xref: /dpdk/lib/ring/rte_soring.c (revision b5458e2cc48349b314c7354e4ddfd2100bd55c29)
1*b5458e2cSKonstantin Ananyev /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
2*b5458e2cSKonstantin Ananyev  * Copyright(c) 2024 Huawei Technologies Co., Ltd
3*b5458e2cSKonstantin Ananyev  */
4*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
5*b5458e2cSKonstantin Ananyev #include <inttypes.h>
6*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
7*b5458e2cSKonstantin Ananyev #include <rte_string_fns.h>
8*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
9*b5458e2cSKonstantin Ananyev #include "soring.h"
10*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
11*b5458e2cSKonstantin Ananyev RTE_LOG_REGISTER_DEFAULT(soring_logtype, INFO);
12*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
13*b5458e2cSKonstantin Ananyev static uint32_t
14*b5458e2cSKonstantin Ananyev soring_calc_elem_num(uint32_t count)
15*b5458e2cSKonstantin Ananyev {
16*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	return rte_align32pow2(count + 1);
17*b5458e2cSKonstantin Ananyev }
18*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
19*b5458e2cSKonstantin Ananyev static int
20*b5458e2cSKonstantin Ananyev soring_check_param(uint32_t esize, uint32_t msize, uint32_t count,
21*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	uint32_t stages)
22*b5458e2cSKonstantin Ananyev {
23*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	if (stages == 0) {
24*b5458e2cSKonstantin Ananyev 		SORING_LOG(ERR, "invalid number of stages: %u", stages);
25*b5458e2cSKonstantin Ananyev 		return -EINVAL;
26*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	}
27*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
28*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	/* Check if element size is a multiple of 4B */
29*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	if (esize == 0 || esize % 4 != 0) {
30*b5458e2cSKonstantin Ananyev 		SORING_LOG(ERR, "invalid element size: %u", esize);
31*b5458e2cSKonstantin Ananyev 		return -EINVAL;
32*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	}
33*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
34*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	/* Check if size of metadata is a multiple of 4B */
35*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	if (msize % 4 != 0) {
36*b5458e2cSKonstantin Ananyev 		SORING_LOG(ERR, "invalid metadata size: %u", msize);
37*b5458e2cSKonstantin Ananyev 		return -EINVAL;
38*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	}
39*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
40*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	 /* count must be a power of 2 */
41*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	if (rte_is_power_of_2(count) == 0 ||
42*b5458e2cSKonstantin Ananyev 			(count > RTE_SORING_ELEM_MAX + 1)) {
43*b5458e2cSKonstantin Ananyev 		SORING_LOG(ERR, "invalid number of elements: %u", count);
44*b5458e2cSKonstantin Ananyev 		return -EINVAL;
45*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	}
46*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
47*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	return 0;
48*b5458e2cSKonstantin Ananyev }
49*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
50*b5458e2cSKonstantin Ananyev /*
51*b5458e2cSKonstantin Ananyev  * Calculate size offsets for SORING internal data layout.
52*b5458e2cSKonstantin Ananyev  */
53*b5458e2cSKonstantin Ananyev static size_t
54*b5458e2cSKonstantin Ananyev soring_get_szofs(uint32_t esize, uint32_t msize, uint32_t count,
55*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	uint32_t stages, size_t *elst_ofs, size_t *state_ofs,
56*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	size_t *stage_ofs)
57*b5458e2cSKonstantin Ananyev {
58*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	size_t sz;
59*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	const struct rte_soring * const r = NULL;
60*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
61*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	sz = sizeof(r[0]) + (size_t)count * esize;
62*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	sz = RTE_ALIGN(sz, RTE_CACHE_LINE_SIZE);
63*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
64*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	if (elst_ofs != NULL)
65*b5458e2cSKonstantin Ananyev 		*elst_ofs = sz;
66*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
67*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	sz = sz + (size_t)count * msize;
68*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	sz = RTE_ALIGN(sz, RTE_CACHE_LINE_SIZE);
69*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
70*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	if (state_ofs != NULL)
71*b5458e2cSKonstantin Ananyev 		*state_ofs = sz;
72*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
73*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	sz += sizeof(r->state[0]) * count;
74*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	sz = RTE_ALIGN(sz, RTE_CACHE_LINE_SIZE);
75*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
76*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	if (stage_ofs != NULL)
77*b5458e2cSKonstantin Ananyev 		*stage_ofs = sz;
78*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
79*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	sz += sizeof(r->stage[0]) * stages;
80*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	sz = RTE_ALIGN(sz, RTE_CACHE_LINE_SIZE);
81*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
82*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	return sz;
83*b5458e2cSKonstantin Ananyev }
84*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
85*b5458e2cSKonstantin Ananyev static void
86*b5458e2cSKonstantin Ananyev soring_dump_stage_headtail(FILE *f, const char *prefix,
87*b5458e2cSKonstantin Ananyev 		struct soring_stage *st)
88*b5458e2cSKonstantin Ananyev {
89*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	fprintf(f, "%stail.pos=%"PRIu32"\n", prefix, st->sht.tail.pos);
90*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	fprintf(f, "%stail.sync=%"PRIu32"\n", prefix, st->sht.tail.sync);
91*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	fprintf(f, "%shead=%"PRIu32"\n", prefix, st->sht.head);
92*b5458e2cSKonstantin Ananyev }
93*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
94*b5458e2cSKonstantin Ananyev void
95*b5458e2cSKonstantin Ananyev rte_soring_dump(FILE *f, const struct rte_soring *r)
96*b5458e2cSKonstantin Ananyev {
97*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	uint32_t i;
98*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	char buf[32];
99*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
100*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	if (f == NULL || r == NULL)
101*b5458e2cSKonstantin Ananyev 		return;
102*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
103*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	fprintf(f, "soring <%s>@%p\n", r->name, r);
104*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	fprintf(f, "  size=%"PRIu32"\n", r->size);
105*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	fprintf(f, "  capacity=%"PRIu32"\n", r->capacity);
106*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	fprintf(f, "  esize=%"PRIu32"\n", r->esize);
107*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	fprintf(f, "  msize=%"PRIu32"\n", r->msize);
108*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	fprintf(f, "  used=%u\n", rte_soring_count(r));
109*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	fprintf(f, "  avail=%u\n", rte_soring_free_count(r));
110*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
111*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	rte_ring_headtail_dump(f, "  cons.", &(r->cons.ht));
112*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	rte_ring_headtail_dump(f, "  prod.", &(r->prod.ht));
113*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
114*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	fprintf(f, "  nb_stage=%"PRIu32"\n", r->nb_stage);
115*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	for (i = 0; i < r->nb_stage; i++) {
116*b5458e2cSKonstantin Ananyev 		snprintf(buf, sizeof(buf), "  stage[%u].", i);
117*b5458e2cSKonstantin Ananyev 		soring_dump_stage_headtail(f, buf, r->stage + i);
118*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	}
119*b5458e2cSKonstantin Ananyev }
120*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
121*b5458e2cSKonstantin Ananyev ssize_t
122*b5458e2cSKonstantin Ananyev rte_soring_get_memsize(const struct rte_soring_param *prm)
123*b5458e2cSKonstantin Ananyev {
124*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	int32_t rc;
125*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	uint32_t count;
126*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
127*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	count = soring_calc_elem_num(prm->elems);
128*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	rc = soring_check_param(prm->elem_size, prm->meta_size, count,
129*b5458e2cSKonstantin Ananyev 			prm->stages);
130*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	if (rc != 0)
131*b5458e2cSKonstantin Ananyev 		return rc;
132*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
133*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	return soring_get_szofs(prm->elem_size, prm->meta_size, count,
134*b5458e2cSKonstantin Ananyev 			prm->stages, NULL, NULL, NULL);
135*b5458e2cSKonstantin Ananyev }
136*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
137*b5458e2cSKonstantin Ananyev /* compilation-time checks */
138*b5458e2cSKonstantin Ananyev static void
139*b5458e2cSKonstantin Ananyev soring_compilation_checks(void)
140*b5458e2cSKonstantin Ananyev {
141*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	RTE_BUILD_BUG_ON((sizeof(struct rte_soring) &
142*b5458e2cSKonstantin Ananyev 			RTE_CACHE_LINE_MASK) != 0);
143*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	RTE_BUILD_BUG_ON((offsetof(struct rte_soring, cons) &
144*b5458e2cSKonstantin Ananyev 			RTE_CACHE_LINE_MASK) != 0);
145*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	RTE_BUILD_BUG_ON((offsetof(struct rte_soring, prod) &
146*b5458e2cSKonstantin Ananyev 			RTE_CACHE_LINE_MASK) != 0);
147*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
148*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct rte_ring_headtail, tail) !=
149*b5458e2cSKonstantin Ananyev 		offsetof(struct soring_stage_headtail, tail.pos));
150*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	RTE_BUILD_BUG_ON(offsetof(struct rte_ring_headtail, sync_type) !=
151*b5458e2cSKonstantin Ananyev 		offsetof(struct soring_stage_headtail, unused));
152*b5458e2cSKonstantin Ananyev }
153*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
154*b5458e2cSKonstantin Ananyev int
155*b5458e2cSKonstantin Ananyev rte_soring_init(struct rte_soring *r, const struct rte_soring_param *prm)
156*b5458e2cSKonstantin Ananyev {
157*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	int32_t rc;
158*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	uint32_t n;
159*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	size_t meta_ofs, stage_ofs, state_ofs;
160*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
161*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	soring_compilation_checks();
162*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
163*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	if (r == NULL || prm == NULL)
164*b5458e2cSKonstantin Ananyev 		return -EINVAL;
165*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
166*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	n = soring_calc_elem_num(prm->elems);
167*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	rc = soring_check_param(prm->elem_size, prm->meta_size, n, prm->stages);
168*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	if (rc != 0)
169*b5458e2cSKonstantin Ananyev 		return rc;
170*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
171*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	soring_get_szofs(prm->elem_size, prm->meta_size, n, prm->stages,
172*b5458e2cSKonstantin Ananyev 			&meta_ofs, &state_ofs, &stage_ofs);
173*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
174*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	memset(r, 0, sizeof(*r));
175*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	rc = strlcpy(r->name, prm->name, sizeof(r->name));
176*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	if (rc < 0 || rc >= (int)sizeof(r->name))
177*b5458e2cSKonstantin Ananyev 		return -ENAMETOOLONG;
178*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
179*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	r->size = n;
180*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	r->mask = r->size - 1;
181*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	r->capacity = prm->elems;
182*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	r->esize = prm->elem_size;
183*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	r->msize = prm->meta_size;
184*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
185*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	r->prod.ht.sync_type = prm->prod_synt;
186*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	r->cons.ht.sync_type = prm->cons_synt;
187*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
188*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	r->state = (union soring_state *)((uintptr_t)r + state_ofs);
189*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	memset(r->state, 0, sizeof(r->state[0]) * r->size);
190*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
191*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	r->stage = (struct soring_stage *)((uintptr_t)r + stage_ofs);
192*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	r->nb_stage = prm->stages;
193*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	memset(r->stage, 0, r->nb_stage * sizeof(r->stage[0]));
194*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
195*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	if (r->msize != 0)
196*b5458e2cSKonstantin Ananyev 		r->meta = (void *)((uintptr_t)r + meta_ofs);
197*b5458e2cSKonstantin Ananyev 
198*b5458e2cSKonstantin Ananyev 	return 0;
199*b5458e2cSKonstantin Ananyev }
200