gso: packet coalesce library
[vpp.git] / src / vnet / gso / gro.h
1 /*
2  * Copyright (c) 2020 Cisco and/or its affiliates.
3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
4  * you may not use this file except in compliance with the License.
5  * You may obtain a copy of the License at:
6  *
7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
8  *
9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
12  * See the License for the specific language governing permissions and
13  * limitations under the License.
14  */
15
16 #ifndef included_gro_h
17 #define included_gro_h
18
19 #include <vlib/vlib.h>
20 #include <vppinfra/error.h>
21 #include <vnet/ip/ip46_address.h>
22
23 #define GRO_FLOW_TABLE_MAX_SIZE 16
24 #define GRO_FLOW_TABLE_FLUSH 1e-5
25 #define GRO_FLOW_N_BUFFERS 64
26 #define GRO_FLOW_TIMEOUT 1e-5   /* 10 micro-seconds */
27 #define GRO_TO_VECTOR_SIZE(X)   (X + GRO_FLOW_TABLE_MAX_SIZE)
28
29 typedef union
30 {
31   struct
32   {
33     u32 sw_if_index[VLIB_N_RX_TX];
34     ip46_address_t src_address;
35     ip46_address_t dst_address;
36     u16 src_port;
37     u16 dst_port;
38   };
39
40   u64 flow_data[5];
41   u32 flow_data_u32;
42 } gro_flow_key_t;
43
44 typedef struct
45 {
46   gro_flow_key_t flow_key;
47   f64 next_timeout_ts;
48   u32 last_ack_number;
49   u32 buffer_index;
50   u16 n_buffers;
51 } gro_flow_t;
52
53 typedef struct
54 {
55   f64 timeout_ts;
56   u64 total_vectors;
57   u32 n_vectors;
58   u32 node_index;
59   u8 is_enable;
60   u8 is_l2;
61   u8 flow_table_size;
62   gro_flow_t gro_flow[GRO_FLOW_TABLE_MAX_SIZE];
63 } gro_flow_table_t;
64
65 static_always_inline void
66 gro_flow_set_flow_key (gro_flow_t * to, gro_flow_key_t * from)
67 {
68   to->flow_key.flow_data[0] = from->flow_data[0];
69   to->flow_key.flow_data[1] = from->flow_data[1];
70   to->flow_key.flow_data[2] = from->flow_data[2];
71   to->flow_key.flow_data[3] = from->flow_data[3];
72   to->flow_key.flow_data[4] = from->flow_data[4];
73   to->flow_key.flow_data_u32 = from->flow_data_u32;
74 }
75
76 static_always_inline u8
77 gro_flow_is_equal (gro_flow_key_t * first, gro_flow_key_t * second)
78 {
79   if (first->flow_data[0] == second->flow_data[0] &&
80       first->flow_data[1] == second->flow_data[1] &&
81       first->flow_data[2] == second->flow_data[2] &&
82       first->flow_data[3] == second->flow_data[3] &&
83       first->flow_data[4] == second->flow_data[4] &&
84       first->flow_data_u32 == second->flow_data_u32)
85     return 1;
86
87   return 0;
88 }
89
90 /**
91  * timeout_expire is in between 3 to 10 microseconds
92  * 3e-6 1e-5
93  */
94 static_always_inline void
95 gro_flow_set_timeout (vlib_main_t * vm, gro_flow_t * gro_flow,
96                       f64 timeout_expire)
97 {
98   gro_flow->next_timeout_ts = vlib_time_now (vm) + timeout_expire;
99 }
100
101 static_always_inline u8
102 gro_flow_is_timeout (vlib_main_t * vm, gro_flow_t * gro_flow)
103 {
104   if (gro_flow->next_timeout_ts < vlib_time_now (vm))
105     return 1;
106   return 0;
107 }
108
109 static_always_inline void
110 gro_flow_store_packet (gro_flow_t * gro_flow, u32 bi0)
111 {
112   if (gro_flow->n_buffers == 0)
113     {
114       gro_flow->buffer_index = bi0;
115     }
116   gro_flow->n_buffers++;
117 }
118
119 static_always_inline u32
120 gro_flow_table_init (gro_flow_table_t ** flow_table, u8 is_l2, u32 node_index)
121 {
122   if (*flow_table)
123     return 0;
124
125   gro_flow_table_t *flow_table_temp = 0;
126   flow_table_temp =
127     (gro_flow_table_t *) clib_mem_alloc (sizeof (gro_flow_table_t));
128   if (!flow_table_temp)
129     return 0;
130   clib_memset (flow_table_temp, 0, sizeof (gro_flow_table_t));
131   flow_table_temp->node_index = node_index;
132   flow_table_temp->is_enable = 1;
133   flow_table_temp->is_l2 = is_l2;
134   *flow_table = flow_table_temp;
135   return 1;
136 }
137
138 static_always_inline void
139 gro_flow_table_set_timeout (vlib_main_t * vm, gro_flow_table_t * flow_table,
140                             f64 timeout_expire)
141 {
142   if (flow_table)
143     flow_table->timeout_ts = vlib_time_now (vm) + timeout_expire;
144 }
145
146 static_always_inline u8
147 gro_flow_table_is_timeout (vlib_main_t * vm, gro_flow_table_t * flow_table)
148 {
149   if (flow_table && (flow_table->timeout_ts < vlib_time_now (vm)))
150     return 1;
151   return 0;
152 }
153
154 static_always_inline u8
155 gro_flow_table_is_enable (gro_flow_table_t * flow_table)
156 {
157   if (flow_table)
158     return flow_table->is_enable;
159
160   return 0;
161 }
162
163 static_always_inline void
164 gro_flow_table_set_is_enable (gro_flow_table_t * flow_table, u8 is_enable)
165 {
166   if (flow_table)
167     {
168       if (is_enable)
169         {
170           flow_table->is_enable = 1;
171         }
172       else
173         {
174           flow_table->is_enable = 0;
175         }
176     }
177 }
178
179 static_always_inline void
180 gro_flow_table_free (gro_flow_table_t * flow_table)
181 {
182   if (flow_table)
183     clib_mem_free (flow_table);
184 }
185
186 static_always_inline void
187 gro_flow_table_set_node_index (gro_flow_table_t * flow_table, u32 node_index)
188 {
189   if (flow_table)
190     flow_table->node_index = node_index;
191 }
192
193 static_always_inline gro_flow_t *
194 gro_flow_table_new_flow (gro_flow_table_t * flow_table)
195 {
196   if (PREDICT_TRUE (flow_table->flow_table_size < GRO_FLOW_TABLE_MAX_SIZE))
197     {
198       gro_flow_t *gro_flow;
199       u32 i = 0;
200       while (i < GRO_FLOW_TABLE_MAX_SIZE)
201         {
202           gro_flow = &flow_table->gro_flow[i];
203           if (gro_flow->n_buffers == 0)
204             {
205               flow_table->flow_table_size++;
206               return gro_flow;
207             }
208           i++;
209         }
210     }
211
212   return (0);
213 }
214
215 static_always_inline gro_flow_t *
216 gro_flow_table_get_flow (gro_flow_table_t * flow_table,
217                          gro_flow_key_t * flow_key)
218 {
219   gro_flow_t *gro_flow = 0;
220   u32 i = 0;
221   while (i < GRO_FLOW_TABLE_MAX_SIZE)
222     {
223       gro_flow = &flow_table->gro_flow[i];
224       if (gro_flow_is_equal (flow_key, &gro_flow->flow_key))
225         return gro_flow;
226       i++;
227     }
228   return (0);
229 }
230
231 static_always_inline gro_flow_t *
232 gro_flow_table_find_or_add_flow (gro_flow_table_t * flow_table,
233                                  gro_flow_key_t * flow_key)
234 {
235   gro_flow_t *gro_flow = 0;
236
237   gro_flow = gro_flow_table_get_flow (flow_table, flow_key);
238   if (gro_flow)
239     return gro_flow;
240
241   gro_flow = gro_flow_table_new_flow (flow_table);
242
243   if (gro_flow)
244     {
245       gro_flow_set_flow_key (gro_flow, flow_key);
246       return gro_flow;
247     }
248
249   return (0);
250 }
251
252 static_always_inline void
253 gro_flow_table_reset_flow (gro_flow_table_t * flow_table,
254                            gro_flow_t * gro_flow)
255 {
256   if (PREDICT_TRUE (flow_table->flow_table_size > 0))
257     {
258       clib_memset (gro_flow, 0, sizeof (gro_flow_t));
259       flow_table->flow_table_size--;
260     }
261 }
262
263 static_always_inline u8 *
264 gro_flow_table_format (u8 * s, va_list * args)
265 {
266   gro_flow_table_t *flow_table = va_arg (*args, gro_flow_table_t *);
267
268   s =
269     format (s,
270             "flow-table: size %u gro-total-vectors %lu gro-n-vectors %u",
271             flow_table->flow_table_size, flow_table->total_vectors,
272             flow_table->n_vectors);
273   if (flow_table->n_vectors)
274     {
275       double average_rate =
276         (double) flow_table->total_vectors / (double) flow_table->n_vectors;
277       s = format (s, " gro-average-rate %.2f", average_rate);
278     }
279   else
280     s = format (s, " gro-average-rate 0.00");
281
282   return s;
283 }
284 #endif /* included_gro_h */
285
286 /*
287  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
288  *
289  * Local Variables:
290  * eval: (c-set-style "gnu")
291  * End:
292  */