eal: use intrinsic functions from compiler
authorIntel <intel.com>
Mon, 3 Jun 2013 00:00:00 +0000 (00:00 +0000)
committerThomas Monjalon <thomas.monjalon@6wind.com>
Mon, 16 Sep 2013 13:19:03 +0000 (15:19 +0200)
RTE_FORCE_INTRINSICS makes it possible to force use of intrinsic
functions (defaults to n).

Signed-off-by: Intel
config/defconfig_i686-default-linuxapp-gcc
config/defconfig_i686-default-linuxapp-icc
config/defconfig_x86_64-default-linuxapp-gcc
config/defconfig_x86_64-default-linuxapp-icc
lib/librte_eal/common/include/rte_atomic.h
lib/librte_eal/common/include/rte_byteorder.h
lib/librte_eal/common/include/rte_common.h
lib/librte_eal/common/include/rte_spinlock.h

index fdd7423..57d768f 100644 (file)
@@ -69,6 +69,11 @@ CONFIG_RTE_ARCH_I686=y
 CONFIG_RTE_TOOLCHAIN="gcc"
 CONFIG_RTE_TOOLCHAIN_GCC=y
 
+#
+# Use intrinsics or assembly code for key routines
+#
+CONFIG_RTE_FORCE_INTRINSICS=n
+
 #
 # Compile libc directory
 #
index cd14e73..44f1b05 100644 (file)
@@ -69,6 +69,12 @@ CONFIG_RTE_ARCH_I686=y
 CONFIG_RTE_TOOLCHAIN="icc"
 CONFIG_RTE_TOOLCHAIN_ICC=y
 
+#
+# Use intrinsics or assembly code for key routines
+#
+CONFIG_RTE_FORCE_INTRINSICS=n
+
+#
 #
 # Compile libc directory
 #
index 73a3729..8e76034 100644 (file)
@@ -69,6 +69,12 @@ CONFIG_RTE_ARCH_X86_64=y
 CONFIG_RTE_TOOLCHAIN="gcc"
 CONFIG_RTE_TOOLCHAIN_GCC=y
 
+#
+# Use intrinsics or assembly code for key routines
+#
+CONFIG_RTE_FORCE_INTRINSICS=n
+
+#
 #
 # Compile libc directory
 #
index c1a3482..edcacf3 100644 (file)
@@ -69,6 +69,12 @@ CONFIG_RTE_ARCH_X86_64=y
 CONFIG_RTE_TOOLCHAIN="icc"
 CONFIG_RTE_TOOLCHAIN_ICC=y
 
+#
+# Use intrinsics or assembly code for key routines
+#
+CONFIG_RTE_FORCE_INTRINSICS=n
+
+#
 #
 # Compile libc directory
 #
index ffd90e4..67eff12 100644 (file)
@@ -82,6 +82,8 @@ extern "C" {
  */
 #define rte_rmb() asm volatile("lfence;" : : : "memory")
 
+#include <emmintrin.h>
+
 /**
  * @file
  * Atomic Operations on x86_64
@@ -108,6 +110,7 @@ extern "C" {
 static inline int
 rte_atomic16_cmpset(volatile uint16_t *dst, uint16_t exp, uint16_t src)
 {
+#ifndef RTE_FORCE_INTRINSICS
        uint8_t res;
 
        asm volatile(
@@ -121,6 +124,9 @@ rte_atomic16_cmpset(volatile uint16_t *dst, uint16_t exp, uint16_t src)
                          "m" (*dst)
                        : "memory");            /* no-clobber list */
        return res;
+#else
+       return __sync_bool_compare_and_swap(dst, exp, src);
+#endif
 }
 
 /**
@@ -212,12 +218,16 @@ rte_atomic16_sub(rte_atomic16_t *v, int16_t dec)
 static inline void
 rte_atomic16_inc(rte_atomic16_t *v)
 {
+#ifndef RTE_FORCE_INTRINSICS
        asm volatile(
                        MPLOCKED
                        "incw %[cnt]"
                        : [cnt] "=m" (v->cnt)   /* output */
                        : "m" (v->cnt)          /* input */
                        );
+#else
+       rte_atomic16_add(v, 1);
+#endif
 }
 
 /**
@@ -229,12 +239,16 @@ rte_atomic16_inc(rte_atomic16_t *v)
 static inline void
 rte_atomic16_dec(rte_atomic16_t *v)
 {
+#ifndef RTE_FORCE_INTRINSICS
        asm volatile(
                        MPLOCKED
                        "decw %[cnt]"
                        : [cnt] "=m" (v->cnt)   /* output */
                        : "m" (v->cnt)          /* input */
                        );
+#else
+       rte_atomic16_sub(v, 1);
+#endif
 }
 
 /**
@@ -289,6 +303,7 @@ rte_atomic16_sub_return(rte_atomic16_t *v, int16_t dec)
  */
 static inline int rte_atomic16_inc_and_test(rte_atomic16_t *v)
 {
+#ifndef RTE_FORCE_INTRINSICS
        uint8_t ret;
 
        asm volatile(
@@ -299,6 +314,9 @@ static inline int rte_atomic16_inc_and_test(rte_atomic16_t *v)
                          [ret] "=qm" (ret)
                        );
        return (ret != 0);
+#else
+       return (__sync_add_and_fetch(&v->cnt, 1) == 0);
+#endif
 }
 
 /**
@@ -314,6 +332,7 @@ static inline int rte_atomic16_inc_and_test(rte_atomic16_t *v)
  */
 static inline int rte_atomic16_dec_and_test(rte_atomic16_t *v)
 {
+#ifndef RTE_FORCE_INTRINSICS
        uint8_t ret;
 
        asm volatile(MPLOCKED
@@ -323,6 +342,9 @@ static inline int rte_atomic16_dec_and_test(rte_atomic16_t *v)
                          [ret] "=qm" (ret)
                        );
        return (ret != 0);
+#else
+       return (__sync_sub_and_fetch(&v->cnt, 1) == 0);
+#endif
 }
 
 /**
@@ -373,6 +395,7 @@ static inline void rte_atomic16_clear(rte_atomic16_t *v)
 static inline int
 rte_atomic32_cmpset(volatile uint32_t *dst, uint32_t exp, uint32_t src)
 {
+#ifndef RTE_FORCE_INTRINSICS
        uint8_t res;
 
        asm volatile(
@@ -386,6 +409,9 @@ rte_atomic32_cmpset(volatile uint32_t *dst, uint32_t exp, uint32_t src)
                          "m" (*dst)
                        : "memory");            /* no-clobber list */
        return res;
+#else
+       return __sync_bool_compare_and_swap(dst, exp, src);
+#endif
 }
 
 /**
@@ -477,12 +503,16 @@ rte_atomic32_sub(rte_atomic32_t *v, int32_t dec)
 static inline void
 rte_atomic32_inc(rte_atomic32_t *v)
 {
+#ifndef RTE_FORCE_INTRINSICS
        asm volatile(
                        MPLOCKED
                        "incl %[cnt]"
                        : [cnt] "=m" (v->cnt)   /* output */
                        : "m" (v->cnt)          /* input */
                        );
+#else
+       rte_atomic32_add(v, 1);
+#endif
 }
 
 /**
@@ -494,12 +524,16 @@ rte_atomic32_inc(rte_atomic32_t *v)
 static inline void
 rte_atomic32_dec(rte_atomic32_t *v)
 {
+#ifndef RTE_FORCE_INTRINSICS
        asm volatile(
                        MPLOCKED
                        "decl %[cnt]"
                        : [cnt] "=m" (v->cnt)   /* output */
                        : "m" (v->cnt)          /* input */
                        );
+#else
+       rte_atomic32_sub(v,1);
+#endif
 }
 
 /**
@@ -554,6 +588,7 @@ rte_atomic32_sub_return(rte_atomic32_t *v, int32_t dec)
  */
 static inline int rte_atomic32_inc_and_test(rte_atomic32_t *v)
 {
+#ifndef RTE_FORCE_INTRINSICS
        uint8_t ret;
 
        asm volatile(
@@ -564,6 +599,9 @@ static inline int rte_atomic32_inc_and_test(rte_atomic32_t *v)
                          [ret] "=qm" (ret)
                        );
        return (ret != 0);
+#else
+       return (__sync_add_and_fetch(&v->cnt, 1) == 0);
+#endif
 }
 
 /**
@@ -579,6 +617,7 @@ static inline int rte_atomic32_inc_and_test(rte_atomic32_t *v)
  */
 static inline int rte_atomic32_dec_and_test(rte_atomic32_t *v)
 {
+#ifndef RTE_FORCE_INTRINSICS
        uint8_t ret;
 
        asm volatile(MPLOCKED
@@ -588,6 +627,9 @@ static inline int rte_atomic32_dec_and_test(rte_atomic32_t *v)
                          [ret] "=qm" (ret)
                        );
        return (ret != 0);
+#else
+       return (__sync_sub_and_fetch(&v->cnt, 1) == 0);
+#endif
 }
 
 /**
@@ -617,6 +659,7 @@ static inline void rte_atomic32_clear(rte_atomic32_t *v)
        v->cnt = 0;
 }
 
+#ifndef RTE_FORCE_INTRINSICS
 /* any other functions are in arch specific files */
 #include "arch/rte_atomic.h"
 
@@ -811,6 +854,268 @@ rte_atomic64_clear(rte_atomic64_t *v);
 
 #endif /* __DOXYGEN__ */
 
+#else /*RTE_FORCE_INTRINSICS */
+
+/*------------------------- 64 bit atomic operations -------------------------*/
+
+/**
+ * An atomic compare and set function used by the mutex functions.
+ * (atomic) equivalent to:
+ *   if (*dst == exp)
+ *     *dst = src (all 64-bit words)
+ *
+ * @param dst
+ *   The destination into which the value will be written.
+ * @param exp
+ *   The expected value.
+ * @param src
+ *   The new value.
+ * @return
+ *   Non-zero on success; 0 on failure.
+ */
+static inline int
+rte_atomic64_cmpset(volatile uint64_t *dst, uint64_t exp, uint64_t src)
+{
+       return __sync_bool_compare_and_swap(dst, exp, src);
+}
+
+/**
+ * The atomic counter structure.
+ */
+typedef struct {
+       volatile int64_t cnt;  /**< Internal counter value. */
+} rte_atomic64_t;
+
+/**
+ * Static initializer for an atomic counter.
+ */
+#define RTE_ATOMIC64_INIT(val) { (val) }
+
+/**
+ * Initialize the atomic counter.
+ *
+ * @param v
+ *   A pointer to the atomic counter.
+ */
+static inline void
+rte_atomic64_init(rte_atomic64_t *v)
+{
+#ifdef __LP64__
+       v->cnt = 0;
+#else
+       int success = 0;
+       uint64_t tmp;
+
+       while (success == 0) {
+               tmp = v->cnt;
+               success = rte_atomic64_cmpset((volatile uint64_t *)&v->cnt,
+                                             tmp, 0);
+       }
+#endif
+}
+
+/**
+ * Atomically read a 64-bit counter.
+ *
+ * @param v
+ *   A pointer to the atomic counter.
+ * @return
+ *   The value of the counter.
+ */
+static inline int64_t
+rte_atomic64_read(rte_atomic64_t *v)
+{
+#ifdef __LP64__
+       return v->cnt;
+#else
+       int success = 0;
+       uint64_t tmp;
+
+       while (success == 0) {
+               tmp = v->cnt;
+               /* replace the value by itself */
+               success = rte_atomic64_cmpset((volatile uint64_t *)&v->cnt,
+                                             tmp, tmp);
+       }
+       return tmp;
+#endif
+}
+
+/**
+ * Atomically set a 64-bit counter.
+ *
+ * @param v
+ *   A pointer to the atomic counter.
+ * @param new_value
+ *   The new value of the counter.
+ */
+static inline void
+rte_atomic64_set(rte_atomic64_t *v, int64_t new_value)
+{
+#ifdef __LP64__
+       v->cnt = new_value;
+#else
+       int success = 0;
+       uint64_t tmp;
+
+       while (success == 0) {
+               tmp = v->cnt;
+               success = rte_atomic64_cmpset((volatile uint64_t *)&v->cnt,
+                                             tmp, new_value);
+       }
+#endif
+}
+
+/**
+ * Atomically add a 64-bit value to a counter.
+ *
+ * @param v
+ *   A pointer to the atomic counter.
+ * @param inc
+ *   The value to be added to the counter.
+ */
+static inline void
+rte_atomic64_add(rte_atomic64_t *v, int64_t inc)
+{
+       __sync_fetch_and_add(&v->cnt, inc);
+}
+
+/**
+ * Atomically subtract a 64-bit value from a counter.
+ *
+ * @param v
+ *   A pointer to the atomic counter.
+ * @param dec
+ *   The value to be substracted from the counter.
+ */
+static inline void
+rte_atomic64_sub(rte_atomic64_t *v, int64_t dec)
+{
+       __sync_fetch_and_sub(&v->cnt, dec);
+}
+
+/**
+ * Atomically increment a 64-bit counter by one and test.
+ *
+ * @param v
+ *   A pointer to the atomic counter.
+ */
+static inline void
+rte_atomic64_inc(rte_atomic64_t *v)
+{
+       rte_atomic64_add(v, 1);
+}
+
+/**
+ * Atomically decrement a 64-bit counter by one and test.
+ *
+ * @param v
+ *   A pointer to the atomic counter.
+ */
+static inline void
+rte_atomic64_dec(rte_atomic64_t *v)
+{
+       rte_atomic64_sub(v, 1);
+}
+
+/**
+ * Add a 64-bit value to an atomic counter and return the result.
+ *
+ * Atomically adds the 64-bit value (inc) to the atomic counter (v) and
+ * returns the value of v after the addition.
+ *
+ * @param v
+ *   A pointer to the atomic counter.
+ * @param inc
+ *   The value to be added to the counter.
+ * @return
+ *   The value of v after the addition.
+ */
+static inline int64_t
+rte_atomic64_add_return(rte_atomic64_t *v, int64_t inc)
+{
+       return __sync_add_and_fetch(&v->cnt, inc);
+}
+
+/**
+ * Subtract a 64-bit value from an atomic counter and return the result.
+ *
+ * Atomically subtracts the 64-bit value (dec) from the atomic counter (v)
+ * and returns the value of v after the substraction.
+ *
+ * @param v
+ *   A pointer to the atomic counter.
+ * @param dec
+ *   The value to be substracted from the counter.
+ * @return
+ *   The value of v after the substraction.
+ */
+static inline int64_t
+rte_atomic64_sub_return(rte_atomic64_t *v, int64_t dec)
+{
+       return __sync_sub_and_fetch(&v->cnt, dec);
+}
+
+/**
+ * Atomically increment a 64-bit counter by one and test.
+ *
+ * Atomically increments the atomic counter (v) by one and returns
+ * true if the result is 0, or false in all other cases.
+ *
+ * @param v
+ *   A pointer to the atomic counter.
+ * @return
+ *   True if the result after the addition is 0; false otherwise.
+ */
+static inline int rte_atomic64_inc_and_test(rte_atomic64_t *v)
+{
+       return rte_atomic64_add_return(v, 1) == 0;
+}
+
+/**
+ * Atomically decrement a 64-bit counter by one and test.
+ *
+ * Atomically decrements the atomic counter (v) by one and returns true if
+ * the result is 0, or false in all other cases.
+ *
+ * @param v
+ *   A pointer to the atomic counter.
+ * @return
+ *   True if the result after substraction is 0; false otherwise.
+ */
+static inline int rte_atomic64_dec_and_test(rte_atomic64_t *v)
+{
+       return rte_atomic64_sub_return(v, 1) == 0;
+}
+
+/**
+ * Atomically test and set a 64-bit atomic counter.
+ *
+ * If the counter value is already set, return 0 (failed). Otherwise, set
+ * the counter value to 1 and return 1 (success).
+ *
+ * @param v
+ *   A pointer to the atomic counter.
+ * @return
+ *   0 if failed; else 1, success.
+ */
+static inline int rte_atomic64_test_and_set(rte_atomic64_t *v)
+{
+       return rte_atomic64_cmpset((volatile uint64_t *)&v->cnt, 0, 1);
+}
+
+/**
+ * Atomically set a 64-bit counter to 0.
+ *
+ * @param v
+ *   A pointer to the atomic counter.
+ */
+static inline void rte_atomic64_clear(rte_atomic64_t *v)
+{
+       rte_atomic64_set(v, 0);
+}
+
+#endif /*RTE_FORCE_INTRINSICS */
 
 #ifdef __cplusplus
 }
index a039c56..4902b48 100644 (file)
@@ -152,26 +152,44 @@ static inline uint64_t rte_arch_bswap64(uint64_t x)
 }
 #endif /* RTE_ARCH_X86_64 */
 
+
 /**
  * Swap bytes in a 16-bit value.
  */
 #define rte_bswap16(x) ((uint16_t)(__builtin_constant_p(x) ?           \
                                   rte_constant_bswap16(x) :            \
-                                  rte_arch_bswap16(x)))                \
+                                  rte_arch_bswap16(x)))
 
+#ifndef RTE_FORCE_INTRINSICS
 /**
  * Swap bytes in a 32-bit value.
  */
 #define rte_bswap32(x) ((uint32_t)(__builtin_constant_p(x) ?           \
                                   rte_constant_bswap32(x) :            \
-                                  rte_arch_bswap32(x)))                \
+                                  rte_arch_bswap32(x)))
 
 /**
  * Swap bytes in a 64-bit value.
  */
 #define rte_bswap64(x) ((uint64_t)(__builtin_constant_p(x) ?           \
                                   rte_constant_bswap64(x) :            \
-                                  rte_arch_bswap64(x)))                \
+                                  rte_arch_bswap64(x)))
+
+#else
+
+/* __builtin_bswap16 is only available gcc 4.8 and upwards */
+
+/**
+ * Swap bytes in a 32-bit value.
+ */
+#define rte_bswap32(x) __builtin_bswap32(x)
+
+/**
+ * Swap bytes in a 64-bit value.
+ */
+#define rte_bswap64(x) __builtin_bswap64(x)
+
+#endif
 
 /**
  * Convert a 16-bit value from CPU order to little endian.
index 22281c6..eb82a8b 100644 (file)
@@ -50,7 +50,7 @@ extern "C" {
 #include <stdlib.h>
 #include <ctype.h>
 #include <errno.h>
-
+#include <emmintrin.h>
 
 /*********** Macros to eliminate unused variable warnings ********/
 
@@ -257,7 +257,7 @@ rte_align32pow2(uint32_t x)
 static inline void
 rte_pause (void)
 {
-       asm volatile ("pause");
+       _mm_pause();
 }
 
 /**
index 5ce8eca..bc0b840 100644 (file)
@@ -53,6 +53,9 @@ extern "C" {
 #endif
 
 #include <rte_lcore.h>
+#ifdef RTE_FORCE_INTRINSICS
+#include <rte_common.h>
+#endif
 
 /**
  * The rte_spinlock_t type.
@@ -87,6 +90,7 @@ rte_spinlock_init(rte_spinlock_t *sl)
 static inline void
 rte_spinlock_lock(rte_spinlock_t *sl)
 {
+#ifndef RTE_FORCE_INTRINSICS
        int lock_val = 1;
        asm volatile (
                        "1:\n"
@@ -102,6 +106,11 @@ rte_spinlock_lock(rte_spinlock_t *sl)
                        : [locked] "=m" (sl->locked), [lv] "=q" (lock_val)
                        : "[lv]" (lock_val)
                        : "memory");
+#else
+       while (__sync_lock_test_and_set(&sl->locked, 1))
+               while(sl->locked)
+                       rte_pause();
+#endif
 }
 
 /**
@@ -113,12 +122,16 @@ rte_spinlock_lock(rte_spinlock_t *sl)
 static inline void
 rte_spinlock_unlock (rte_spinlock_t *sl)
 {
+#ifndef RTE_FORCE_INTRINSICS
        int unlock_val = 0;
        asm volatile (
                        "xchg %[locked], %[ulv]\n"
                        : [locked] "=m" (sl->locked), [ulv] "=q" (unlock_val)
                        : "[ulv]" (unlock_val)
                        : "memory");
+#else
+       __sync_lock_release(&sl->locked);
+#endif
 }
 
 /**
@@ -132,6 +145,7 @@ rte_spinlock_unlock (rte_spinlock_t *sl)
 static inline int
 rte_spinlock_trylock (rte_spinlock_t *sl)
 {
+#ifndef RTE_FORCE_INTRINSICS
        int lockval = 1;
 
        asm volatile (
@@ -141,6 +155,9 @@ rte_spinlock_trylock (rte_spinlock_t *sl)
                        : "memory");
 
        return (lockval == 0);
+#else
+       return (__sync_lock_test_and_set(&sl->locked,1) == 0);
+#endif
 }
 
 /**