distributor: new packet distributor library
authorBruce Richardson <bruce.richardson@intel.com>
Thu, 29 May 2014 10:12:14 +0000 (11:12 +0100)
committerThomas Monjalon <thomas.monjalon@6wind.com>
Thu, 12 Jun 2014 13:47:04 +0000 (15:47 +0200)
This adds the code for a new Intel DPDK library for packet distribution.
The distributor is a component which is designed to pass packets
one-at-a-time to workers, with dynamic load balancing. Using the RSS
field in the mbuf as a tag, the distributor tracks what packet tag is
being processed by what worker and then ensures that no two packets with
the same tag are in-flight simultaneously. Once a tag is not in-flight,
then the next packet with that tag will be sent to the next available
core.

Signed-off-by: Bruce Richardson <bruce.richardson@intel.com>
Acked-by: Neil Horman <nhorman@tuxdriver.com>
Tested-by: Waterman Cao <waterman.cao@intel.com>
[Thomas: add doxygen @file comment]

config/common_bsdapp
config/common_linuxapp
doc/doxy-api-index.md
doc/doxy-api.conf
lib/Makefile
lib/librte_distributor/Makefile [new file with mode: 0644]
lib/librte_distributor/rte_distributor.c [new file with mode: 0644]
lib/librte_distributor/rte_distributor.h [new file with mode: 0644]
lib/librte_eal/common/include/rte_tailq_elem.h
mk/rte.app.mk

index 2a14db3..05026c9 100644 (file)
@@ -272,7 +272,11 @@ CONFIG_RTE_SCHED_SUBPORT_TC_OV=n
 CONFIG_RTE_SCHED_PORT_N_GRINDERS=8
 
 #
-# Compile the test application
+# Compile the distributor library
+#
+CONFIG_RTE_LIBRTE_DISTRIBUTOR=y
+
+#
 # Compile librte_kni
 #
 CONFIG_RTE_LIBRTE_KNI=n
index 01604e4..532b1bd 100644 (file)
@@ -299,7 +299,11 @@ CONFIG_RTE_SCHED_SUBPORT_TC_OV=n
 CONFIG_RTE_SCHED_PORT_N_GRINDERS=8
 
 #
-# Compile the test application
+# Compile the distributor library
+#
+CONFIG_RTE_LIBRTE_DISTRIBUTOR=y
+
+#
 # Compile librte_kni
 #
 CONFIG_RTE_LIBRTE_KNI=y
@@ -336,4 +340,3 @@ CONFIG_RTE_TEST_PMD_RECORD_BURST_STATS=n
 # Support NIC bypass logic
 #
 CONFIG_RTE_NIC_BYPASS=n
-
index 2825c08..6e75a6e 100644 (file)
@@ -94,6 +94,7 @@ There are many libraries, so their headers may be grouped by topics:
 - **containers**:
   [mbuf]               (@ref rte_mbuf.h),
   [ring]               (@ref rte_ring.h),
+  [distributor]        (@ref rte_distributor.h),
   [tailq]              (@ref rte_tailq.h),
   [bitmap]             (@ref rte_bitmap.h)
 
index 642f77a..9df7356 100644 (file)
@@ -31,6 +31,7 @@
 PROJECT_NAME            = DPDK
 INPUT                   = doc/doxy-api-index.md \
                           lib/librte_eal/common/include \
+                          lib/librte_distributor \
                           lib/librte_ether \
                           lib/librte_hash \
                           lib/librte_kni \
index d90916e..8cdfa7d 100644 (file)
@@ -55,6 +55,7 @@ DIRS-$(CONFIG_RTE_LIBRTE_METER) += librte_meter
 DIRS-$(CONFIG_RTE_LIBRTE_SCHED) += librte_sched
 DIRS-$(CONFIG_RTE_LIBRTE_ACL) += librte_acl
 DIRS-$(CONFIG_RTE_LIBRTE_KVARGS) += librte_kvargs
+DIRS-$(CONFIG_RTE_LIBRTE_DISTRIBUTOR) += librte_distributor
 
 ifeq ($(CONFIG_RTE_EXEC_ENV_LINUXAPP),y)
 DIRS-$(CONFIG_RTE_LIBRTE_KNI) += librte_kni
diff --git a/lib/librte_distributor/Makefile b/lib/librte_distributor/Makefile
new file mode 100644 (file)
index 0000000..36699f8
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,50 @@
+#   BSD LICENSE
+#
+#   Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation. All rights reserved.
+#   All rights reserved.
+#
+#   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+#   modification, are permitted provided that the following conditions
+#   are met:
+#
+#     * Redistributions of source code must retain the above copyright
+#       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
+#     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
+#       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
+#       the documentation and/or other materials provided with the
+#       distribution.
+#     * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
+#       contributors may be used to endorse or promote products derived
+#       from this software without specific prior written permission.
+#
+#   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
+#   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
+#   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
+#   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
+#   OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
+#   SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
+#   LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
+#   DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
+#   THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
+#   (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
+#   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+
+include $(RTE_SDK)/mk/rte.vars.mk
+
+# library name
+LIB = librte_distributor.a
+
+CFLAGS += -O3
+CFLAGS += $(WERROR_FLAGS) -I$(SRCDIR)
+
+# all source are stored in SRCS-y
+SRCS-$(CONFIG_RTE_LIBRTE_DISTRIBUTOR) := rte_distributor.c
+
+# install this header file
+SYMLINK-$(CONFIG_RTE_LIBRTE_DISTRIBUTOR)-include := rte_distributor.h
+
+# this lib needs eal
+DEPDIRS-$(CONFIG_RTE_LIBRTE_DISTRIBUTOR) += lib/librte_eal
+DEPDIRS-$(CONFIG_RTE_LIBRTE_DISTRIBUTOR) += lib/librte_mbuf
+
+include $(RTE_SDK)/mk/rte.lib.mk
diff --git a/lib/librte_distributor/rte_distributor.c b/lib/librte_distributor/rte_distributor.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..5eee442
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,425 @@
+/*-
+ *   BSD LICENSE
+ *
+ *   Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation. All rights reserved.
+ *   All rights reserved.
+ *
+ *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+ *   modification, are permitted provided that the following conditions
+ *   are met:
+ *
+ *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
+ *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
+ *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
+ *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
+ *       the documentation and/or other materials provided with the
+ *       distribution.
+ *     * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
+ *       contributors may be used to endorse or promote products derived
+ *       from this software without specific prior written permission.
+ *
+ *   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
+ *   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
+ *   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
+ *   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
+ *   OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
+ *   SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
+ *   LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
+ *   DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
+ *   THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
+ *   (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
+ *   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+ */
+
+#include <stdio.h>
+#include <sys/queue.h>
+#include <string.h>
+#include <rte_mbuf.h>
+#include <rte_memzone.h>
+#include <rte_errno.h>
+#include <rte_string_fns.h>
+#include <rte_tailq.h>
+#include <rte_eal_memconfig.h>
+#include "rte_distributor.h"
+
+#define NO_FLAGS 0
+#define RTE_DISTRIB_PREFIX "DT_"
+
+/* we will use the bottom four bits of pointer for flags, shifting out
+ * the top four bits to make room (since a 64-bit pointer actually only uses
+ * 48 bits). An arithmetic-right-shift will then appropriately restore the
+ * original pointer value with proper sign extension into the top bits. */
+#define RTE_DISTRIB_FLAG_BITS 4
+#define RTE_DISTRIB_FLAGS_MASK (0x0F)
+#define RTE_DISTRIB_NO_BUF 0       /**< empty flags: no buffer requested */
+#define RTE_DISTRIB_GET_BUF (1)    /**< worker requests a buffer, returns old */
+#define RTE_DISTRIB_RETURN_BUF (2) /**< worker returns a buffer, no request */
+
+#define RTE_DISTRIB_BACKLOG_SIZE 8
+#define RTE_DISTRIB_BACKLOG_MASK (RTE_DISTRIB_BACKLOG_SIZE - 1)
+
+#define RTE_DISTRIB_MAX_RETURNS 128
+#define RTE_DISTRIB_RETURNS_MASK (RTE_DISTRIB_MAX_RETURNS - 1)
+
+/**
+ * Buffer structure used to pass the pointer data between cores. This is cache
+ * line aligned, but to improve performance and prevent adjacent cache-line
+ * prefetches of buffers for other workers, e.g. when worker 1's buffer is on
+ * the next cache line to worker 0, we pad this out to three cache lines.
+ * Only 64-bits of the memory is actually used though.
+ */
+union rte_distributor_buffer {
+       volatile int64_t bufptr64;
+       char pad[CACHE_LINE_SIZE*3];
+} __rte_cache_aligned;
+
+struct rte_distributor_backlog {
+       unsigned start;
+       unsigned count;
+       int64_t pkts[RTE_DISTRIB_BACKLOG_SIZE];
+};
+
+struct rte_distributor_returned_pkts {
+       unsigned start;
+       unsigned count;
+       struct rte_mbuf *mbufs[RTE_DISTRIB_MAX_RETURNS];
+};
+
+struct rte_distributor {
+       TAILQ_ENTRY(rte_distributor) next;    /**< Next in list. */
+
+       char name[RTE_DISTRIBUTOR_NAMESIZE];  /**< Name of the ring. */
+       unsigned num_workers;                 /**< Number of workers polling */
+
+       uint32_t in_flight_tags[RTE_MAX_LCORE];
+       struct rte_distributor_backlog backlog[RTE_MAX_LCORE];
+
+       union rte_distributor_buffer bufs[RTE_MAX_LCORE];
+
+       struct rte_distributor_returned_pkts returns;
+};
+
+TAILQ_HEAD(rte_distributor_list, rte_distributor);
+
+/**** APIs called by workers ****/
+
+struct rte_mbuf *
+rte_distributor_get_pkt(struct rte_distributor *d,
+               unsigned worker_id, struct rte_mbuf *oldpkt)
+{
+       union rte_distributor_buffer *buf = &d->bufs[worker_id];
+       int64_t req = (((int64_t)(uintptr_t)oldpkt) << RTE_DISTRIB_FLAG_BITS)
+                       | RTE_DISTRIB_GET_BUF;
+       while (unlikely(buf->bufptr64 & RTE_DISTRIB_FLAGS_MASK))
+               rte_pause();
+       buf->bufptr64 = req;
+       while (buf->bufptr64 & RTE_DISTRIB_GET_BUF)
+               rte_pause();
+       /* since bufptr64 is signed, this should be an arithmetic shift */
+       int64_t ret = buf->bufptr64 >> RTE_DISTRIB_FLAG_BITS;
+       return (struct rte_mbuf *)((uintptr_t)ret);
+}
+
+int
+rte_distributor_return_pkt(struct rte_distributor *d,
+               unsigned worker_id, struct rte_mbuf *oldpkt)
+{
+       union rte_distributor_buffer *buf = &d->bufs[worker_id];
+       uint64_t req = (((int64_t)(uintptr_t)oldpkt) << RTE_DISTRIB_FLAG_BITS)
+                       | RTE_DISTRIB_RETURN_BUF;
+       buf->bufptr64 = req;
+       return 0;
+}
+
+/**** APIs called on distributor core ***/
+
+/* as name suggests, adds a packet to the backlog for a particular worker */
+static int
+add_to_backlog(struct rte_distributor_backlog *bl, int64_t item)
+{
+       if (bl->count == RTE_DISTRIB_BACKLOG_SIZE)
+               return -1;
+
+       bl->pkts[(bl->start + bl->count++) & (RTE_DISTRIB_BACKLOG_MASK)]
+                       = item;
+       return 0;
+}
+
+/* takes the next packet for a worker off the backlog */
+static int64_t
+backlog_pop(struct rte_distributor_backlog *bl)
+{
+       bl->count--;
+       return bl->pkts[bl->start++ & RTE_DISTRIB_BACKLOG_MASK];
+}
+
+/* stores a packet returned from a worker inside the returns array */
+static inline void
+store_return(uintptr_t oldbuf, struct rte_distributor *d,
+               unsigned *ret_start, unsigned *ret_count)
+{
+       /* store returns in a circular buffer - code is branch-free */
+       d->returns.mbufs[(*ret_start + *ret_count) & RTE_DISTRIB_RETURNS_MASK]
+                       = (void *)oldbuf;
+       *ret_start += (*ret_count == RTE_DISTRIB_RETURNS_MASK) & !!(oldbuf);
+       *ret_count += (*ret_count != RTE_DISTRIB_RETURNS_MASK) & !!(oldbuf);
+}
+
+static inline void
+handle_worker_shutdown(struct rte_distributor *d, unsigned wkr)
+{
+       d->in_flight_tags[wkr] = 0;
+       d->bufs[wkr].bufptr64 = 0;
+       if (unlikely(d->backlog[wkr].count != 0)) {
+               /* On return of a packet, we need to move the
+                * queued packets for this core elsewhere.
+                * Easiest solution is to set things up for
+                * a recursive call. That will cause those
+                * packets to be queued up for the next free
+                * core, i.e. it will return as soon as a
+                * core becomes free to accept the first
+                * packet, as subsequent ones will be added to
+                * the backlog for that core.
+                */
+               struct rte_mbuf *pkts[RTE_DISTRIB_BACKLOG_SIZE];
+               unsigned i;
+               struct rte_distributor_backlog *bl = &d->backlog[wkr];
+
+               for (i = 0; i < bl->count; i++) {
+                       unsigned idx = (bl->start + i) &
+                                       RTE_DISTRIB_BACKLOG_MASK;
+                       pkts[i] = (void *)((uintptr_t)(bl->pkts[idx] >>
+                                       RTE_DISTRIB_FLAG_BITS));
+               }
+               /* recursive call */
+               rte_distributor_process(d, pkts, i);
+               bl->count = bl->start = 0;
+       }
+}
+
+/* this function is called when process() fn is called without any new
+ * packets. It goes through all the workers and clears any returned packets
+ * to do a partial flush.
+ */
+static int
+process_returns(struct rte_distributor *d)
+{
+       unsigned wkr;
+       unsigned flushed = 0;
+       unsigned ret_start = d->returns.start,
+                       ret_count = d->returns.count;
+
+       for (wkr = 0; wkr < d->num_workers; wkr++) {
+
+               const int64_t data = d->bufs[wkr].bufptr64;
+               uintptr_t oldbuf = 0;
+
+               if (data & RTE_DISTRIB_GET_BUF) {
+                       flushed++;
+                       if (d->backlog[wkr].count)
+                               d->bufs[wkr].bufptr64 =
+                                               backlog_pop(&d->backlog[wkr]);
+                       else {
+                               d->bufs[wkr].bufptr64 = RTE_DISTRIB_GET_BUF;
+                               d->in_flight_tags[wkr] = 0;
+                       }
+                       oldbuf = data >> RTE_DISTRIB_FLAG_BITS;
+               } else if (data & RTE_DISTRIB_RETURN_BUF) {
+                       handle_worker_shutdown(d, wkr);
+                       oldbuf = data >> RTE_DISTRIB_FLAG_BITS;
+               }
+
+               store_return(oldbuf, d, &ret_start, &ret_count);
+       }
+
+       d->returns.start = ret_start;
+       d->returns.count = ret_count;
+
+       return flushed;
+}
+
+/* process a set of packets to distribute them to workers */
+int
+rte_distributor_process(struct rte_distributor *d,
+               struct rte_mbuf **mbufs, unsigned num_mbufs)
+{
+       unsigned next_idx = 0;
+       unsigned wkr = 0;
+       struct rte_mbuf *next_mb = NULL;
+       int64_t next_value = 0;
+       uint32_t new_tag = 0;
+       unsigned ret_start = d->returns.start,
+                       ret_count = d->returns.count;
+
+       if (unlikely(num_mbufs == 0))
+               return process_returns(d);
+
+       while (next_idx < num_mbufs || next_mb != NULL) {
+
+               int64_t data = d->bufs[wkr].bufptr64;
+               uintptr_t oldbuf = 0;
+
+               if (!next_mb) {
+                       next_mb = mbufs[next_idx++];
+                       next_value = (((int64_t)(uintptr_t)next_mb)
+                                       << RTE_DISTRIB_FLAG_BITS);
+                       new_tag = (next_mb->pkt.hash.rss | 1);
+
+                       uint32_t match = 0;
+                       unsigned i;
+                       for (i = 0; i < d->num_workers; i++)
+                               match |= (!(d->in_flight_tags[i] ^ new_tag)
+                                       << i);
+
+                       if (match) {
+                               next_mb = NULL;
+                               unsigned worker = __builtin_ctz(match);
+                               if (add_to_backlog(&d->backlog[worker],
+                                               next_value) < 0)
+                                       next_idx--;
+                       }
+               }
+
+               if ((data & RTE_DISTRIB_GET_BUF) &&
+                               (d->backlog[wkr].count || next_mb)) {
+
+                       if (d->backlog[wkr].count)
+                               d->bufs[wkr].bufptr64 =
+                                               backlog_pop(&d->backlog[wkr]);
+
+                       else {
+                               d->bufs[wkr].bufptr64 = next_value;
+                               d->in_flight_tags[wkr] = new_tag;
+                               next_mb = NULL;
+                       }
+                       oldbuf = data >> RTE_DISTRIB_FLAG_BITS;
+               } else if (data & RTE_DISTRIB_RETURN_BUF) {
+                       handle_worker_shutdown(d, wkr);
+                       oldbuf = data >> RTE_DISTRIB_FLAG_BITS;
+               }
+
+               /* store returns in a circular buffer */
+               store_return(oldbuf, d, &ret_start, &ret_count);
+
+               if (++wkr == d->num_workers)
+                       wkr = 0;
+       }
+       /* to finish, check all workers for backlog and schedule work for them
+        * if they are ready */
+       for (wkr = 0; wkr < d->num_workers; wkr++)
+               if (d->backlog[wkr].count &&
+                               (d->bufs[wkr].bufptr64 & RTE_DISTRIB_GET_BUF)) {
+
+                       int64_t oldbuf = d->bufs[wkr].bufptr64 >>
+                                       RTE_DISTRIB_FLAG_BITS;
+                       store_return(oldbuf, d, &ret_start, &ret_count);
+
+                       d->bufs[wkr].bufptr64 = backlog_pop(&d->backlog[wkr]);
+               }
+
+       d->returns.start = ret_start;
+       d->returns.count = ret_count;
+       return num_mbufs;
+}
+
+/* return to the caller, packets returned from workers */
+int
+rte_distributor_returned_pkts(struct rte_distributor *d,
+               struct rte_mbuf **mbufs, unsigned max_mbufs)
+{
+       struct rte_distributor_returned_pkts *returns = &d->returns;
+       unsigned retval = (max_mbufs < returns->count) ?
+                       max_mbufs : returns->count;
+       unsigned i;
+
+       for (i = 0; i < retval; i++) {
+               unsigned idx = (returns->start + i) & RTE_DISTRIB_RETURNS_MASK;
+               mbufs[i] = returns->mbufs[idx];
+       }
+       returns->start += i;
+       returns->count -= i;
+
+       return retval;
+}
+
+/* return the number of packets in-flight in a distributor, i.e. packets
+ * being workered on or queued up in a backlog. */
+static inline unsigned
+total_outstanding(const struct rte_distributor *d)
+{
+       unsigned wkr, total_outstanding = 0;
+
+       for (wkr = 0; wkr < d->num_workers; wkr++)
+               total_outstanding += d->backlog[wkr].count +
+                               !!(d->in_flight_tags[wkr]);
+       return total_outstanding;
+}
+
+/* flush the distributor, so that there are no outstanding packets in flight or
+ * queued up. */
+int
+rte_distributor_flush(struct rte_distributor *d)
+{
+       const unsigned flushed = total_outstanding(d);
+
+       while (total_outstanding(d) > 0)
+               rte_distributor_process(d, NULL, 0);
+
+       return flushed;
+}
+
+/* clears the internal returns array in the distributor */
+void
+rte_distributor_clear_returns(struct rte_distributor *d)
+{
+       d->returns.start = d->returns.count = 0;
+#ifndef __OPTIMIZE__
+       memset(d->returns.mbufs, 0, sizeof(d->returns.mbufs));
+#endif
+}
+
+/* creates a distributor instance */
+struct rte_distributor *
+rte_distributor_create(const char *name,
+               unsigned socket_id,
+               unsigned num_workers)
+{
+       struct rte_distributor *d;
+       struct rte_distributor_list *distributor_list;
+       char mz_name[RTE_MEMZONE_NAMESIZE];
+       const struct rte_memzone *mz;
+
+       /* compilation-time checks */
+       RTE_BUILD_BUG_ON((sizeof(*d) & CACHE_LINE_MASK) != 0);
+       RTE_BUILD_BUG_ON((RTE_MAX_LCORE & 7) != 0);
+
+       if (name == NULL || num_workers >= RTE_MAX_LCORE) {
+               rte_errno = EINVAL;
+               return NULL;
+       }
+
+       /* check that we have an initialised tail queue */
+       distributor_list = RTE_TAILQ_LOOKUP_BY_IDX(RTE_TAILQ_DISTRIBUTOR,
+                               rte_distributor_list);
+       if (distributor_list == NULL) {
+               rte_errno = E_RTE_NO_TAILQ;
+               return NULL;
+       }
+
+       rte_snprintf(mz_name, sizeof(mz_name), RTE_DISTRIB_PREFIX"%s", name);
+       mz = rte_memzone_reserve(mz_name, sizeof(*d), socket_id, NO_FLAGS);
+       if (mz == NULL) {
+               rte_errno = ENOMEM;
+               return NULL;
+       }
+
+       d = mz->addr;
+       rte_snprintf(d->name, sizeof(d->name), "%s", name);
+       d->num_workers = num_workers;
+
+       rte_rwlock_write_lock(RTE_EAL_TAILQ_RWLOCK);
+       TAILQ_INSERT_TAIL(distributor_list, d, next);
+       rte_rwlock_write_unlock(RTE_EAL_TAILQ_RWLOCK);
+
+       return d;
+}
diff --git a/lib/librte_distributor/rte_distributor.h b/lib/librte_distributor/rte_distributor.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..1e41dce
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,202 @@
+/*-
+ *   BSD LICENSE
+ *
+ *   Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation. All rights reserved.
+ *   All rights reserved.
+ *
+ *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+ *   modification, are permitted provided that the following conditions
+ *   are met:
+ *
+ *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
+ *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
+ *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
+ *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
+ *       the documentation and/or other materials provided with the
+ *       distribution.
+ *     * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
+ *       contributors may be used to endorse or promote products derived
+ *       from this software without specific prior written permission.
+ *
+ *   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
+ *   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
+ *   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
+ *   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
+ *   OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
+ *   SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
+ *   LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
+ *   DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
+ *   THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
+ *   (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
+ *   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+ */
+
+#ifndef _RTE_DISTRIBUTE_H_
+#define _RTE_DISTRIBUTE_H_
+
+/**
+ * @file
+ * RTE distributor
+ *
+ * The distributor is a component which is designed to pass packets
+ * one-at-a-time to workers, with dynamic load balancing.
+ */
+
+#ifdef __cplusplus
+extern "C" {
+#endif
+
+#include <rte_mbuf.h>
+
+#define RTE_DISTRIBUTOR_NAMESIZE 32 /**< Length of name for instance */
+
+struct rte_distributor;
+
+/**
+ * Function to create a new distributor instance
+ *
+ * Reserves the memory needed for the distributor operation and
+ * initializes the distributor to work with the configured number of workers.
+ *
+ * @param name
+ *   The name to be given to the distributor instance.
+ * @param socket_id
+ *   The NUMA node on which the memory is to be allocated
+ * @param num_workers
+ *   The maximum number of workers that will request packets from this
+ *   distributor
+ * @return
+ *   The newly created distributor instance
+ */
+struct rte_distributor *
+rte_distributor_create(const char *name, unsigned socket_id,
+               unsigned num_workers);
+
+/*  *** APIS to be called on the distributor lcore ***  */
+/*
+ * The following APIs are the public APIs which are designed for use on a
+ * single lcore which acts as the distributor lcore for a given distributor
+ * instance. These functions cannot be called on multiple cores simultaneously
+ * without using locking to protect access to the internals of the distributor.
+ *
+ * NOTE: a given lcore cannot act as both a distributor lcore and a worker lcore
+ * for the same distributor instance, otherwise deadlock will result.
+ */
+
+/**
+ * Process a set of packets by distributing them among workers that request
+ * packets. The distributor will ensure that no two packets that have the
+ * same flow id, or tag, in the mbuf will be procesed at the same time.
+ *
+ * This is not multi-thread safe and should only be called on a single lcore.
+ *
+ * @param d
+ *   The distributor instance to be used
+ * @param mbufs
+ *   The mbufs to be distributed
+ * @param num_mbufs
+ *   The number of mbufs in the mbufs array
+ * @return
+ *   The number of mbufs processed.
+ */
+int
+rte_distributor_process(struct rte_distributor *d,
+               struct rte_mbuf **mbufs, unsigned num_mbufs);
+
+/**
+ * Get a set of mbufs that have been returned to the distributor by workers
+ *
+ * This should only be called on the same lcore as rte_distributor_process()
+ *
+ * @param d
+ *   The distributor instance to be used
+ * @param mbufs
+ *   The mbufs pointer array to be filled in
+ * @param max_mbufs
+ *   The size of the mbufs array
+ * @return
+ *   The number of mbufs returned in the mbufs array.
+ */
+int
+rte_distributor_returned_pkts(struct rte_distributor *d,
+               struct rte_mbuf **mbufs, unsigned max_mbufs);
+
+/**
+ * Flush the distributor component, so that there are no in-flight or
+ * backlogged packets awaiting processing
+ *
+ * This should only be called on the same lcore as rte_distributor_process()
+ *
+ * @param d
+ *   The distributor instance to be used
+ * @return
+ *   The number of queued/in-flight packets that were completed by this call.
+ */
+int
+rte_distributor_flush(struct rte_distributor *d);
+
+/**
+ * Clears the array of returned packets used as the source for the
+ * rte_distributor_returned_pkts() API call.
+ *
+ * This should only be called on the same lcore as rte_distributor_process()
+ *
+ * @param d
+ *   The distributor instance to be used
+ */
+void
+rte_distributor_clear_returns(struct rte_distributor *d);
+
+/*  *** APIS to be called on the worker lcores ***  */
+/*
+ * The following APIs are the public APIs which are designed for use on
+ * multiple lcores which act as workers for a distributor. Each lcore should use
+ * a unique worker id when requesting packets.
+ *
+ * NOTE: a given lcore cannot act as both a distributor lcore and a worker lcore
+ * for the same distributor instance, otherwise deadlock will result.
+ */
+
+/**
+ * API called by a worker to get a new packet to process. Any previous packet
+ * given to the worker is assumed to have completed processing, and may be
+ * optionally returned to the distributor via the oldpkt parameter.
+ *
+ * @param d
+ *   The distributor instance to be used
+ * @param worker_id
+ *   The worker instance number to use - must be less that num_workers passed
+ *   at distributor creation time.
+ * @param oldpkt
+ *   The previous packet, if any, being processed by the worker
+ *
+ * @return
+ *   A new packet to be processed by the worker thread.
+ */
+struct rte_mbuf *
+rte_distributor_get_pkt(struct rte_distributor *d,
+               unsigned worker_id, struct rte_mbuf *oldpkt);
+
+/**
+ * API called by a worker to return a completed packet without requesting a
+ * new packet, for example, because a worker thread is shutting down
+ *
+ * @param d
+ *   The distributor instance to be used
+ * @param worker_id
+ *   The worker instance number to use - must be less that num_workers passed
+ *   at distributor creation time.
+ * @param mbuf
+ *   The previous packet being processed by the worker
+ */
+int
+rte_distributor_return_pkt(struct rte_distributor *d, unsigned worker_id,
+               struct rte_mbuf *mbuf);
+
+/******************************************/
+
+#ifdef __cplusplus
+}
+#endif
+
+#endif
index 8ba08eb..f74fc7c 100644 (file)
@@ -82,6 +82,8 @@ rte_tailq_elem(RTE_TAILQ_PM, "RTE_PM")
 
 rte_tailq_elem(RTE_TAILQ_ACL, "RTE_ACL")
 
+rte_tailq_elem(RTE_TAILQ_DISTRIBUTOR, "RTE_DISTRIBUTOR")
+
 rte_tailq_end(RTE_TAILQ_NUM)
 
 #undef rte_tailq_elem
index 7a27a3a..914c568 100644 (file)
@@ -61,6 +61,10 @@ ifeq ($(NO_AUTOLIBS),)
 
 LDLIBS += --whole-archive
 
+ifeq ($(CONFIG_RTE_LIBRTE_DISTRIBUTOR),y)
+LDLIBS += -lrte_distributor
+endif
+
 ifeq ($(CONFIG_RTE_LIBRTE_KNI),y)
 ifeq ($(CONFIG_RTE_EXEC_ENV_LINUXAPP),y)
 LDLIBS += -lrte_kni