src/svm/message_queue.c

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  14  */
  15
  16 #include <svm/message_queue.h>
  17 #include <vppinfra/mem.h>
  18 #include <vppinfra/format.h>
  19 #include <sys/eventfd.h>
  20
  21 static inline svm_msg_q_ring_t *
  22 svm_msg_q_ring_inline (svm_msg_q_t * mq, u32 ring_index)
  23 {
  24   return vec_elt_at_index (mq->rings, ring_index);
  25 }
  26
  27 svm_msg_q_ring_t *
  28 svm_msg_q_ring (svm_msg_q_t * mq, u32 ring_index)
  29 {
  30   return svm_msg_q_ring_inline (mq, ring_index);
  31 }
  32
  33 static inline void *
  34 svm_msg_q_ring_data (svm_msg_q_ring_t * ring, u32 elt_index)
  35 {
  36   ASSERT (elt_index < ring->nitems);
  37   return (ring->data + elt_index * ring->elsize);
  38 }
  39
  40 svm_msg_q_t *
  41 svm_msg_q_alloc (svm_msg_q_cfg_t * cfg)
  42 {
  43   svm_msg_q_ring_cfg_t *ring_cfg;
  44   uword rings_sz = 0, mq_sz;
  45   svm_msg_q_ring_t *ring;
  46   u8 *base, *rings_ptr;
  47   vec_header_t *vh;
  48   u32 vec_sz, q_sz;
  49   svm_msg_q_t *mq;
  50   int i;
  51
  52   ASSERT (cfg);
  53
  54   vec_sz = vec_header_bytes (0) + sizeof (svm_msg_q_ring_t) * cfg->n_rings;
  55   for (i = 0; i < cfg->n_rings; i++)
  56     {
  57       if (cfg->ring_cfgs[i].data)
  58         continue;
  59       ring_cfg = &cfg->ring_cfgs[i];
  60       rings_sz += (uword) ring_cfg->nitems * ring_cfg->elsize;
  61     }
  62
  63   q_sz = sizeof (svm_queue_t) + cfg->q_nitems * sizeof (svm_msg_q_msg_t);
  64   mq_sz = sizeof (svm_msg_q_t) + vec_sz + rings_sz + q_sz;
  65   base = clib_mem_alloc_aligned (mq_sz, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
  66   if (!base)
  67     return 0;
  68
  69   mq = (svm_msg_q_t *) base;
  70   mq->q = svm_queue_init (base + sizeof (svm_msg_q_t), cfg->q_nitems,
  71                           sizeof (svm_msg_q_msg_t));
  72   mq->q->consumer_pid = cfg->consumer_pid;
  73   vh = (vec_header_t *) ((u8 *) mq->q + q_sz);
  74   vh->len = cfg->n_rings;
  75   mq->rings = (svm_msg_q_ring_t *) (vh + 1);
  76   rings_ptr = (u8 *) mq->rings + sizeof (svm_msg_q_ring_t) * cfg->n_rings;
  77   for (i = 0; i < cfg->n_rings; i++)
  78     {
  79       ring = &mq->rings[i];
  80       ring->elsize = cfg->ring_cfgs[i].elsize;
  81       ring->nitems = cfg->ring_cfgs[i].nitems;
  82       ring->cursize = ring->head = ring->tail = 0;
  83       if (cfg->ring_cfgs[i].data)
  84         ring->data = cfg->ring_cfgs[i].data;
  85       else
  86         {
  87           ring->data = rings_ptr;
  88           rings_ptr += (uword) ring->nitems * ring->elsize;
  89         }
  90     }
  91
  92   return mq;
  93 }
  94
  95 void
  96 svm_msg_q_free (svm_msg_q_t * mq)
  97 {
  98   svm_queue_free (mq->q);
  99   clib_mem_free (mq);
 100 }
 101
 102 svm_msg_q_msg_t
 103 svm_msg_q_alloc_msg_w_ring (svm_msg_q_t * mq, u32 ring_index)
 104 {
 105   svm_msg_q_msg_t msg;
 106   svm_msg_q_ring_t *ring = svm_msg_q_ring_inline (mq, ring_index);
 107
 108   ASSERT (ring->cursize < ring->nitems);
 109   msg.ring_index = ring - mq->rings;
 110   msg.elt_index = ring->tail;
 111   ring->tail = (ring->tail + 1) % ring->nitems;
 112   clib_atomic_fetch_add (&ring->cursize, 1);
 113   return msg;
 114 }
 115
 116 int
 117 svm_msg_q_lock_and_alloc_msg_w_ring (svm_msg_q_t * mq, u32 ring_index,
 118                                      u8 noblock, svm_msg_q_msg_t * msg)
 119 {
 120   if (noblock)
 121     {
 122       if (svm_msg_q_try_lock (mq))
 123         return -1;
 124       if (PREDICT_FALSE (svm_msg_q_is_full (mq)
 125                          || svm_msg_q_ring_is_full (mq, ring_index)))
 126         {
 127           svm_msg_q_unlock (mq);
 128           return -2;
 129         }
 130       *msg = svm_msg_q_alloc_msg_w_ring (mq, ring_index);
 131     }
 132   else
 133     {
 134       svm_msg_q_lock (mq);
 135       while (svm_msg_q_is_full (mq)
 136              || svm_msg_q_ring_is_full (mq, ring_index))
 137         svm_msg_q_wait (mq);
 138       *msg = svm_msg_q_alloc_msg_w_ring (mq, ring_index);
 139     }
 140   return 0;
 141 }
 142
 143 svm_msg_q_msg_t
 144 svm_msg_q_alloc_msg (svm_msg_q_t * mq, u32 nbytes)
 145 {
 146   svm_msg_q_msg_t msg = {.as_u64 = ~0 };
 147   svm_msg_q_ring_t *ring;
 148
 149   vec_foreach (ring, mq->rings)
 150   {
 151     if (ring->elsize < nbytes || ring->cursize == ring->nitems)
 152       continue;
 153     msg.ring_index = ring - mq->rings;
 154     msg.elt_index = ring->tail;
 155     ring->tail = (ring->tail + 1) % ring->nitems;
 156     clib_atomic_fetch_add (&ring->cursize, 1);
 157     break;
 158   }
 159   return msg;
 160 }
 161
 162 void *
 163 svm_msg_q_msg_data (svm_msg_q_t * mq, svm_msg_q_msg_t * msg)
 164 {
 165   svm_msg_q_ring_t *ring = svm_msg_q_ring_inline (mq, msg->ring_index);
 166   return svm_msg_q_ring_data (ring, msg->elt_index);
 167 }
 168
 169 void
 170 svm_msg_q_free_msg (svm_msg_q_t * mq, svm_msg_q_msg_t * msg)
 171 {
 172   svm_msg_q_ring_t *ring;
 173   int need_signal;
 174
 175   ASSERT (vec_len (mq->rings) > msg->ring_index);
 176   ring = &mq->rings[msg->ring_index];
 177   if (msg->elt_index == ring->head)
 178     {
 179       ring->head = (ring->head + 1) % ring->nitems;
 180     }
 181   else
 182     {
 183       clib_warning ("message out of order");
 184       /* for now, expect messages to be processed in order */
 185       ASSERT (0);
 186     }
 187
 188   need_signal = ring->cursize == ring->nitems;
 189   clib_atomic_fetch_sub (&ring->cursize, 1);
 190
 191   if (PREDICT_FALSE (need_signal))
 192     svm_queue_send_signal (mq->q, 0);
 193 }
 194
 195 static int
 196 svm_msq_q_msg_is_valid (svm_msg_q_t * mq, svm_msg_q_msg_t * msg)
 197 {
 198   u32 dist1, dist2, tail, head;
 199   svm_msg_q_ring_t *ring;
 200
 201   if (vec_len (mq->rings) <= msg->ring_index)
 202     return 0;
 203   ring = &mq->rings[msg->ring_index];
 204   tail = ring->tail;
 205   head = ring->head;
 206
 207   dist1 = ((ring->nitems + msg->elt_index) - head) % ring->nitems;
 208   if (tail == head)
 209     dist2 = (ring->cursize == 0) ? 0 : ring->nitems;
 210   else
 211     dist2 = ((ring->nitems + tail) - head) % ring->nitems;
 212   return (dist1 < dist2);
 213 }
 214
 215 int
 216 svm_msg_q_add (svm_msg_q_t * mq, svm_msg_q_msg_t * msg, int nowait)
 217 {
 218   ASSERT (svm_msq_q_msg_is_valid (mq, msg));
 219   return svm_queue_add (mq->q, (u8 *) msg, nowait);
 220 }
 221
 222 void
 223 svm_msg_q_add_and_unlock (svm_msg_q_t * mq, svm_msg_q_msg_t * msg)
 224 {
 225   ASSERT (svm_msq_q_msg_is_valid (mq, msg));
 226   svm_queue_add_raw (mq->q, (u8 *) msg);
 227   svm_msg_q_unlock (mq);
 228 }
 229
 230 int
 231 svm_msg_q_sub (svm_msg_q_t * mq, svm_msg_q_msg_t * msg,
 232                svm_q_conditional_wait_t cond, u32 time)
 233 {
 234   return svm_queue_sub (mq->q, (u8 *) msg, cond, time);
 235 }
 236
 237 void
 238 svm_msg_q_sub_w_lock (svm_msg_q_t * mq, svm_msg_q_msg_t * msg)
 239 {
 240   svm_queue_sub_raw (mq->q, (u8 *) msg);
 241 }
 242
 243 void
 244 svm_msg_q_set_consumer_eventfd (svm_msg_q_t * mq, int fd)
 245 {
 246   mq->q->consumer_evtfd = fd;
 247 }
 248
 249 void
 250 svm_msg_q_set_producer_eventfd (svm_msg_q_t * mq, int fd)
 251 {
 252   mq->q->producer_evtfd = fd;
 253 }
 254
 255 int
 256 svm_msg_q_alloc_consumer_eventfd (svm_msg_q_t * mq)
 257 {
 258   int fd;
 259   if ((fd = eventfd (0, EFD_NONBLOCK)) < 0)
 260     return -1;
 261   svm_msg_q_set_consumer_eventfd (mq, fd);
 262   return 0;
 263 }
 264
 265 int
 266 svm_msg_q_alloc_producer_eventfd (svm_msg_q_t * mq)
 267 {
 268   int fd;
 269   if ((fd = eventfd (0, EFD_NONBLOCK)) < 0)
 270     return -1;
 271   svm_msg_q_set_producer_eventfd (mq, fd);
 272   return 0;
 273 }
 274
 275 u8 *
 276 format_svm_msg_q (u8 * s, va_list * args)
 277 {
 278   svm_msg_q_t *mq = va_arg (*args, svm_msg_q_t *);
 279   s = format (s, " [Q:%d/%d]", mq->q->cursize, mq->q->maxsize);
 280   for (u32 i = 0; i < vec_len (mq->rings); i++)
 281     {
 282       s = format (s, " [R%d:%d/%d]", i, mq->rings[i].cursize,
 283                   mq->rings[i].nitems);
 284     }
 285   return s;
 286 }
 287
 288 /*
 289  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 290  *
 291  * Local Variables:
 292  * eval: (c-set-style "gnu")
 293  * End:
 294  */