q_qw);
1220         rte_bitmap_prefetch0(port->bmp, qindex);
1221 }
1222
1223 static inline int
1224 rte_sched_port_enqueue_qwa(struct rte_sched_port *port, uint32_t qindex, struct rte_mbuf **qbase, struct rte_mbuf *pkt)
1225 {
1226         struct rte_sched_queue *q;
1227         uint16_t qsize;
1228         uint16_t qlen;
1229
1230         q = port->queue + qindex;
1231         qsize = rte_sched_port_qsize(port, qindex);
1232         qlen = q->qw - q->qr;
1233
1234         /* Drop the packet (and update drop stats) when queue is full */
1235         if (unlikely(rte_sched_port_red_drop(port, pkt, qindex, qlen) || (qlen >= qsize))) {
1236                 rte_pktmbuf_free(pkt);
1237 #ifdef RTE_SCHED_COLLECT_STATS
1238                 rte_sched_port_update_subport_stats_on_drop(port, qindex, pkt);
1239                 rte_sched_port_update_queue_stats_on_drop(port, qindex, pkt);
1240 #endif
1241                 return 0;
1242         }
1243
1244         /* Enqueue packet */
1245         qbase[q->qw & (qsize - 1)] = pkt;
1246         q->qw ++;
1247
1248         /* Activate queue in the port bitmap */
1249         rte_bitmap_set(port->bmp, qindex);
1250
1251         /* Statistics */
1252 #ifdef RTE_SCHED_COLLECT_STATS
1253         rte_sched_port_update_subport_stats(port, qindex, pkt);
1254         rte_sched_port_update_queue_stats(port, qindex, pkt);
1255 #endif
1256
1257         return 1;
1258 }
1259
1260
1261 /*
1262  * The enqueue function implements a 4-level pipeline with each stage processing
1263  * two different packets. The purpose of using a pipeline is to hide the latency
1264  * of prefetching the data structures. The naming convention is presented in the
1265  * diagram below:
1266  *
1267  *   p00  _______   p10  _______   p20  _______   p30  _______
1268  * ----->|       |----->|       |----->|       |----->|       |----->
1269  *       |   0   |      |   1   |      |   2   |      |   3   |
1270  * ----->|_______|----->|_______|----->|_______|----->|_______|----->
1271  *   p01            p11            p21            p31
1272  *
1273  */
1274 int
1275 rte_sched_port_enqueue(struct rte_sched_port *port, struct rte_mbuf **pkts, uint32_t n_pkts)
1276 {
1277         struct rte_mbuf *pkt00, *pkt01, *pkt10, *pkt11, *pkt20, *pkt21, *pkt30, *pkt31, *pkt_last;
1278         struct rte_mbuf **q00_base, **q01_base, **q10_base, **q11_base, **q20_base, **q21_base, **q30_base, **q31_base, **q_last_base;
1279         uint32_t q00, q01, q10, q11, q20, q21, q30, q31, q_last;
1280         uint32_t r00, r01, r10, r11, r20, r21, r30, r31, r_last;
1281         uint32_t result, i;
1282
1283         result = 0;
1284
1285         /* Less then 6 input packets available, which is not enough to feed the pipeline */
1286         if (unlikely(n_pkts < 6)) {
1287                 struct rte_mbuf **q_base[5];
1288                 uint32_t q[5];
1289
1290                 /* Prefetch the mbuf structure of each packet */
1291                 for (i = 0; i < n_pkts; i ++) {
1292                         rte_prefetch0(pkts[i]);
1293                 }
1294
1295                 /* Prefetch the queue structure for each queue */
1296                 for (i = 0; i < n_pkts; i ++) {
1297                         q[i] = rte_sched_port_enqueue_qptrs_prefetch0(port, pkts[i]);
1298                 }
1299
1300                 /* Prefetch the write pointer location of each queue */
1301                 for (i = 0; i < n_pkts; i ++) {
1302                         q_base[i] = rte_sched_port_qbase(port, q[i]);
1303                         rte_sched_port_enqueue_qwa_prefetch0(port, q[i], q_base[i]);
1304                 }
1305
1306                 /* Write each packet to its queue */
1307                 for (i = 0; i < n_pkts; i ++) {
1308                         result += rte_sched_port_enqueue_qwa(port, q[i], q_base[i], pkts[i]);
1309                 }
1310
1311                 return result;
1312         }
1313
1314         /* Feed the first 3 stages of the pipeline (6 packets needed) */
1315         pkt20 = pkts[0];
1316         pkt21 = pkts[1];
1317         rte_prefetch0(pkt20);
1318         rte_prefetch0(pkt21);
1319
1320         pkt10 = pkts[2];
1321         pkt11 = pkts[3];
1322         rte_prefetch0(pkt10);
1323         rte_prefetch0(pkt11);
1324
1325         q20 = rte_sched_port_enqueue_qptrs_prefetch0(port, pkt20);
1326         q21 = rte_sched_port_enqueue_qptrs_prefetch0(port, pkt21);
1327
1328         pkt00 = pkts[4];
1329         pkt01 = pkts[5];
1330         rte_prefetch0(pkt00);
1331         rte_prefetch0(pkt01);
1332
1333         q10 = rte_sched_port_enqueue_qptrs_prefetch0(port, pkt10);
1334         q11 = rte_sched_port_enqueue_qptrs_prefetch0(port, pkt11);
1335
1336         q20_base = rte_sched_port_qbase(port, q20);
1337         q21_base = rte_sched_port_qbase(port, q21);
1338         rte_sched_port_enqueue_qwa_prefetch0(port, q20, q20_base);
1339         rte_sched_port_enqueue_qwa_prefetch0(port, q21, q21_base);
1340
1341         /* Run the pipeline */
1342         for (i = 6; i < (n_pkts & (~1)); i += 2) {
1343                 /* Propagate stage inputs */
1344                 pkt30 = pkt20;
1345                 pkt31 = pkt21;
1346                 pkt20 = pkt10;
1347                 pkt21 = pkt11;
1348                 pkt10 = pkt00;
1349                 pkt11 = pkt01;
1350                 q30 = q20;
1351                 q31 = q21;
1352                 q20 = q10;
1353                 q21 = q11;
1354                 q30_base = q20_base;
1355                 q31_base = q21_base;
1356
1357                 /* Stage 0: Get packets in */
1358                 pkt00 = pkts[i];
1359                 pkt01 = pkts[i + 1];
1360                 rte_prefetch0(pkt00);
1361                 rte_prefetch0(pkt01);
1362
1363                 /* Stage 1: Prefetch queue structure storing queue pointers */
1364                 q10 = rte_sched_port_enqueue_qptrs_prefetch0(port, pkt10);
1365                 q11 = rte_sched_port_enqueue_qptrs_prefetch0(port, pkt11);
1366
1367                 /* Stage 2: Prefetch queue write location */
1368                 q20_base = rte_sched_port_qbase(port, q20);
1369                 q21_base = rte_sched_port_qbase(port, q21);
1370                 rte_sched_port_enqueue_qwa_prefetch0(port, q20, q20_base);
1371                 rte_sched_port_enqueue_qwa_prefetch0(port, q21, q21_base);
1372
1373                 /* Stage 3: Write packet to queue and activate queue */
1374                 r30 = rte_sched_port_enqueue_qwa(port, q30, q30_base, pkt30);
1375                 r31 = rte_sched_port_enqueue_qwa(port, q31, q31_base, pkt31);
1376                 result += r30 + r31;
1377         }
1378
1379         /* Drain the pipeline (exactly 6 packets). Handle the last packet in the case
1380         of an odd number of input packets. */
1381         pkt_last = pkts[n_pkts - 1];
1382         rte_prefetch0(pkt_last);
1383
1384         q00 = rte_sched_port_enqueue_qptrs_prefetch0(port, pkt00);
1385         q01 = rte_sched_port_enqueue_qptrs_prefetch0(port, pkt01);
1386
1387         q10_base = rte_sched_port_qbase(port, q10);
1388         q11_base = rte_sched_port_qbase(port, q11);
1389         rte_sched_port_enqueue_qwa_prefetch0(port, q10, q10_base);
1390         rte_sched_port_enqueue_qwa_prefetch0(port, q11, q11_base);
1391
1392         r20 = rte_sched_port_enqueue_qwa(port, q20, q20_base, pkt20);
1393         r21 = rte_sched_port_enqueue_qwa(port, q21, q21_base, pkt21);
1394         result += r20 + r21;
1395
1396         q_last = rte_sched_port_enqueue_qptrs_prefetch0(port, pkt_last);
1397
1398         q00_base = rte_sched_port_qbase(port, q00);
1399         q01_base = rte_sched_port_qbase(port, q01);
1400         rte_sched_port_enqueue_qwa_prefetch0(port, q00, q00_base);
1401         rte_sched_port_enqueue_qwa_prefetch0(port, q01, q01_base);
1402
1403         r10 = rte_sched_port_enqueue_qwa(port, q10, q10_base, pkt10);
1404         r11 = rte_sched_port_enqueue_qwa(port, q11, q11_base, pkt11);
1405         result += r10 + r11;
1406
1407         q_last_base = rte_sched_port_qbase(port, q_last);
1408         rte_sched_port_enqueue_qwa_prefetch0(port, q_last, q_last_base);
1409
1410         r00 = rte_sched_port_enqueue_qwa(port, q00, q00_base, pkt00);
1411         r01 = rte_sched_port_enqueue_qwa(port, q01, q01_base, pkt01);
1412         result += r00 + r01;
1413
1414         if (n_pkts & 1) {
1415                 r_last = rte_sched_port_enqueue_qwa(port, q_last, q_last_base, pkt_last);
1416                 result += r_last;
1417         }
1418
1419         return result;
1420 }
1421
1422 #ifndef RTE_SCHED_SUBPORT_TC_OV
1423
1424 static inline void
1425 grinder_credits_update(struct rte_sched_port *port, uint32_t pos)
1426 {
1427         struct rte_sched_grinder *grinder = port->grinder + pos;
1428         struct rte_sched_subport *subport = grinder->subport;
1429         struct rte_sched_pipe *pipe = grinder->pipe;
1430         struct rte_sched_pipe_profile *params = grinder->pipe_params;
1431         uint64_t n_periods;
1432
1433         /* Subport TB */
1434         n_periods = (port->time - subport->tb_time) / subport->tb_period;
1435         subport->tb_credits += n_periods * subport->tb_credits_per_period;
1436         subport->tb_credits = rte_sched_min_val_2_u32(subport->tb_credits, subport->tb_size);
1437         subport->tb_time += n_periods * subport->tb_period;
1438
1439         /* Pipe TB */
1440         n_periods = (port->time - pipe->tb_time) / params->tb_period;
1441         pipe->tb_credits += n_periods * params->tb_credits_per_period;
1442         pipe->tb_credits = rte_sched_min_val_2_u32(pipe->tb_credits, params->tb_size);
1443         pipe->tb_time += n_periods * params->tb_period;
1444
1445         /* Subport TCs */
1446         if (unlikely(port->time >= subport->tc_time)) {
1447                 subport->tc_credits[0] = subport->tc_credits_per_period[0];
1448                 subport->tc_credits[1] = subport->tc_credits_per_period[1];
1449                 subport->tc_credits[2] = subport->tc_credits_per_period[2];
1450                 subport->tc_credits[3] = subport->tc_credits_per_period[3];
1451                 subport->tc_time = port->time + subport->tc_period;
1452         }
1453
1454         /* Pipe TCs */
1455         if (unlikely(port->time >= pipe->tc_time)) {
1456                 pipe->tc_credits[0] = params->tc_credits_per_period[0];
1457                 pipe->tc_credits[1] = params->tc_credits_per_period[1];
1458                 pipe->tc_credits[2] = params->tc_credits_per_period[2];
1459                 pipe->tc_credits[3] = params->tc_credits_per_period[3];
1460                 pipe->tc_time = port->time + params->tc_period;
1461         }
1462 }
1463
1464 #else
1465
1466 static inline uint32_t
1467 grinder_tc_ov_credits_update(struct rte_sched_port *port, uint32_t pos)
1468 {
1469         struct rte_sched_grinder *grinder = port->grinder + pos;
1470         struct rte_sched_subport *subport = grinder->subport;
1471         uint32_t tc_ov_consumption[RTE_SCHED_TRAFFIC_CLASSES_PER_PIPE];
1472         uint32_t tc_ov_consumption_max;
1473         uint32_t tc_ov_wm = subport->tc_ov_wm;
1474
1475         if (subport->tc_ov == 0) {
1476                 return subport->tc_ov_wm_max;
1477         }
1478
1479         tc_ov_consumption[0] = subport->tc_credits_per_period[0] - subport->tc_credits[0];
1480         tc_ov_consumption[1] = subport->tc_credits_per_period[1] - subport->tc_credits[1];
1481         tc_ov_consumption[2] = subport->tc_credits_per_period[2] - subport->tc_credits[2];
1482         tc_ov_consumption[3] = subport->tc_credits_per_period[3] - subport->tc_credits[3];
1483
1484         tc_ov_consumption_max = subport->tc_credits_per_period[3] -
1485                 (tc_ov_consumption[0] + tc_ov_consumption[1] + tc_ov_consumption[2]);
1486
1487         if (tc_ov_consumption[3] > (tc_ov_consumption_max - port->mtu)) {
1488                 tc_ov_wm  -= tc_ov_wm >> 7;
1489                 if (tc_ov_wm < subport->tc_ov_wm_min) {
1490                         tc_ov_wm = subport->tc_ov_wm_min;
1491                 }
1492                 return tc_ov_wm;
1493         }
1494
1495         tc_ov_wm += (tc_ov_wm >> 7) + 1;
1496         if (tc_ov_wm > subport->tc_ov_wm_max) {
1497                 tc_ov_wm = subport->tc_ov_wm_max;
1498         }
1499         return tc_ov_wm;
1500 }
1501
1502 static inline void
1503 grinder_credits_update(struct rte_sched_port *port, uint32_t pos)
1504 {
1505         struct rte_sched_grinder *grinder = port->grinder + pos;
1506         struct rte_sched_subport *subport = grinder->subport;
1507         struct rte_sched_pipe *pipe = grinder->pipe;
1508         struct rte_sched_pipe_profile *params = grinder->pipe_params;
1509         uint64_t n_periods;
1510
1511         /* Subport TB */
1512         n_periods = (port->time - subport->tb_time) / subport->tb_period;
1513         subport->tb_credits += n_periods * subport->tb_credits_per_period;
1514         subport->tb_credits = rte_sched_min_val_2_u32(subport->tb_credits, subport->tb_size);
1515         subport->tb_time += n_periods * subport->tb_period;
1516
1517         /* Pipe TB */
1518         n_periods = (port->time - pipe->tb_time) / params->tb_period;
1519         pipe->tb_credits += n_periods * params->tb_credits_per_period;
1520         pipe->tb_credits = rte_sched_min_val_2_u32(pipe->tb_credits, params->tb_size);
1521         pipe->tb_time += n_periods * params->tb_period;
1522
1523         /* Subport TCs */
1524         if (unlikely(port->time >= subport->tc_time)) {
1525                 subport->tc_ov_wm = grinder_tc_ov_credits_update(port, pos);
1526
1527                 subport->tc_credits[0] = subport->tc_credits_per_period[0];
1528                 subport->tc_credits[1] = subport->tc_credits_per_period[1];
1529                 subport->tc_credits[2] = subport->tc_credits_per_period[2];
1530                 subport->tc_credits[3] = subport->tc_credits_per_period[3];
1531
1532                 subport->tc_time = port->time + subport->tc_period;
1533                 subport->tc_ov_period_id ++;
1534         }
1535
1536         /* Pipe TCs */
1537         if (unlikely(port->time >= pipe->tc_time)) {
1538                 pipe->tc_credits[0] = params->tc_credits_per_period[0];
1539                 pipe->tc_credits[1] = params->tc_credits_per_period[1];
1540                 pipe->tc_credits[2] = params->tc_credits_per_period[2];
1541                 pipe->tc_credits[3] = params->tc_credits_per_period[3];
1542                 pipe->tc_time = port->time + params->tc_period;
1543         }
1544
1545         /* Pipe TCs - Oversubscription */
1546         if (unlikely(pipe->tc_ov_period_id != subport->tc_ov_period_id)) {
1547                 pipe->tc_ov_credits = subport->tc_ov_wm * params->tc_ov_weight;
1548
1549                 pipe->tc_ov_period_id = subport->tc_ov_period_id;
1550         }
1551 }
1552
1553 #endif /* RTE_SCHED_TS_CREDITS_UPDATE, RTE_SCHED_SUBPORT_TC_OV */
1554
1555
1556 #ifndef RTE_SCHED_SUBPORT_TC_OV
1557
1558 static inline int
1559 grinder_credits_check(struct rte_sched_port *port, uint32_t pos)
1560 {
1561         struct rte_sched_grinder *grinder = port->grinder + pos;
1562         struct rte_sched_subport *subport = grinder->subport;
1563         struct rte_sched_pipe *pipe = grinder->pipe;
1564         struct rte_mbuf *pkt = grinder->pkt;
1565         uint32_t tc_index = grinder->tc_index;
1566         uint32_t pkt_len = pkt->pkt_len + port->frame_overhead;
1567         uint32_t subport_tb_credits = subport->tb_credits;
1568         uint32_t subport_tc_credits = subport->tc_credits[tc_index];
1569         uint32_t pipe_tb_credits = pipe->tb_credits;
1570         uint32_t pipe_tc_credits = pipe->tc_credits[tc_index];
1571         int enough_credits;
1572
1573         /* Check queue credits */
1574         enough_credits = (pkt_len <= subport_tb_credits) &&
1575                 (pkt_len <= subport_tc_credits) &&
1576                 (pkt_len <= pipe_tb_credits) &&
1577                 (pkt_len <= pipe_tc_credits);
1578
1579         if (!enough_credits) {
1580                 return 0;
1581         }
1582
1583         /* Update port credits */
1584         subport->tb_credits -= pkt_len;
1585         subport->tc_credits[tc_index] -= pkt_len;
1586         pipe->tb_credits -= pkt_len;
1587         pipe->tc_credits[tc_index] -= pkt_len;
1588
1589         return 1;
1590 }
1591
1592 #else
1593
1594 static inline int
1595 grinder_credits_check(struct rte_sched_port *port, uint32_t pos)
1596 {
1597         struct rte_sched_grinder *grinder = port->grinder + pos;
1598         struct rte_sched_subport *subport = grinder->subport;
1599         struct rte_sched_pipe *pipe = grinder->pipe;
1600         struct rte_mbuf *pkt = grinder->pkt;
1601         uint32_t tc_index = grinder->tc_index;
1602         uint32_t pkt_len = pkt->pkt_len + port->frame_overhead;
1603         uint32_t subport_tb_credits = subport->tb_credits;
1604         uint32_t subport_tc_credits = subport->tc_credits[tc_index];
1605         uint32_t pipe_tb_credits = pipe->tb_credits;
1606         uint32_t pipe_tc_credits = pipe->tc_credits[tc_index];
1607         uint32_t pipe_tc_ov_mask1[] = {UINT32_MAX, UINT32_MAX, UINT32_MAX, pipe->tc_ov_credits};
1608         uint32_t pipe_tc_ov_mask2[] = {0, 0, 0, UINT32_MAX};
1609         uint32_t pipe_tc_ov_credits = pipe_tc_ov_mask1[tc_index];
1610         int enough_credits;
1611
1612         /* Check pipe and subport credits */
1613         enough_credits = (pkt_len <= subport_tb_credits) &&
1614                 (pkt_len <= subport_tc_credits) &&
1615                 (pkt_len <= pipe_tb_credits) &&
1616                 (pkt_len <= pipe_tc_credits) &&
1617                 (pkt_len <= pipe_tc_ov_credits);
1618
1619         if (!enough_credits) {
1620                 return 0;
1621         }
1622
1623         /* Update pipe and subport credits */
1624         subport->tb_credits -= pkt_len;
1625         subport->tc_credits[tc_index] -= pkt_len;
1626         pipe->tb_credits -= pkt_len;
1627         pipe->tc_credits[tc_index] -= pkt_len;
1628         pipe->tc_ov_credits -= pipe_tc_ov_mask2[tc_index] & pkt_len;
1629
1630         return 1;
1631 }
1632
1633 #endif /* RTE_SCHED_SUBPORT_TC_OV */
1634
1635
1636 static inline int
1637 grinder_schedule(struct rte_sched_port *port, uint32_t pos)
1638 {
1639         struct rte_sched_grinder *grinder = port->grinder + pos;
1640         struct rte_sched_queue *queue = grinder->queue[grinder->qpos];
1641         struct rte_mbuf *pkt = grinder->pkt;
1642         uint32_t pkt_len = pkt->pkt_len + port->frame_overhead;
1643
1644         if (!grinder_credits_check(port, pos)) {
1645                 return 0;
1646         }
1647
1648         /* Advance port time */
1649         port->time += pkt_len;
1650
1651         /* Send packet */
1652         port->pkts_out[port->n_pkts_out ++] = pkt;
1653         queue->qr ++;
1654         grinder->wrr_tokens[grinder->qpos] += pkt_len * grinder->wrr_cost[grinder->qpos];
1655         if (queue->qr == queue->qw) {
1656                 uint32_t qindex = grinder->qindex[grinder->qpos];
1657
1658                 rte_bitmap_clear(port->bmp, qindex);
1659                 grinder->qmask &= ~(1 << grinder->qpos);
1660                 grinder->wrr_mask[grinder->qpos] = 0;
1661                 rte_sched_port_set_queue_empty_timestamp(port, qindex);
1662         }
1663
1664         /* Reset pipe loop detection */
1665         port->pipe_loop = RTE_SCHED_PIPE_INVALID;
1666         grinder->productive = 1;
1667
1668         return 1;
1669 }
1670
1671 #if RTE_SCHED_OPTIMIZATIONS
1672
1673 static inline int
1674 grinder_pipe_exists(struct rte_sched_port *port, uint32_t base_pipe)
1675 {
1676         __m128i index = _mm_set1_epi32 (base_pipe);
1677         __m128i pipes = _mm_load_si128((__m128i *)port->grinder_base_bmp_pos);
1678         __m128i res = _mm_cmpeq_epi32(pipes, index);
1679         pipes = _mm_load_si128((__m128i *)(port->grinder_base_bmp_pos + 4));
1680         pipes = _mm_cmpeq_epi32(pipes, index);
1681         res = _mm_or_si128(res, pipes);
1682
1683         if (_mm_testz_si128(res, res))
1684                 return 0;
1685
1686         return 1;
1687 }
1688
1689 #else
1690
1691 static inline int
1692 grinder_pipe_exists(struct rte_sched_port *port, uint32_t base_pipe)
1693 {
1694         uint32_t i;
1695
1696         for (i = 0; i < RTE_SCHED_PORT_N_GRINDERS; i ++) {
1697                 if (port->grinder_base_bmp_pos[i] == base_pipe) {
1698                         return 1;
1699                 }
1700         }
1701
1702         return 0;
1703 }
1704
1705 #endif /* RTE_SCHED_OPTIMIZATIONS */
1706
1707 static inline void
1708 grinder_pcache_populate(struct rte_sched_port *port, uint32_t pos, uint32_t bmp_pos, uint64_t bmp_slab)
1709 {
1710         struct rte_sched_grinder *grinder = port->grinder + pos;
1711         uint16_t w[4];
1712
1713         grinder->pcache_w = 0;
1714         grinder->pcache_r = 0;
1715
1716         w[0] = (uint16_t) bmp_slab;
1717         w[1] = (uint16_t) (bmp_slab >> 16);
1718         w[2] = (uint16_t) (bmp_slab >> 32);
1719         w[3] = (uint16_t) (bmp_slab >> 48);
1720
1721         grinder->pcache_qmask[grinder->pcache_w] = w[0];
1722         grinder->pcache_qindex[grinder->pcache_w] = bmp_pos;
1723         grinder->pcache_w += (w[0] != 0);
1724
1725         grinder->pcache_qmask[grinder->pcache_w] = w[1];
1726         grinder->pcache_qindex[grinder->pcache_w] = bmp_pos + 16;
1727         grinder->pcache_w += (w[1] != 0);
1728
1729         grinder->pcache_qmask[grinder->pcache_w] = w[2];
1730         grinder->pcache_qindex[grinder->pcache_w] = bmp_pos + 32;
1731         grinder->pcache_w += (w[2] != 0);
1732
1733         grinder->pcache_qmask[grinder->pcache_w] = w[3];
1734         grinder->pcache_qindex[grinder->pcache_w] = bmp_pos + 48;
1735         grinder->pcache_w += (w[3] != 0);
1736 }
1737
1738 static inline void
1739 grinder_tccache_populate(struct rte_sched_port *port, uint32_t pos, uint32_t qindex, uint16_t qmask)
1740 {
1741         struct rte_sched_grinder *grinder = port->grinder + pos;
1742         uint8_t b[4];
1743
1744         grinder->tccache_w = 0;
1745         grinder->tccache_r = 0;
1746
1747         b[0] = (uint8_t) (qmask & 0xF);
1748         b[1] = (uint8_t) ((qmask >> 4) & 0xF);
1749         b[2] = (uint8_t) ((qmask >> 8) & 0xF);
1750         b[3] = (uint8_t) ((qmask >> 12) & 0xF);
1751
1752         grinder->tccache_qmask[grinder->tccache_w] = b[0];
1753         grinder->tccache_qindex[grinder->tccache_w] = qindex;
1754         grinder->tccache_w += (b[0] != 0);
1755
1756         grinder->tccache_qmask[grinder->tccache_w] = b[1];
1757         grinder->tccache_qindex[grinder->tccache_w] = qindex + 4;
1758         grinder->tccache_w += (b[1] != 0);
1759
1760         grinder->tccache_qmask[grinder->tccache_w] = b[2];
1761         grinder->tccache_qindex[grinder->tccache_w] = qindex + 8;
1762         grinder->tccache_w += (b[2] != 0);
1763
1764         grinder->tccache_qmask[grinder->tccache_w] = b[3];
1765         grinder->tccache_qindex[grinder->tccache_w] = qindex + 12;
1766         grinder->tccache_w += (b[3] != 0);
1767 }
1768
1769 static inline int
1770 grinder_next_tc(struct rte_sched_port *port, uint32_t pos)
1771 {
1772         struct rte_sched_grinder *grinder = port->grinder + pos;
1773         struct rte_mbuf **qbase;
1774         uint32_t qindex;
1775         uint16_t qsize;
1776
1777         if (grinder->tccache_r == grinder->tccache_w) {
1778                 return 0;
1779         }
1780
1781         qindex = grinder->tccache_qindex[grinder->tccache_r];
1782         qbase = rte_sched_port_qbase(port, qindex);
1783         qsize = rte_sched_port_qsize(port, qindex);
1784
1785         grinder->tc_index = (qindex >> 2) & 0x3;
1786         grinder->qmask = grinder->tccache_qmask[grinder->tccache_r];
1787         grinder->qsize = qsize;
1788
1789         grinder->qindex[0] = qindex;
1790         grinder->qindex[1] = qindex + 1;
1791         grinder->qindex[2] = qindex + 2;
1792         grinder->qindex[3] = qindex + 3;
1793
1794         grinder->queue[0] = port->queue + qindex;
1795         grinder->queue[1] = port->queue + qindex + 1;
1796         grinder->queue[2] = port->queue + qindex + 2;
1797         grinder->queue[3] = port->queue + qindex + 3;
1798
1799         grinder->qbase[0] = qbase;
1800         grinder->qbase[1] = qbase + qsize;
1801         grinder->qbase[2] = qbase + 2 * qsize;
1802         grinder->qbase[3] = qbase + 3 * qsize;
1803
1804         grinder->tccache_r ++;
1805         return 1;
1806 }
1807
1808 static inline int
1809 grinder_next_pipe(struct rte_sched_port *port, uint32_t pos)
1810 {
1811         struct rte_sched_grinder *grinder = port->grinder + pos;
1812         uint32_t pipe_qindex;
1813         uint16_t pipe_qmask;
1814
1815         if (grinder->pcache_r < grinder->pcache_w) {
1816                 pipe_qmask = grinder->pcache_qmask[grinder->pcache_r];
1817                 pipe_qindex = grinder->pcache_qindex[grinder->pcache_r];
1818                 grinder->pcache_r ++;
1819         } else {
1820                 uint64_t bmp_slab = 0;
1821                 uint32_t bmp_pos = 0;
1822
1823                 /* Get another non-empty pipe group */
1824                 if (unlikely(rte_bitmap_scan(port->bmp, &bmp_pos, &bmp_slab) <= 0)) {
1825                         return 0;
1826                 }
1827
1828 #ifdef RTE_SCHED_DEBUG
1829                 debug_check_queue_slab(port, bmp_pos, bmp_slab);
1830 #endif
1831
1832                 /* Return if pipe group already in one of the other grinders */
1833                 port->grinder_base_bmp_pos[pos] = RTE_SCHED_BMP_POS_INVALID;
1834                 if (unlikely(grinder_pipe_exists(port, bmp_pos))) {
1835                         return 0;
1836                 }
1837                 port->grinder_base_bmp_pos[pos] = bmp_pos;
1838
1839                 /* Install new pipe group into grinder's pipe cache */
1840                 grinder_pcache_populate(port, pos, bmp_pos, bmp_slab);
1841
1842                 pipe_qmask = grinder->pcache_qmask[0];
1843                 pipe_qindex = grinder->pcache_qindex[0];
1844                 grinder->pcache_r = 1;
1845         }
1846
1847         /* Install new pipe in the grinder */
1848         grinder->pindex = pipe_qindex >> 4;
1849         grinder->subport = port->subport + (grinder->pindex / port->n_pipes_per_subport);
1850         grinder->pipe = port->pipe + grinder->pindex;
1851         grinder->pipe_params = NULL; /* to be set after the pipe structure is prefetched */
1852         grinder->productive = 0;
1853
1854         grinder_tccache_populate(port, pos, pipe_qindex, pipe_qmask);
1855         grinder_next_tc(port, pos);
1856
1857         /* Check for pipe exhaustion */
1858         if (grinder->pindex == port->pipe_loop) {
1859                 port->pipe_exhaustion = 1;
1860                 port->pipe_loop = RTE_SCHED_PIPE_INVALID;
1861         }
1862
1863         return 1;
1864 }
1865
1866
1867 static inline void
1868 grinder_wrr_load(struct rte_sched_port *port, uint32_t pos)
1869 {
1870         struct rte_sched_grinder *grinder = port->grinder + pos;
1871         struct rte_sched_pipe *pipe = grinder->pipe;
1872         struct rte_sched_pipe_profile *pipe_params = grinder->pipe_params;
1873         uint32_t tc_index = grinder->tc_index;
1874         uint32_t qmask = grinder->qmask;
1875         uint32_t qindex;
1876
1877         qindex = tc_index * 4;
1878
1879         grinder->wrr_tokens[0] = ((uint16_t) pipe->wrr_tokens[qindex]) << RTE_SCHED_WRR_SHIFT;
1880         grinder->wrr_tokens[1] = ((uint16_t) pipe->wrr_tokens[qindex + 1]) << RTE_SCHED_WRR_SHIFT;
1881         grinder->wrr_tokens[2] = ((uint16_t) pipe->wrr_tokens[qindex + 2]) << RTE_SCHED_WRR_SHIFT;
1882         grinder->wrr_tokens[3] = ((uint16_t) pipe->wrr_tokens[qindex + 3]) << RTE_SCHED_WRR_SHIFT;
1883
1884         grinder->wrr_mask[0] = (qmask & 0x1) * 0xFFFF;
1885         grinder->wrr_mask[1] = ((qmask >> 1) & 0x1) * 0xFFFF;
1886         grinder->wrr_mask[2] = ((qmask >> 2) & 0x1) * 0xFFFF;
1887         grinder->wrr_mask[3] = ((qmask >> 3) & 0x1) * 0xFFFF;
1888
1889         grinder->wrr_cost[0] = pipe_params->wrr_cost[qindex];
1890         grinder->wrr_cost[1] = pipe_params->wrr_cost[qindex + 1];
1891         grinder->wrr_cost[2] = pipe_params->wrr_cost[qindex + 2];
1892         grinder->wrr_cost[3] = pipe_params->wrr_cost[qindex + 3];
1893 }
1894
1895 static inline void
1896 grinder_wrr_store(struct rte_sched_port *port, uint32_t pos)
1897 {
1898         struct rte_sched_grinder *grinder = port->grinder + pos;
1899         struct rte_sched_pipe *pipe = grinder->pipe;
1900         uint32_t tc_index = grinder->tc_index;
1901         uint32_t qindex;
1902
1903         qindex = tc_index * 4;
1904
1905         pipe->wrr_tokens[qindex] = (uint8_t) ((grinder->wrr_tokens[0] & grinder->wrr_mask[0]) >> RTE_SCHED_WRR_SHIFT);
1906         pipe->wrr_tokens[qindex + 1] = (uint8_t) ((grinder->wrr_tokens[1] & grinder->wrr_mask[1]) >> RTE_SCHED_WRR_SHIFT);
1907         pipe->wrr_tokens[qindex + 2] = (uint8_t) ((grinder->wrr_tokens[2] & grinder->wrr_mask[2]) >> RTE_SCHED_WRR_SHIFT);
1908         pipe->wrr_tokens[qindex + 3] = (uint8_t) ((grinder->wrr_tokens[3] & grinder->wrr_mask[3]) >> RTE_SCHED_WRR_SHIFT);
1909 }
1910
1911 static inline void
1912 grinder_wrr(struct rte_sched_port *port, uint32_t pos)
1913 {
1914         struct rte_sched_grinder *grinder = port->grinder + pos;
1915         uint16_t wrr_tokens_min;
1916
1917         grinder->wrr_tokens[0] |= ~grinder->wrr_mask[0];
1918         grinder->wrr_tokens[1] |= ~grinder->wrr_mask[1];
1919         grinder->wrr_tokens[2] |= ~grinder->wrr_mask[2];
1920         grinder->wrr_tokens[3] |= ~grinder->wrr_mask[3];
1921
1922         grinder->qpos = rte_min_pos_4_u16(grinder->wrr_tokens);
1923         wrr_tokens_min = grinder->wrr_tokens[grinder->qpos];
1924
1925         grinder->wrr_tokens[0] -= wrr_tokens_min;
1926         grinder->wrr_tokens[1] -= wrr_tokens_min;
1927         grinder->wrr_tokens[2] -= wrr_tokens_min;
1928         grinder->wrr_tokens[3] -= wrr_tokens_min;
1929 }
1930
1931
1932 #define grinder_evict(port, pos)
1933
1934 static inline void
1935 grinder_prefetch_pipe(struct rte_sched_port *port, uint32_t pos)
1936 {
1937         struct rte_sched_grinder *grinder = port->grinder + pos;
1938
1939         rte_prefetch0(grinder->pipe);
1940         rte_prefetch0(grinder->queue[0]);
1941 }
1942
1943 static inline void
1944 grinder_prefetch_tc_queue_arrays(struct rte_sched_port *port, uint32_t pos)
1945 {
1946         struct rte_sched_grinder *grinder = port->grinder + pos;
1947         uint16_t qsize, qr[4];
1948
1949         qsize = grinder->qsize;
1950         qr[0] = grinder->queue[0]->qr & (qsize - 1);
1951         qr[1] = grinder->queue[1]->qr & (qsize - 1);
1952         qr[2] = grinder->queue[2]->qr & (qsize - 1);
1953         qr[3] = grinder->queue[3]->qr & (qsize - 1);
1954
1955         rte_prefetch0(grinder->qbase[0] + qr[0]);
1956         rte_prefetch0(grinder->qbase[1] + qr[1]);
1957
1958         grinder_wrr_load(port, pos);
1959         grinder_wrr(port, pos);
1960
1961         rte_prefetch0(grinder->qbase[2] + qr[2]);
1962         rte_prefetch0(grinder->qbase[3] + qr[3]);
1963 }
1964
1965 static inline void
1966 grinder_prefetch_mbuf(struct rte_sched_port *port, uint32_t pos)
1967 {
1968         struct rte_sched_grinder *grinder = port->grinder + pos;
1969         uint32_t qpos = grinder->qpos;
1970         struct rte_mbuf **qbase = grinder->qbase[qpos];
1971         uint16_t qsize = grinder->qsize;
1972         uint16_t qr = grinder->queue[qpos]->qr & (qsize - 1);
1973
1974         grinder->pkt = qbase[qr];
1975         rte_prefetch0(grinder->pkt);
1976
1977         if (unlikely((qr & 0x7) == 7)) {
1978                 uint16_t qr_next = (grinder->queue[qpos]->qr + 1) & (qsize - 1);
1979
1980                 rte_prefetch0(qbase + qr_next);
1981         }
1982 }
1983
1984 static inline uint32_t
1985 grinder_handle(struct rte_sched_port *port, uint32_t pos)
1986 {
1987         struct rte_sched_grinder *grinder = port->grinder + pos;
1988
1989         switch (grinder->state) {
1990         case e_GRINDER_PREFETCH_PIPE:
1991         {
1992                 if (grinder_next_pipe(port, pos)) {
1993                         grinder_prefetch_pipe(port, pos);
1994                         port->busy_grinders ++;
1995
1996                         grinder->state = e_GRINDER_PREFETCH_TC_QUEUE_ARRAYS;
1997                         return 0;
1998                 }
1999
2000                 return 0;
2001         }
2002
2003         case e_GRINDER_PREFETCH_TC_QUEUE_ARRAYS:
2004         {
2005                 struct rte_sched_pipe *pipe = grinder->pipe;
2006
2007                 grinder->pipe_params = port->pipe_profiles + pipe->profile;
2008                 grinder_prefetch_tc_queue_arrays(port, pos);
2009                 grinder_credits_update(port, pos);
2010
2011                 grinder->state = e_GRINDER_PREFETCH_MBUF;
2012                 return 0;
2013         }
2014
2015         case e_GRINDER_PREFETCH_MBUF:
2016         {
2017                 grinder_prefetch_mbuf(port, pos);
2018
2019                 grinder->state = e_GRINDER_READ_MBUF;
2020                 return 0;
2021         }
2022
2023         case e_GRINDER_READ_MBUF:
2024         {
2025                 uint32_t result = 0;
2026
2027                 result = grinder_schedule(port, pos);
2028
2029                 /* Look for next packet within the same TC */
2030                 if (result && grinder->qmask) {
2031                         grinder_wrr(port, pos);
2032                         grinder_prefetch_mbuf(port, pos);
2033
2034                         return 1;
2035                 }
2036                 grinder_wrr_store(port, pos);
2037
2038                 /* Look for another active TC within same pipe */
2039                 if (grinder_next_tc(port, pos)) {
2040                         grinder_prefetch_tc_queue_arrays(port, pos);
2041
2042                         grinder->state = e_GRINDER_PREFETCH_MBUF;
2043                         return result;
2044                 }
2045                 if ((grinder->productive == 0) && (port->pipe_loop == RTE_SCHED_PIPE_INVALID)) {
2046                         port->pipe_loop = grinder->pindex;
2047                 }
2048                 grinder_evict(port, pos);
2049
2050                 /* Look for another active pipe */
2051                 if (grinder_next_pipe(port, pos)) {
2052                         grinder_prefetch_pipe(port, pos);
2053
2054                         grinder->state = e_GRINDER_PREFETCH_TC_QUEUE_ARRAYS;
2055                         return result;
2056                 }
2057
2058                 /* No active pipe found */
2059                 port->busy_grinders --;
2060
2061                 grinder->state = e_GRINDER_PREFETCH_PIPE;
2062                 return result;
2063         }
2064
2065         default:
2066                 rte_panic("Algorithmic error (invalid state)\n");
2067                 return 0;
2068         }
2069 }
2070
2071 static inline void
2072 rte_sched_port_time_resync(struct rte_sched_port *port)
2073 {
2074         uint64_t cycles = rte_get_tsc_cycles();
2075         uint64_t cycles_diff = cycles - port->time_cpu_cycles;
2076         double bytes_diff = ((double) cycles_diff) / port->cycles_per_byte;
2077
2078         /* Advance port time */
2079         port->time_cpu_cycles = cycles;
2080         port->time_cpu_bytes += (uint64_t) bytes_diff;
2081         if (port->time < port->time_cpu_bytes) {
2082                 port->time = port->time_cpu_bytes;
2083         }
2084
2085         /* Reset pipe loop detection */
2086         port->pipe_loop = RTE_SCHED_PIPE_INVALID;
2087 }
2088
2089 static inline int
2090 rte_sched_port_exceptions(struct rte_sched_port *port, int second_pass)
2091 {
2092         int exceptions;
2093
2094         /* Check if any exception flag is set */
2095         exceptions = (second_pass && port->busy_grinders == 0) ||
2096                 (port->pipe_exhaustion == 1);
2097
2098         /* Clear exception flags */
2099         port->pipe_exhaustion = 0;
2100
2101         return exceptions;
2102 }
2103
2104 int
2105 rte_sched_port_dequeue(struct rte_sched_port *port, struct rte_mbuf **pkts, uint32_t n_pkts)
2106 {
2107         uint32_t i, count;
2108
2109         port->pkts_out = pkts;
2110         port->n_pkts_out = 0;
2111
2112         rte_sched_port_time_resync(port);
2113
2114         /* Take each queue in the grinder one step further */
2115         for (i = 0, count = 0; ; i ++)  {
2116                 count += grinder_handle(port, i & (RTE_SCHED_PORT_N_GRINDERS - 1));
2117                 if ((count == n_pkts) ||
2118                     rte_sched_port_exceptions(port, i >= RTE_SCHED_PORT_N_GRINDERS)) {
2119                         break;
2120                 }
2121         }
2122
2123         return count;
2124 }