svm: support for multi-segment enqueues
[vpp.git] / src / svm / fifo_segment.c
index d711c87..815c5a2 100644 (file)
 
 #include <svm/fifo_segment.h>
 
+static inline fifo_segment_slice_t *
+fsh_slice_get (fifo_segment_header_t * fsh, u32 slice_index)
+{
+  return &fsh->slices[slice_index];
+}
+
 static char *fifo_segment_mem_status_strings[] = {
 #define _(sym,str) str,
   foreach_segment_mem_status
@@ -34,10 +40,7 @@ static char *fifo_segment_mem_status_strings[] = {
 static uword
 fsh_free_space (fifo_segment_header_t * fsh)
 {
-  struct dlmallinfo dlminfo;
-
-  dlminfo = mspace_mallinfo (fsh->ssvm_sh->heap);
-  return dlminfo.fordblks;
+  return clib_mem_get_heap_free_space (fsh->ssvm_sh->heap);
 }
 
 static inline void
@@ -60,13 +63,13 @@ fsh_update_free_bytes (fifo_segment_header_t * fsh)
 }
 
 static inline void
-fsh_cached_bytes_add (fifo_segment_header_t * fsh, int size)
+fsh_cached_bytes_add (fifo_segment_header_t * fsh, uword size)
 {
   clib_atomic_fetch_add_rel (&fsh->n_cached_bytes, size);
 }
 
 static inline void
-fsh_cached_bytes_sub (fifo_segment_header_t * fsh, int size)
+fsh_cached_bytes_sub (fifo_segment_header_t * fsh, uword size)
 {
   clib_atomic_fetch_sub_rel (&fsh->n_cached_bytes, size);
 }
@@ -78,6 +81,41 @@ fsh_n_cached_bytes (fifo_segment_header_t * fsh)
   return n_cached;
 }
 
+static inline void
+fsh_active_fifos_update (fifo_segment_header_t * fsh, int inc)
+{
+  clib_atomic_fetch_add_rel (&fsh->n_active_fifos, inc);
+}
+
+static inline u32
+fsh_n_active_fifos (fifo_segment_header_t * fsh)
+{
+  return clib_atomic_load_relax_n (&fsh->n_active_fifos);
+}
+
+static inline uword
+fsh_virtual_mem (fifo_segment_header_t * fsh)
+{
+  fifo_segment_slice_t *fss;
+  uword total_vm = 0;
+  int i;
+
+  for (i = 0; i < fsh->n_slices; i++)
+    {
+      fss = fsh_slice_get (fsh, i);
+      total_vm += clib_atomic_load_relax_n (&fss->virtual_mem);
+    }
+  return total_vm;
+}
+
+void
+fsh_virtual_mem_update (fifo_segment_header_t * fsh, u32 slice_index,
+                       int n_bytes)
+{
+  fifo_segment_slice_t *fss = fsh_slice_get (fsh, slice_index);
+  fss->virtual_mem += n_bytes;
+}
+
 static void
 fsh_check_mem (fifo_segment_header_t * fsh)
 {
@@ -95,16 +133,97 @@ fsh_check_mem (fifo_segment_header_t * fsh)
   fsh_update_free_bytes (fsh);
 }
 
-static inline fifo_segment_slice_t *
-fsh_slice_get (fifo_segment_header_t * fsh, u32 slice_index)
+static inline int
+fss_chunk_fl_index_is_valid (fifo_segment_slice_t * fss, u32 fl_index)
 {
-  return &fsh->slices[slice_index];
+  return (fl_index < vec_len (fss->free_chunks));
+}
+
+static void
+fss_chunk_free_list_push (fifo_segment_slice_t * fss, u32 fl_index,
+                         svm_fifo_chunk_t * c)
+{
+  clib_spinlock_lock (&fss->chunk_lock);
+  c->next = fss->free_chunks[fl_index];
+  fss->free_chunks[fl_index] = c;
+  clib_spinlock_unlock (&fss->chunk_lock);
+}
+
+static void
+fss_chunk_free_list_push_list (fifo_segment_slice_t * fss, u32 fl_index,
+                              svm_fifo_chunk_t * head,
+                              svm_fifo_chunk_t * tail)
+{
+  clib_spinlock_lock (&fss->chunk_lock);
+  tail->next = fss->free_chunks[fl_index];
+  fss->free_chunks[fl_index] = head;
+  clib_spinlock_unlock (&fss->chunk_lock);
+}
+
+static svm_fifo_chunk_t *
+fss_chunk_free_list_pop (fifo_segment_slice_t * fss, u32 fl_index)
+{
+  svm_fifo_chunk_t *c;
+
+  ASSERT (fss_chunk_fl_index_is_valid (fss, fl_index));
+
+  clib_spinlock_lock (&fss->chunk_lock);
+
+  if (!fss->free_chunks[fl_index])
+    {
+      clib_spinlock_unlock (&fss->chunk_lock);
+      return 0;
+    }
+
+  c = fss->free_chunks[fl_index];
+  fss->free_chunks[fl_index] = c->next;
+
+  clib_spinlock_unlock (&fss->chunk_lock);
+
+  return c;
 }
 
 static inline void
-fsh_active_fifos_update (fifo_segment_header_t * fsh, int inc)
+fss_fifo_add_active_list (fifo_segment_slice_t * fss, svm_fifo_t * f)
 {
-  clib_atomic_fetch_add_rel (&fsh->n_active_fifos, inc);
+  if (fss->fifos)
+    {
+      fss->fifos->prev = f;
+      f->next = fss->fifos;
+    }
+  fss->fifos = f;
+}
+
+static inline void
+fss_fifo_del_active_list (fifo_segment_slice_t * fss, svm_fifo_t * f)
+{
+  if (f->flags & SVM_FIFO_F_LL_TRACKED)
+    {
+      if (f->prev)
+       f->prev->next = f->next;
+      else
+       fss->fifos = f->next;
+      if (f->next)
+       f->next->prev = f->prev;
+    }
+}
+
+static inline uword
+fss_fl_chunk_bytes (fifo_segment_slice_t * fss)
+{
+  return clib_atomic_load_relax_n (&fss->n_fl_chunk_bytes);
+}
+
+static inline void
+fss_fl_chunk_bytes_add (fifo_segment_slice_t * fss, uword size)
+{
+  clib_atomic_fetch_add_relax (&fss->n_fl_chunk_bytes, size);
+}
+
+static inline void
+fss_fl_chunk_bytes_sub (fifo_segment_slice_t * fss, uword size)
+{
+  clib_atomic_fetch_sub_relax (&fss->n_fl_chunk_bytes, size);
 }
 
 /**
@@ -116,7 +235,7 @@ fifo_segment_init (fifo_segment_t * fs)
   fifo_segment_header_t *fsh;
   fifo_segment_slice_t *fss;
   ssvm_shared_header_t *sh;
-  u32 max_chunk_sz, max_chunks;
+  u32 max_chunk_sz;
   uword max_fifo;
   void *oldheap;
   int i;
@@ -152,6 +271,7 @@ fifo_segment_init (fifo_segment_t * fs)
     {
       fss = fsh_slice_get (fsh, i);
       vec_validate_init_empty (fss->free_chunks, max_chunk_sz, 0);
+      vec_validate_init_empty (fss->num_chunks, max_chunk_sz, 0);
       clib_spinlock_init (&fss->chunk_lock);
     }
 
@@ -159,8 +279,7 @@ fifo_segment_init (fifo_segment_t * fs)
 
   fsh->n_free_bytes = fsh_free_space (fsh);
   fsh->n_cached_bytes = 0;
-  max_chunks = fsh->n_free_bytes / FIFO_SEGMENT_MIN_FIFO_SIZE;
-  fsh->n_reserved_bytes = (max_chunks / 4) * sizeof (rb_node_t);
+  fsh->n_reserved_bytes = clib_min (0.01 * fsh->n_free_bytes, 256 << 10);
   sh->ready = 1;
   return (0);
 }
@@ -180,12 +299,12 @@ fifo_segment_create (fifo_segment_main_t * sm, fifo_segment_create_args_t * a)
 
   baseva = a->segment_type == SSVM_SEGMENT_PRIVATE ? ~0ULL : sm->next_baseva;
   fs->ssvm.ssvm_size = a->segment_size;
-  fs->ssvm.i_am_master = 1;
+  fs->ssvm.is_server = 1;
   fs->ssvm.my_pid = getpid ();
   fs->ssvm.name = format (0, "%s%c", a->segment_name, 0);
   fs->ssvm.requested_va = baseva;
 
-  if ((rv = ssvm_master_init (&fs->ssvm, a->segment_type)))
+  if ((rv = ssvm_server_init (&fs->ssvm, a->segment_type)))
     {
       pool_put (sm->segments, fs);
       return (rv);
@@ -219,7 +338,7 @@ fifo_segment_attach (fifo_segment_main_t * sm, fifo_segment_create_args_t * a)
   else
     fs->ssvm.attach_timeout = sm->timeout_in_seconds;
 
-  if ((rv = ssvm_slave_init (&fs->ssvm, a->segment_type)))
+  if ((rv = ssvm_client_init (&fs->ssvm, a->segment_type)))
     {
       _vec_len (fs) = vec_len (fs) - 1;
       return (rv);
@@ -289,31 +408,7 @@ fs_chunk_size_is_valid (fifo_segment_header_t * fsh, u32 size)
    * with a smaller FIFO.
    */
   return size >= FIFO_SEGMENT_MIN_FIFO_SIZE
-    && size <= (1 << fsh->max_log2_chunk_size);
-}
-
-static svm_fifo_t *
-fs_try_alloc_fifo_freelist (fifo_segment_slice_t * fss, u32 fl_index)
-{
-  svm_fifo_chunk_t *c;
-  svm_fifo_t *f;
-
-  f = fss->free_fifos;
-  c = fss->free_chunks[fl_index];
-
-  if (!f || !c)
-    return 0;
-
-  fss->free_fifos = f->next;
-  fss->free_chunks[fl_index] = c->next;
-  c->next = 0;
-  c->start_byte = 0;
-  memset (f, 0, sizeof (*f));
-  f->start_chunk = c;
-  f->end_chunk = c;
-
-  fss->n_fl_chunk_bytes -= fs_freelist_index_to_size (fl_index);
-  return f;
+    && size <= (1ULL << fsh->max_log2_chunk_size);
 }
 
 svm_fifo_chunk_t *
@@ -331,10 +426,9 @@ fs_try_alloc_multi_chunk (fifo_segment_header_t * fsh,
 
   while (req_bytes)
     {
-      c = fss->free_chunks[fl_index];
+      c = fss_chunk_free_list_pop (fss, fl_index);
       if (c)
        {
-         fss->free_chunks[fl_index] = c->next;
          c->next = first;
          first = c;
          n_alloc += fl_size;
@@ -345,28 +439,29 @@ fs_try_alloc_multi_chunk (fifo_segment_header_t * fsh,
          /* Failed to allocate with smaller chunks */
          if (fl_index == 0)
            {
-             /* free all chunks if any allocated */
+             /* Free all chunks if any allocated */
              c = first;
              while (c)
                {
                  fl_index = fs_freelist_for_size (c->length);
-                 fl_size = fs_freelist_index_to_size (fl_index);
                  next = c->next;
-                 c->next = fss->free_chunks[fl_index];
-                 fss->free_chunks[fl_index] = c;
-                 fss->n_fl_chunk_bytes += fl_size;
+                 fss_chunk_free_list_push (fss, fl_index, c);
                  c = next;
                }
              n_alloc = 0;
              first = 0;
-             fl_index = fs_freelist_for_size (data_bytes);
-             if (fss->free_chunks[fl_index + 1])
+             /* As last attempt, try allocating a chunk larger than
+              * the requested size, if possible */
+             fl_index = fs_freelist_for_size (data_bytes) + 1;
+             if (!fss_chunk_fl_index_is_valid (fss, fl_index))
+               return 0;
+             first = fss_chunk_free_list_pop (fss, fl_index);
+             if (first)
                {
-                 fl_index += 1;
-                 fl_size = fs_freelist_index_to_size (fl_index);
-                 continue;
+                 first->next = 0;
+                 n_alloc = fs_freelist_index_to_size (fl_index);
+                 goto done;
                }
-
              return 0;
            }
          fl_index -= 1;
@@ -374,97 +469,45 @@ fs_try_alloc_multi_chunk (fifo_segment_header_t * fsh,
        }
     }
 
-  fss->n_fl_chunk_bytes -= n_alloc;
+done:
+  fss_fl_chunk_bytes_sub (fss, n_alloc);
   fsh_cached_bytes_sub (fsh, n_alloc);
   return first;
 }
 
-static svm_fifo_t *
-fs_try_alloc_fifo_freelist_multi_chunk (fifo_segment_header_t * fsh,
-                                       fifo_segment_slice_t * fss,
-                                       u32 data_bytes)
+static int
+fsh_try_alloc_fifo_hdr_batch (fifo_segment_header_t * fsh,
+                             fifo_segment_slice_t * fss, u32 batch_size)
 {
-  svm_fifo_chunk_t *c, *first = 0, *last = 0, *next;
-  u32 fl_index, fl_size, n_alloc = 0;
   svm_fifo_t *f;
+  void *oldheap;
+  uword size;
+  u8 *fmem;
+  int i;
 
-  f = fss->free_fifos;
-  if (!f)
-    {
-      void *oldheap = ssvm_push_heap (fsh->ssvm_sh);
-      f = clib_mem_alloc_aligned (sizeof (*f), CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
-      ssvm_pop_heap (oldheap);
-      if (!f)
-       return 0;
-      memset (f, 0, sizeof (*f));
-      fsh_free_bytes_sub (fsh, sizeof (*f));
-    }
-  else
-    {
-      fss->free_fifos = f->next;
-    }
+  size = (uword) sizeof (*f) * batch_size;
 
-  fl_index = fs_freelist_for_size (data_bytes);
-  if (fl_index > 0)
-    fl_index -= 1;
+  oldheap = ssvm_push_heap (fsh->ssvm_sh);
+  fmem = clib_mem_alloc_aligned_at_offset (size, CLIB_CACHE_LINE_BYTES,
+                                          0 /* align_offset */ ,
+                                          0 /* os_out_of_memory */ );
+  ssvm_pop_heap (oldheap);
 
-  fl_size = fs_freelist_index_to_size (fl_index);
+  /* Out of space.. */
+  if (fmem == 0)
+    return -1;
 
-  while (data_bytes)
+  /* Carve fifo hdr space */
+  for (i = 0; i < batch_size; i++)
     {
-      c = fss->free_chunks[fl_index];
-      if (c)
-       {
-         fss->free_chunks[fl_index] = c->next;
-         if (!last)
-           last = c;
-         c->next = first;
-         first = c;
-         n_alloc += fl_size;
-         data_bytes -= clib_min (fl_size, data_bytes);
-       }
-      else
-       {
-         /* Failed to allocate with smaller chunks */
-         if (fl_index == 0)
-           {
-             /* free all chunks if any allocated */
-             c = first;
-             while (c)
-               {
-                 fl_index = fs_freelist_for_size (c->length);
-                 fl_size = fs_freelist_index_to_size (fl_index);
-                 next = c->next;
-                 c->next = fss->free_chunks[fl_index];
-                 fss->free_chunks[fl_index] = c;
-                 fss->n_fl_chunk_bytes += fl_size;
-                 n_alloc -= fl_size;
-                 data_bytes += fl_size;
-                 c = next;
-               }
-             first = last = 0;
-             fl_index = fs_freelist_for_size (data_bytes);
-             if (fss->free_chunks[fl_index + 1])
-               {
-                 fl_index += 1;
-                 fl_size = fs_freelist_index_to_size (fl_index);
-                 continue;
-               }
-
-             f->next = fss->free_fifos;
-             fss->free_fifos = f;
-             return 0;
-           }
-         fl_index -= 1;
-         fl_size = fl_size >> 1;
-       }
+      f = (svm_fifo_t *) fmem;
+      memset (f, 0, sizeof (*f));
+      f->next = fss->free_fifos;
+      fss->free_fifos = f;
+      fmem += sizeof (*f);
     }
 
-  f->start_chunk = first;
-  f->end_chunk = last;
-  fss->n_fl_chunk_bytes -= n_alloc;
-  fsh_cached_bytes_sub (fsh, n_alloc);
-  return f;
+  return 0;
 }
 
 static int
@@ -472,14 +515,15 @@ fsh_try_alloc_chunk_batch (fifo_segment_header_t * fsh,
                           fifo_segment_slice_t * fss,
                           u32 fl_index, u32 batch_size)
 {
+  svm_fifo_chunk_t *c, *head = 0, *tail;
+  uword size, total_chunk_bytes;
   u32 rounded_data_size;
-  svm_fifo_chunk_t *c;
   void *oldheap;
-  uword size;
   u8 *cmem;
   int i;
 
   rounded_data_size = fs_freelist_index_to_size (fl_index);
+  total_chunk_bytes = (uword) batch_size *rounded_data_size;
   size = (uword) (sizeof (*c) + rounded_data_size) * batch_size;
 
   oldheap = ssvm_push_heap (fsh->ssvm_sh);
@@ -493,20 +537,21 @@ fsh_try_alloc_chunk_batch (fifo_segment_header_t * fsh,
     return -1;
 
   /* Carve fifo + chunk space */
+  tail = c = (svm_fifo_chunk_t *) cmem;
   for (i = 0; i < batch_size; i++)
     {
-      c = (svm_fifo_chunk_t *) cmem;
       c->start_byte = 0;
       c->length = rounded_data_size;
-      c->enq_rb_index = RBTREE_TNIL_INDEX;
-      c->deq_rb_index = RBTREE_TNIL_INDEX;
-      c->next = fss->free_chunks[fl_index];
-      fss->free_chunks[fl_index] = c;
+      c->next = head;
+      head = c;
       cmem += sizeof (*c) + rounded_data_size;
+      c = (svm_fifo_chunk_t *) cmem;
     }
 
-  fss->n_fl_chunk_bytes += batch_size * rounded_data_size;
-  fsh_cached_bytes_add (fsh, batch_size * rounded_data_size);
+  fss_chunk_free_list_push_list (fss, fl_index, head, tail);
+  fss->num_chunks[fl_index] += batch_size;
+  fss_fl_chunk_bytes_add (fss, total_chunk_bytes);
+  fsh_cached_bytes_add (fsh, total_chunk_bytes);
   fsh_free_bytes_sub (fsh, size);
 
   return 0;
@@ -517,50 +562,93 @@ fs_try_alloc_fifo_batch (fifo_segment_header_t * fsh,
                         fifo_segment_slice_t * fss,
                         u32 fl_index, u32 batch_size)
 {
-  u32 hdrs, rounded_data_size;
-  svm_fifo_chunk_t *c;
+  if (fsh_try_alloc_fifo_hdr_batch (fsh, fss, batch_size))
+    return 0;
+  return fsh_try_alloc_chunk_batch (fsh, fss, fl_index, batch_size);
+}
+
+static svm_fifo_t *
+fsh_try_alloc_fifo_hdr (fifo_segment_header_t * fsh,
+                       fifo_segment_slice_t * fss)
+{
   svm_fifo_t *f;
-  void *oldheap;
-  uword size;
-  u8 *fmem;
-  int i;
 
-  rounded_data_size = fs_freelist_index_to_size (fl_index);
-  hdrs = sizeof (*f) + sizeof (*c);
-  size = (uword) (hdrs + rounded_data_size) * batch_size;
+  if (!fss->free_fifos)
+    {
+      if (fsh_try_alloc_fifo_hdr_batch (fsh, fss,
+                                       FIFO_SEGMENT_ALLOC_BATCH_SIZE))
+       return 0;
+    }
 
-  oldheap = ssvm_push_heap (fsh->ssvm_sh);
-  fmem = clib_mem_alloc_aligned_at_offset (size, CLIB_CACHE_LINE_BYTES,
-                                          0 /* align_offset */ ,
-                                          0 /* os_out_of_memory */ );
-  ssvm_pop_heap (oldheap);
+  f = fss->free_fifos;
+  fss->free_fifos = f->next;
+  memset (f, 0, sizeof (*f));
+  return f;
+}
 
-  /* Out of space.. */
-  if (fmem == 0)
-    return -1;
+static svm_fifo_chunk_t *
+fsh_try_alloc_chunk (fifo_segment_header_t * fsh,
+                    fifo_segment_slice_t * fss, u32 data_bytes)
+{
+  svm_fifo_chunk_t *c;
+  u32 fl_index;
 
-  /* Carve fifo + chunk space */
-  for (i = 0; i < batch_size; i++)
+  fl_index = fs_freelist_for_size (data_bytes);
+
+free_list:
+  c = fss_chunk_free_list_pop (fss, fl_index);
+  if (c)
     {
-      f = (svm_fifo_t *) fmem;
-      memset (f, 0, sizeof (*f));
-      f->next = fss->free_fifos;
-      fss->free_fifos = f;
-      c = (svm_fifo_chunk_t *) (fmem + sizeof (*f));
-      c->start_byte = 0;
-      c->length = rounded_data_size;
-      c->enq_rb_index = RBTREE_TNIL_INDEX;
-      c->deq_rb_index = RBTREE_TNIL_INDEX;
-      c->next = fss->free_chunks[fl_index];
-      fss->free_chunks[fl_index] = c;
-      fmem += hdrs + rounded_data_size;
+      c->next = 0;
+      fss_fl_chunk_bytes_sub (fss, fs_freelist_index_to_size (fl_index));
+      fsh_cached_bytes_sub (fsh, fs_freelist_index_to_size (fl_index));
+    }
+  else
+    {
+      u32 chunk_size, batch = FIFO_SEGMENT_ALLOC_BATCH_SIZE;
+      uword n_free;
+
+      chunk_size = fs_freelist_index_to_size (fl_index);
+      n_free = fsh_n_free_bytes (fsh);
+
+      if (chunk_size <= n_free)
+       {
+         batch = chunk_size * batch <= n_free ? batch : 1;
+         if (!fsh_try_alloc_chunk_batch (fsh, fss, fl_index, batch))
+           goto free_list;
+       }
+      /* Failed to allocate larger chunk, try to allocate multi-chunk
+       * that is close to what was actually requested */
+      if (data_bytes <= fss_fl_chunk_bytes (fss))
+       {
+         c = fs_try_alloc_multi_chunk (fsh, fss, data_bytes);
+         if (c)
+           goto done;
+         batch = n_free / FIFO_SEGMENT_MIN_FIFO_SIZE;
+         if (!batch || fsh_try_alloc_chunk_batch (fsh, fss, 0, batch))
+           {
+             fsh_check_mem (fsh);
+             goto done;
+           }
+       }
+      if (data_bytes <= fss_fl_chunk_bytes (fss) + n_free)
+       {
+         u32 min_size = FIFO_SEGMENT_MIN_FIFO_SIZE;
+
+         batch = (data_bytes - fss_fl_chunk_bytes (fss)) / min_size;
+         batch = clib_min (batch + 1, n_free / min_size);
+         if (fsh_try_alloc_chunk_batch (fsh, fss, 0, batch))
+           {
+             fsh_check_mem (fsh);
+             goto done;
+           }
+         c = fs_try_alloc_multi_chunk (fsh, fss, data_bytes);
+       }
     }
 
-  fss->n_fl_chunk_bytes += batch_size * rounded_data_size;
-  fsh_cached_bytes_add (fsh, batch_size * rounded_data_size);
-  fsh_free_bytes_sub (fsh, size);
+done:
 
-  return 0;
+  return c;
 }
 
 /**
@@ -576,65 +664,35 @@ static svm_fifo_t *
 fs_try_alloc_fifo (fifo_segment_header_t * fsh, fifo_segment_slice_t * fss,
                   u32 data_bytes)
 {
-  u32 fifo_sz, fl_index;
+  u32 fl_index, min_size;
+  svm_fifo_chunk_t *c;
   svm_fifo_t *f = 0;
-  uword n_free_bytes;
-  u32 min_size;
 
   min_size = clib_max ((fsh->pct_first_alloc * data_bytes) / 100, 4096);
   fl_index = fs_freelist_for_size (min_size);
-  fifo_sz = sizeof (svm_fifo_t) + sizeof (svm_fifo_chunk_t);
-  fifo_sz += 1 << max_log2 (min_size);
 
-  clib_spinlock_lock (&fss->chunk_lock);
+  if (!fss_chunk_fl_index_is_valid (fss, fl_index))
+    return 0;
 
-  if (fss->free_fifos && fss->free_chunks[fl_index])
-    {
-      f = fs_try_alloc_fifo_freelist (fss, fl_index);
-      if (f)
-       {
-         fsh_cached_bytes_sub (fsh, fs_freelist_index_to_size (fl_index));
-         goto done;
-       }
-    }
+  f = fsh_try_alloc_fifo_hdr (fsh, fss);
+  if (!f)
+    return 0;
 
-  fsh_check_mem (fsh);
-  n_free_bytes = fsh_n_free_bytes (fsh);
-  if (fifo_sz * FIFO_SEGMENT_ALLOC_BATCH_SIZE < n_free_bytes)
+  c = fsh_try_alloc_chunk (fsh, fss, min_size);
+  if (!c)
     {
-      if (fs_try_alloc_fifo_batch (fsh, fss, fl_index,
-                                  FIFO_SEGMENT_ALLOC_BATCH_SIZE))
-       goto done;
-
-      f = fs_try_alloc_fifo_freelist (fss, fl_index);
-      if (f)
-       fsh_cached_bytes_sub (fsh, fs_freelist_index_to_size (fl_index));
-      goto done;
-    }
-  if (fifo_sz <= n_free_bytes)
-    {
-      void *oldheap = ssvm_push_heap (fsh->ssvm_sh);
-      f = svm_fifo_alloc (min_size);
-      ssvm_pop_heap (oldheap);
-      if (f)
-       {
-         fsh_free_bytes_sub (fsh, fifo_sz);
-         goto done;
-       }
+      f->next = fss->free_fifos;
+      fss->free_fifos = f;
+      return 0;
     }
-  /* All failed, try to allocate min of data bytes and fifo sz */
-  fifo_sz = clib_min (fifo_sz, data_bytes);
-  if (fifo_sz <= fss->n_fl_chunk_bytes)
-    f = fs_try_alloc_fifo_freelist_multi_chunk (fsh, fss, fifo_sz);
 
-done:
-  clib_spinlock_unlock (&fss->chunk_lock);
+  f->start_chunk = c;
+  while (c->next)
+    c = c->next;
+  f->end_chunk = c;
+  f->size = data_bytes;
+  f->fs_hdr = fsh;
 
-  if (f)
-    {
-      f->size = data_bytes;
-      f->fs_hdr = fsh;
-    }
   return f;
 }
 
@@ -643,60 +701,9 @@ fsh_alloc_chunk (fifo_segment_header_t * fsh, u32 slice_index, u32 chunk_size)
 {
   fifo_segment_slice_t *fss;
   svm_fifo_chunk_t *c;
-  void *oldheap;
-  int fl_index;
-  uword n_free;
 
-  fl_index = fs_freelist_for_size (chunk_size);
   fss = fsh_slice_get (fsh, slice_index);
-
-  clib_spinlock_lock (&fss->chunk_lock);
-
-  c = fss->free_chunks[fl_index];
-
-  if (c)
-    {
-      fss->free_chunks[fl_index] = c->next;
-      c->next = 0;
-      fss->n_fl_chunk_bytes -= fs_freelist_index_to_size (fl_index);
-      fsh_cached_bytes_sub (fsh, fs_freelist_index_to_size (fl_index));
-    }
-  else if (chunk_size <= (n_free = fsh_n_free_bytes (fsh)))
-    {
-      fsh_check_mem (fsh);
-
-      chunk_size = fs_freelist_index_to_size (fl_index);
-      if (n_free < chunk_size)
-       goto done;
-
-      oldheap = ssvm_push_heap (fsh->ssvm_sh);
-      c = svm_fifo_chunk_alloc (chunk_size);
-      ssvm_pop_heap (oldheap);
-
-      if (!c)
-       goto done;
-
-      fsh_free_bytes_sub (fsh, chunk_size + sizeof (*c));
-    }
-  else if (chunk_size <= fss->n_fl_chunk_bytes)
-    {
-      c = fs_try_alloc_multi_chunk (fsh, fss, chunk_size);
-    }
-  else if (chunk_size <= fss->n_fl_chunk_bytes + n_free)
-    {
-      u32 min_size = FIFO_SEGMENT_MIN_FIFO_SIZE;
-      u32 batch;
-
-      fsh_check_mem (fsh);
-      batch = (chunk_size - fss->n_fl_chunk_bytes) / min_size;
-      batch = clib_min (batch + 1, n_free / min_size);
-      if (!fsh_try_alloc_chunk_batch (fsh, fss, 0, batch))
-       c = fs_try_alloc_multi_chunk (fsh, fss, chunk_size);
-    }
-
-done:
-
-  clib_spinlock_unlock (&fss->chunk_lock);
+  c = fsh_try_alloc_chunk (fsh, fss, chunk_size);
 
   return c;
 }
@@ -705,28 +712,21 @@ static void
 fsh_slice_collect_chunks (fifo_segment_header_t * fsh,
                          fifo_segment_slice_t * fss, svm_fifo_chunk_t * c)
 {
+  u32 n_collect = 0, fl_index;
   svm_fifo_chunk_t *next;
-  int fl_index;
-  u32 n_collect = 0;
-
-  clib_spinlock_lock (&fss->chunk_lock);
 
   while (c)
     {
+      CLIB_MEM_UNPOISON (c, sizeof (*c));
       next = c->next;
       fl_index = fs_freelist_for_size (c->length);
-      c->next = fss->free_chunks[fl_index];
-      c->enq_rb_index = RBTREE_TNIL_INDEX;
-      c->deq_rb_index = RBTREE_TNIL_INDEX;
-      fss->free_chunks[fl_index] = c;
+      fss_chunk_free_list_push (fss, fl_index, c);
       n_collect += fs_freelist_index_to_size (fl_index);
       c = next;
     }
 
-  fss->n_fl_chunk_bytes += n_collect;
+  fss_fl_chunk_bytes_add (fss, n_collect);
   fsh_cached_bytes_add (fsh, n_collect);
-
-  clib_spinlock_unlock (&fss->chunk_lock);
 }
 
 void
@@ -751,6 +751,9 @@ fifo_segment_alloc_fifo_w_slice (fifo_segment_t * fs, u32 slice_index,
 
   ASSERT (slice_index < fs->n_slices);
 
+  if (PREDICT_FALSE (data_bytes > 1 << fsh->max_log2_chunk_size))
+    return 0;
+
   fss = fsh_slice_get (fsh, slice_index);
   f = fs_try_alloc_fifo (fsh, fss, data_bytes);
   if (!f)
@@ -766,22 +769,12 @@ fifo_segment_alloc_fifo_w_slice (fifo_segment_t * fs, u32 slice_index,
    * only one. */
   if (ftype == FIFO_SEGMENT_RX_FIFO)
     {
-      if (fss->fifos)
-       {
-         fss->fifos->prev = f;
-         f->next = fss->fifos;
-       }
-      fss->fifos = f;
+      fss_fifo_add_active_list (fss, f);
       f->flags |= SVM_FIFO_F_LL_TRACKED;
-
-      svm_fifo_init_ooo_lookup (f, 0 /* ooo enq */ );
-    }
-  else
-    {
-      svm_fifo_init_ooo_lookup (f, 1 /* ooo deq */ );
     }
 
   fsh_active_fifos_update (fsh, 1);
+  fss->virtual_mem += svm_fifo_size (f);
 
 done:
   return (f);
@@ -806,20 +799,10 @@ fifo_segment_free_fifo (fifo_segment_t * fs, svm_fifo_t * f)
   /* Remove from active list. Only rx fifos are tracked */
   if (f->flags & SVM_FIFO_F_LL_TRACKED)
     {
-      if (f->prev)
-       f->prev->next = f->next;
-      else
-       fss->fifos = f->next;
-      if (f->next)
-       f->next->prev = f->prev;
+      fss_fifo_del_active_list (fss, f);
       f->flags &= ~SVM_FIFO_F_LL_TRACKED;
     }
 
-  /* Add to free list */
-  f->next = fss->free_fifos;
-  f->prev = 0;
-  fss->free_fifos = f;
-
   /* Free fifo chunks */
   fsh_slice_collect_chunks (fsh, fss, f->start_chunk);
 
@@ -836,9 +819,62 @@ fifo_segment_free_fifo (fifo_segment_t * fs, svm_fifo_t * f)
       f->master_thread_index = ~0;
     }
 
+  fss->virtual_mem -= svm_fifo_size (f);
+
+  /* Add to free list */
+  f->next = fss->free_fifos;
+  f->prev = 0;
+  fss->free_fifos = f;
+
   fsh_active_fifos_update (fsh, -1);
 }
 
+void
+fifo_segment_detach_fifo (fifo_segment_t * fs, svm_fifo_t * f)
+{
+  fifo_segment_slice_t *fss;
+  svm_fifo_chunk_t *c;
+  u32 fl_index;
+
+  ASSERT (f->refcnt == 1);
+
+  fss = fsh_slice_get (fs->h, f->slice_index);
+  fss->virtual_mem -= svm_fifo_size (f);
+  if (f->flags & SVM_FIFO_F_LL_TRACKED)
+    fss_fifo_del_active_list (fss, f);
+
+  c = f->start_chunk;
+  while (c)
+    {
+      fl_index = fs_freelist_for_size (c->length);
+      clib_atomic_fetch_sub_rel (&fss->num_chunks[fl_index], 1);
+      c = c->next;
+    }
+}
+
+void
+fifo_segment_attach_fifo (fifo_segment_t * fs, svm_fifo_t * f,
+                         u32 slice_index)
+{
+  fifo_segment_slice_t *fss;
+  svm_fifo_chunk_t *c;
+  u32 fl_index;
+
+  f->slice_index = slice_index;
+  fss = fsh_slice_get (fs->h, f->slice_index);
+  fss->virtual_mem += svm_fifo_size (f);
+  if (f->flags & SVM_FIFO_F_LL_TRACKED)
+    fss_fifo_add_active_list (fss, f);
+
+  c = f->start_chunk;
+  while (c)
+    {
+      fl_index = fs_freelist_for_size (c->length);
+      clib_atomic_fetch_add_rel (&fss->num_chunks[fl_index], 1);
+      c = c->next;
+    }
+}
+
 int
 fifo_segment_prealloc_fifo_hdrs (fifo_segment_t * fs, u32 slice_index,
                                 u32 batch_size)
@@ -884,13 +920,8 @@ fifo_segment_prealloc_fifo_chunks (fifo_segment_t * fs, u32 slice_index,
                                   u32 chunk_size, u32 batch_size)
 {
   fifo_segment_header_t *fsh = fs->h;
-  u32 rounded_data_size, fl_index;
   fifo_segment_slice_t *fss;
-  svm_fifo_chunk_t *c;
-  void *oldheap;
-  uword size;
-  u8 *cmem;
-  int i;
+  u32 fl_index;
 
   if (!fs_chunk_size_is_valid (fsh, chunk_size))
     {
@@ -899,37 +930,9 @@ fifo_segment_prealloc_fifo_chunks (fifo_segment_t * fs, u32 slice_index,
     }
 
   fl_index = fs_freelist_for_size (chunk_size);
-  rounded_data_size = fs_freelist_index_to_size (fl_index);
-  size = (uword) (sizeof (*c) + rounded_data_size) * batch_size;
-
-  oldheap = ssvm_push_heap (fsh->ssvm_sh);
-  cmem = clib_mem_alloc_aligned_at_offset (size, CLIB_CACHE_LINE_BYTES,
-                                          0 /* align_offset */ ,
-                                          0 /* os_out_of_memory */ );
-  ssvm_pop_heap (oldheap);
-
-  /* Out of space.. */
-  if (cmem == 0)
-    return -1;
-
   fss = fsh_slice_get (fsh, slice_index);
 
-  /* Carve fifo + chunk space */
-  for (i = 0; i < batch_size; i++)
-    {
-      c = (svm_fifo_chunk_t *) cmem;
-      c->start_byte = 0;
-      c->length = rounded_data_size;
-      c->next = fss->free_chunks[fl_index];
-      fss->free_chunks[fl_index] = c;
-      cmem += sizeof (*c) + rounded_data_size;
-      fsh_cached_bytes_add (fsh, rounded_data_size);
-    }
-
-  fss->n_fl_chunk_bytes += batch_size * rounded_data_size;
-  fsh_free_bytes_sub (fsh, size);
-
-  return 0;
+  return fsh_try_alloc_chunk_batch (fsh, fss, fl_index, batch_size);
 }
 
 /**
@@ -1001,7 +1004,7 @@ fifo_segment_preallocate_fifo_pairs (fifo_segment_t * fs,
 u32
 fifo_segment_num_fifos (fifo_segment_t * fs)
 {
-  return clib_atomic_load_relax_n (&fs->h->n_active_fifos);
+  return fsh_n_active_fifos (fs->h);
 }
 
 static u32
@@ -1133,6 +1136,12 @@ fifo_segment_cached_bytes (fifo_segment_t * fs)
   return fsh_n_cached_bytes (fs->h);
 }
 
+uword
+fifo_segment_available_bytes (fifo_segment_t * fs)
+{
+  return fsh_n_free_bytes (fs->h) + fsh_n_cached_bytes (fs->h);
+}
+
 uword
 fifo_segment_fl_chunk_bytes (fifo_segment_t * fs)
 {
@@ -1144,7 +1153,7 @@ fifo_segment_fl_chunk_bytes (fifo_segment_t * fs)
   for (slice_index = 0; slice_index < fs->n_slices; slice_index++)
     {
       fss = fsh_slice_get (fsh, slice_index);
-      n_bytes += fss->n_fl_chunk_bytes;
+      n_bytes += fss_fl_chunk_bytes (fss);
     }
 
   return n_bytes;
@@ -1153,17 +1162,7 @@ fifo_segment_fl_chunk_bytes (fifo_segment_t * fs)
 u8
 fifo_segment_has_fifos (fifo_segment_t * fs)
 {
-  fifo_segment_header_t *fsh = fs->h;
-  fifo_segment_slice_t *fss;
-  int slice_index;
-
-  for (slice_index = 0; slice_index < fs->n_slices; slice_index++)
-    {
-      fss = fsh_slice_get (fsh, slice_index);
-      if (fss->fifos)
-       return 1;
-    }
-  return 0;
+  return (fsh_n_active_fifos (fs->h) != 0);
 }
 
 svm_fifo_t *
@@ -1230,7 +1229,7 @@ format_fifo_segment_type (u8 * s, va_list * args)
   ssvm_segment_type_t st = ssvm_type (&sp->ssvm);
 
   if (st == SSVM_SEGMENT_PRIVATE)
-    s = format (s, "%s", "private-heap");
+    s = format (s, "%s", "private");
   else if (st == SSVM_SEGMENT_MEMFD)
     s = format (s, "%s", "memfd");
   else if (st == SSVM_SEGMENT_SHM)
@@ -1246,12 +1245,13 @@ format_fifo_segment_type (u8 * s, va_list * args)
 u8 *
 format_fifo_segment (u8 * s, va_list * args)
 {
-  u32 count, indent, active_fifos, free_fifos, fifo_hdr = 0;
+  u32 count, indent, active_fifos, free_fifos;
   fifo_segment_t *fs = va_arg (*args, fifo_segment_t *);
   int verbose __attribute__ ((unused)) = va_arg (*args, int);
   uword est_chunk_bytes, est_free_seg_bytes, free_chunks;
   uword chunk_bytes = 0, free_seg_bytes, chunk_size;
   uword tracked_cached_bytes;
+  uword fifo_hdr = 0, reserved;
   fifo_segment_header_t *fsh;
   fifo_segment_slice_t *fss;
   svm_fifo_chunk_t *c;
@@ -1259,7 +1259,7 @@ format_fifo_segment (u8 * s, va_list * args)
   char *address;
   size_t size;
   int i;
-  uword allocated, in_use;
+  uword allocated, in_use, virt;
   f64 usage;
   fifo_segment_mem_status_t mem_st;
 
@@ -1267,7 +1267,7 @@ format_fifo_segment (u8 * s, va_list * args)
 
   if (fs == 0)
     {
-      s = format (s, "%-15s%15s%15s%15s%15s%15s", "Name", "Type",
+      s = format (s, "%-20s%10s%15s%15s%15s%15s", "Name", "Type",
                  "HeapSize (M)", "ActiveFifos", "FreeFifos", "Address");
       return s;
     }
@@ -1276,7 +1276,7 @@ format_fifo_segment (u8 * s, va_list * args)
   active_fifos = fifo_segment_num_fifos (fs);
   free_fifos = fifo_segment_num_free_fifos (fs);
 
-  s = format (s, "%-15v%15U%15llu%15u%15u%15llx", ssvm_name (&fs->ssvm),
+  s = format (s, "%-20v%10U%15llu%15u%15u%15llx", ssvm_name (&fs->ssvm),
              format_fifo_segment_type, fs, size >> 20ULL, active_fifos,
              free_fifos, address);
 
@@ -1287,8 +1287,9 @@ format_fifo_segment (u8 * s, va_list * args)
 
   free_chunks = fifo_segment_num_free_chunks (fs, ~0);
   if (free_chunks)
-    s = format (s, "\n\n%UFree chunks by size:\n", format_white_space,
-               indent + 2);
+    s =
+      format (s, "\n\n%UFree/Allocated chunks by size:\n", format_white_space,
+             indent + 2);
   else
     s = format (s, "\n");
 
@@ -1298,7 +1299,7 @@ format_fifo_segment (u8 * s, va_list * args)
       for (i = 0; i < vec_len (fss->free_chunks); i++)
        {
          c = fss->free_chunks[i];
-         if (c == 0)
+         if (c == 0 && fss->num_chunks[i] == 0)
            continue;
          count = 0;
          while (c)
@@ -1308,8 +1309,8 @@ format_fifo_segment (u8 * s, va_list * args)
            }
 
          chunk_size = fs_freelist_index_to_size (i);
-         s = format (s, "%U%-5u kB: %u\n", format_white_space, indent + 2,
-                     chunk_size >> 10, count);
+         s = format (s, "%U%-5u kB: %u/%u\n", format_white_space, indent + 2,
+                     chunk_size >> 10, count, fss->num_chunks[i]);
 
          chunk_bytes += count * chunk_size;
        }
@@ -1325,26 +1326,26 @@ format_fifo_segment (u8 * s, va_list * args)
   in_use = fifo_segment_size (fs) - est_free_seg_bytes - tracked_cached_bytes;
   usage = (100.0 * in_use) / allocated;
   mem_st = fifo_segment_get_mem_status (fs);
-
-  s = format (s, "\n%Useg free bytes: %U (%lu) estimated: %U (%lu)\n",
-             format_white_space, indent + 2, format_memory_size,
-             free_seg_bytes, free_seg_bytes, format_memory_size,
-             est_free_seg_bytes, est_free_seg_bytes);
-  s =
-    format (s,
-           "%Uchunk free bytes: %U (%lu) estimated: %U (%lu) tracked: %U (%lu)\n",
-           format_white_space, indent + 2, format_memory_size, chunk_bytes,
-           chunk_bytes, format_memory_size, est_chunk_bytes, est_chunk_bytes,
-           format_memory_size, tracked_cached_bytes, tracked_cached_bytes);
-  s =
-    format (s, "%Ufifo hdr free bytes: %U (%u) reserved %U (%lu)\n",
-           format_white_space, indent + 2, format_memory_size, fifo_hdr,
-           fifo_hdr, format_memory_size, fsh->n_reserved_bytes,
-           fsh->n_reserved_bytes);
-  s =
-    format (s, "%Usegment usage: %.2f%% (%U / %U) %s\n", format_white_space,
-           indent + 2, usage, format_memory_size, in_use, format_memory_size,
-           allocated, fifo_segment_mem_status_strings[mem_st]);
+  virt = fsh_virtual_mem (fsh);
+  reserved = fsh->n_reserved_bytes;
+
+  s = format (s, "\n%Useg free bytes: %U (%lu) estimated: %U (%lu) reserved:"
+             " %U (%lu)\n", format_white_space, indent + 2,
+             format_memory_size, free_seg_bytes, free_seg_bytes,
+             format_memory_size, est_free_seg_bytes, est_free_seg_bytes,
+             format_memory_size, reserved, reserved);
+  s = format (s, "%Uchunk free bytes: %U (%lu) estimated: %U (%lu) tracked:"
+             " %U (%lu)\n", format_white_space, indent + 2,
+             format_memory_size, chunk_bytes, chunk_bytes,
+             format_memory_size, est_chunk_bytes, est_chunk_bytes,
+             format_memory_size, tracked_cached_bytes, tracked_cached_bytes);
+  s = format (s, "%Ufifo active: %u hdr free bytes: %U (%u) \n",
+             format_white_space, indent + 2, fsh->n_active_fifos,
+             format_memory_size, fifo_hdr, fifo_hdr);
+  s = format (s, "%Usegment usage: %.2f%% (%U / %U) virt: %U status: %s\n",
+             format_white_space, indent + 2, usage, format_memory_size,
+             in_use, format_memory_size, allocated, format_memory_size, virt,
+             fifo_segment_mem_status_strings[mem_st]);
   s = format (s, "\n");
 
   return s;