lib/librte_ring/rte_ring.c

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  32  */
  33
  34 /*
  35  * Derived from FreeBSD's bufring.c
  36  *
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  38  *
  39  * Copyright (c) 2007,2008 Kip Macy kmacy@freebsd.org
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  62  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  63  *
  64  ***************************************************************************/
  65
  66 #include <stdio.h>
  67 #include <stdarg.h>
  68 #include <string.h>
  69 #include <stdint.h>
  70 #include <inttypes.h>
  71 #include <errno.h>
  72 #include <sys/queue.h>
  73
  74 #include <rte_common.h>
  75 #include <rte_log.h>
  76 #include <rte_memory.h>
  77 #include <rte_memzone.h>
  78 #include <rte_malloc.h>
  79 #include <rte_launch.h>
  80 #include <rte_eal.h>
  81 #include <rte_eal_memconfig.h>
  82 #include <rte_atomic.h>
  83 #include <rte_per_lcore.h>
  84 #include <rte_lcore.h>
  85 #include <rte_branch_prediction.h>
  86 #include <rte_errno.h>
  87 #include <rte_string_fns.h>
  88 #include <rte_spinlock.h>
  89
  90 #include "rte_ring.h"
  91
  92 TAILQ_HEAD(rte_ring_list, rte_tailq_entry);
  93
  94 static struct rte_tailq_elem rte_ring_tailq = {
  95         .name = RTE_TAILQ_RING_NAME,
  96 };
  97 EAL_REGISTER_TAILQ(rte_ring_tailq)
  98
  99 /* true if x is a power of 2 */
 100 #define POWEROF2(x) ((((x)-1) & (x)) == 0)
 101
 102 /* return the size of memory occupied by a ring */
 103 ssize_t
 104 rte_ring_get_memsize(unsigned count)
 105 {
 106         ssize_t sz;
 107
 108         /* count must be a power of 2 */
 109         if ((!POWEROF2(count)) || (count > RTE_RING_SZ_MASK )) {
 110                 RTE_LOG(ERR, RING,
 111                         "Requested size is invalid, must be power of 2, and "
 112                         "do not exceed the size limit %u\n", RTE_RING_SZ_MASK);
 113                 return -EINVAL;
 114         }
 115
 116         sz = sizeof(struct rte_ring) + count * sizeof(void *);
 117         sz = RTE_ALIGN(sz, RTE_CACHE_LINE_SIZE);
 118         return sz;
 119 }
 120
 121 int
 122 rte_ring_init(struct rte_ring *r, const char *name, unsigned count,
 123         unsigned flags)
 124 {
 125         int ret;
 126
 127         /* compilation-time checks */
 128         RTE_BUILD_BUG_ON((sizeof(struct rte_ring) &
 129                           RTE_CACHE_LINE_MASK) != 0);
 130         RTE_BUILD_BUG_ON((offsetof(struct rte_ring, cons) &
 131                           RTE_CACHE_LINE_MASK) != 0);
 132         RTE_BUILD_BUG_ON((offsetof(struct rte_ring, prod) &
 133                           RTE_CACHE_LINE_MASK) != 0);
 134 #ifdef RTE_LIBRTE_RING_DEBUG
 135         RTE_BUILD_BUG_ON((sizeof(struct rte_ring_debug_stats) &
 136                           RTE_CACHE_LINE_MASK) != 0);
 137         RTE_BUILD_BUG_ON((offsetof(struct rte_ring, stats) &
 138                           RTE_CACHE_LINE_MASK) != 0);
 139 #endif
 140
 141         /* init the ring structure */
 142         memset(r, 0, sizeof(*r));
 143         ret = snprintf(r->name, sizeof(r->name), "%s", name);
 144         if (ret < 0 || ret >= (int)sizeof(r->name))
 145                 return -ENAMETOOLONG;
 146         r->flags = flags;
 147         r->prod.watermark = count;
 148         r->prod.single = !!(flags & RING_F_SP_ENQ);
 149         r->cons.single = !!(flags & RING_F_SC_DEQ);
 150         r->prod.size = r->cons.size = count;
 151         r->prod.mask = r->cons.mask = count-1;
 152         r->prod.head = r->cons.head = 0;
 153         r->prod.tail = r->cons.tail = 0;
 154
 155         return 0;
 156 }
 157
 158 /* create the ring */
 159 struct rte_ring *
 160 rte_ring_create(const char *name, unsigned count, int socket_id,
 161                 unsigned flags)
 162 {
 163         char mz_name[RTE_MEMZONE_NAMESIZE];
 164         struct rte_ring *r;
 165         struct rte_tailq_entry *te;
 166         const struct rte_memzone *mz;
 167         ssize_t ring_size;
 168         int mz_flags = 0;
 169         struct rte_ring_list* ring_list = NULL;
 170         int ret;
 171
 172         ring_list = RTE_TAILQ_CAST(rte_ring_tailq.head, rte_ring_list);
 173
 174         ring_size = rte_ring_get_memsize(count);
 175         if (ring_size < 0) {
 176                 rte_errno = ring_size;
 177                 return NULL;
 178         }
 179
 180         ret = snprintf(mz_name, sizeof(mz_name), "%s%s",
 181                 RTE_RING_MZ_PREFIX, name);
 182         if (ret < 0 || ret >= (int)sizeof(mz_name)) {
 183                 rte_errno = ENAMETOOLONG;
 184                 return NULL;
 185         }
 186
 187         te = rte_zmalloc("RING_TAILQ_ENTRY", sizeof(*te), 0);
 188         if (te == NULL) {
 189                 RTE_LOG(ERR, RING, "Cannot reserve memory for tailq\n");
 190                 rte_errno = ENOMEM;
 191                 return NULL;
 192         }
 193
 194         rte_rwlock_write_lock(RTE_EAL_TAILQ_RWLOCK);
 195
 196         /* reserve a memory zone for this ring. If we can't get rte_config or
 197          * we are secondary process, the memzone_reserve function will set
 198          * rte_errno for us appropriately - hence no check in this this function */
 199         mz = rte_memzone_reserve(mz_name, ring_size, socket_id, mz_flags);
 200         if (mz != NULL) {
 201                 r = mz->addr;
 202                 /* no need to check return value here, we already checked the
 203                  * arguments above */
 204                 rte_ring_init(r, name, count, flags);
 205
 206                 te->data = (void *) r;
 207                 r->memzone = mz;
 208
 209                 TAILQ_INSERT_TAIL(ring_list, te, next);
 210         } else {
 211                 r = NULL;
 212                 RTE_LOG(ERR, RING, "Cannot reserve memory\n");
 213                 rte_free(te);
 214         }
 215         rte_rwlock_write_unlock(RTE_EAL_TAILQ_RWLOCK);
 216
 217         return r;
 218 }
 219
 220 /* free the ring */
 221 void
 222 rte_ring_free(struct rte_ring *r)
 223 {
 224         struct rte_ring_list *ring_list = NULL;
 225         struct rte_tailq_entry *te;
 226
 227         if (r == NULL)
 228                 return;
 229
 230         /*
 231          * Ring was not created with rte_ring_create,
 232          * therefore, there is no memzone to free.
 233          */
 234         if (r->memzone == NULL) {
 235                 RTE_LOG(ERR, RING, "Cannot free ring (not created with rte_ring_create()");
 236                 return;
 237         }
 238
 239         if (rte_memzone_free(r->memzone) != 0) {
 240                 RTE_LOG(ERR, RING, "Cannot free memory\n");
 241                 return;
 242         }
 243
 244         ring_list = RTE_TAILQ_CAST(rte_ring_tailq.head, rte_ring_list);
 245         rte_rwlock_write_lock(RTE_EAL_TAILQ_RWLOCK);
 246
 247         /* find out tailq entry */
 248         TAILQ_FOREACH(te, ring_list, next) {
 249                 if (te->data == (void *) r)
 250                         break;
 251         }
 252
 253         if (te == NULL) {
 254                 rte_rwlock_write_unlock(RTE_EAL_TAILQ_RWLOCK);
 255                 return;
 256         }
 257
 258         TAILQ_REMOVE(ring_list, te, next);
 259
 260         rte_rwlock_write_unlock(RTE_EAL_TAILQ_RWLOCK);
 261
 262         rte_free(te);
 263 }
 264
 265 /*
 266  * change the high water mark. If *count* is 0, water marking is
 267  * disabled
 268  */
 269 int
 270 rte_ring_set_water_mark(struct rte_ring *r, unsigned count)
 271 {
 272         if (count >= r->prod.size)
 273                 return -EINVAL;
 274
 275         /* if count is 0, disable the watermarking */
 276         if (count == 0)
 277                 count = r->prod.size;
 278
 279         r->prod.watermark = count;
 280         return 0;
 281 }
 282
 283 /* dump the status of the ring on the console */
 284 void
 285 rte_ring_dump(FILE *f, const struct rte_ring *r)
 286 {
 287 #ifdef RTE_LIBRTE_RING_DEBUG
 288         struct rte_ring_debug_stats sum;
 289         unsigned lcore_id;
 290 #endif
 291
 292         fprintf(f, "ring <%s>@%p\n", r->name, r);
 293         fprintf(f, "  flags=%x\n", r->flags);
 294         fprintf(f, "  size=%"PRIu32"\n", r->prod.size);
 295         fprintf(f, "  ct=%"PRIu32"\n", r->cons.tail);
 296         fprintf(f, "  ch=%"PRIu32"\n", r->cons.head);
 297         fprintf(f, "  pt=%"PRIu32"\n", r->prod.tail);
 298         fprintf(f, "  ph=%"PRIu32"\n", r->prod.head);
 299         fprintf(f, "  used=%u\n", rte_ring_count(r));
 300         fprintf(f, "  avail=%u\n", rte_ring_free_count(r));
 301         if (r->prod.watermark == r->prod.size)
 302                 fprintf(f, "  watermark=0\n");
 303         else
 304                 fprintf(f, "  watermark=%"PRIu32"\n", r->prod.watermark);
 305
 306         /* sum and dump statistics */
 307 #ifdef RTE_LIBRTE_RING_DEBUG
 308         memset(&sum, 0, sizeof(sum));
 309         for (lcore_id = 0; lcore_id < RTE_MAX_LCORE; lcore_id++) {
 310                 sum.enq_success_bulk += r->stats[lcore_id].enq_success_bulk;
 311                 sum.enq_success_objs += r->stats[lcore_id].enq_success_objs;
 312                 sum.enq_quota_bulk += r->stats[lcore_id].enq_quota_bulk;
 313                 sum.enq_quota_objs += r->stats[lcore_id].enq_quota_objs;
 314                 sum.enq_fail_bulk += r->stats[lcore_id].enq_fail_bulk;
 315                 sum.enq_fail_objs += r->stats[lcore_id].enq_fail_objs;
 316                 sum.deq_success_bulk += r->stats[lcore_id].deq_success_bulk;
 317                 sum.deq_success_objs += r->stats[lcore_id].deq_success_objs;
 318                 sum.deq_fail_bulk += r->stats[lcore_id].deq_fail_bulk;
 319                 sum.deq_fail_objs += r->stats[lcore_id].deq_fail_objs;
 320         }
 321         fprintf(f, "  size=%"PRIu32"\n", r->prod.size);
 322         fprintf(f, "  enq_success_bulk=%"PRIu64"\n", sum.enq_success_bulk);
 323         fprintf(f, "  enq_success_objs=%"PRIu64"\n", sum.enq_success_objs);
 324         fprintf(f, "  enq_quota_bulk=%"PRIu64"\n", sum.enq_quota_bulk);
 325         fprintf(f, "  enq_quota_objs=%"PRIu64"\n", sum.enq_quota_objs);
 326         fprintf(f, "  enq_fail_bulk=%"PRIu64"\n", sum.enq_fail_bulk);
 327         fprintf(f, "  enq_fail_objs=%"PRIu64"\n", sum.enq_fail_objs);
 328         fprintf(f, "  deq_success_bulk=%"PRIu64"\n", sum.deq_success_bulk);
 329         fprintf(f, "  deq_success_objs=%"PRIu64"\n", sum.deq_success_objs);
 330         fprintf(f, "  deq_fail_bulk=%"PRIu64"\n", sum.deq_fail_bulk);
 331         fprintf(f, "  deq_fail_objs=%"PRIu64"\n", sum.deq_fail_objs);
 332 #else
 333         fprintf(f, "  no statistics available\n");
 334 #endif
 335 }
 336
 337 /* dump the status of all rings on the console */
 338 void
 339 rte_ring_list_dump(FILE *f)
 340 {
 341         const struct rte_tailq_entry *te;
 342         struct rte_ring_list *ring_list;
 343
 344         ring_list = RTE_TAILQ_CAST(rte_ring_tailq.head, rte_ring_list);
 345
 346         rte_rwlock_read_lock(RTE_EAL_TAILQ_RWLOCK);
 347
 348         TAILQ_FOREACH(te, ring_list, next) {
 349                 rte_ring_dump(f, (struct rte_ring *) te->data);
 350         }
 351
 352         rte_rwlock_read_unlock(RTE_EAL_TAILQ_RWLOCK);
 353 }
 354
 355 /* search a ring from its name */
 356 struct rte_ring *
 357 rte_ring_lookup(const char *name)
 358 {
 359         struct rte_tailq_entry *te;
 360         struct rte_ring *r = NULL;
 361         struct rte_ring_list *ring_list;
 362
 363         ring_list = RTE_TAILQ_CAST(rte_ring_tailq.head, rte_ring_list);
 364
 365         rte_rwlock_read_lock(RTE_EAL_TAILQ_RWLOCK);
 366
 367         TAILQ_FOREACH(te, ring_list, next) {
 368                 r = (struct rte_ring *) te->data;
 369                 if (strncmp(name, r->name, RTE_RING_NAMESIZE) == 0)
 370                         break;
 371         }
 372
 373         rte_rwlock_read_unlock(RTE_EAL_TAILQ_RWLOCK);
 374
 375         if (te == NULL) {
 376                 rte_errno = ENOENT;
 377                 return NULL;
 378         }
 379
 380         return r;
 381 }