buffers: vlib_get_buffers() with 512-bit SIMD
[vpp.git] / src / vlib / buffer_funcs.h
index 7103227..8ab9c4e 100644 (file)
     vlib buffer access methods.
 */
 
+typedef void (vlib_buffer_enqueue_to_next_fn_t) (vlib_main_t *vm,
+                                                vlib_node_runtime_t *node,
+                                                u32 *buffers, u16 *nexts,
+                                                uword count);
+typedef void (vlib_buffer_enqueue_to_single_next_fn_t) (
+  vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node, u32 *ers, u16 next_index,
+  u32 count);
+
+typedef u32 (vlib_buffer_enqueue_to_thread_fn_t) (
+  vlib_main_t *vm, u32 frame_queue_index, u32 *buffer_indices,
+  u16 *thread_indices, u32 n_packets, int drop_on_congestion);
+typedef struct
+{
+  vlib_buffer_enqueue_to_next_fn_t *buffer_enqueue_to_next_fn;
+  vlib_buffer_enqueue_to_single_next_fn_t *buffer_enqueue_to_single_next_fn;
+  vlib_buffer_enqueue_to_thread_fn_t *buffer_enqueue_to_thread_fn;
+} vlib_buffer_func_main_t;
+
+extern vlib_buffer_func_main_t vlib_buffer_func_main;
+
 always_inline void
 vlib_buffer_validate (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b)
 {
@@ -215,37 +235,78 @@ vlib_get_buffers_with_offset (vlib_main_t * vm, u32 * bi, void **b, int count,
                              i32 offset)
 {
   uword buffer_mem_start = vm->buffer_main->buffer_mem_start;
-#ifdef CLIB_HAVE_VEC256
-  u64x4 off = u64x4_splat (buffer_mem_start + offset);
+#ifdef CLIB_HAVE_VEC512
+  u64x8 of8 = u64x8_splat (buffer_mem_start + offset);
+  u64x4 off = u64x8_extract_lo (of8);
   /* if count is not const, compiler will not unroll while loop
      se we maintain two-in-parallel variant */
+  while (count >= 32)
+    {
+      u64x8 b0 = u64x8_from_u32x8 (u32x8_load_unaligned (bi));
+      u64x8 b1 = u64x8_from_u32x8 (u32x8_load_unaligned (bi + 8));
+      u64x8 b2 = u64x8_from_u32x8 (u32x8_load_unaligned (bi + 16));
+      u64x8 b3 = u64x8_from_u32x8 (u32x8_load_unaligned (bi + 24));
+      /* shift and add to get vlib_buffer_t pointer */
+      u64x8_store_unaligned ((b0 << CLIB_LOG2_CACHE_LINE_BYTES) + of8, b);
+      u64x8_store_unaligned ((b1 << CLIB_LOG2_CACHE_LINE_BYTES) + of8, b + 8);
+      u64x8_store_unaligned ((b2 << CLIB_LOG2_CACHE_LINE_BYTES) + of8, b + 16);
+      u64x8_store_unaligned ((b3 << CLIB_LOG2_CACHE_LINE_BYTES) + of8, b + 24);
+      b += 32;
+      bi += 32;
+      count -= 32;
+    }
   while (count >= 8)
     {
-      u64x4 b0 = u32x4_extend_to_u64x4 (u32x4_load_unaligned (bi));
-      u64x4 b1 = u32x4_extend_to_u64x4 (u32x4_load_unaligned (bi + 4));
+      u64x8 b0 = u64x8_from_u32x8 (u32x8_load_unaligned (bi));
       /* shift and add to get vlib_buffer_t pointer */
-      u64x4_store_unaligned ((b0 << CLIB_LOG2_CACHE_LINE_BYTES) + off, b);
-      u64x4_store_unaligned ((b1 << CLIB_LOG2_CACHE_LINE_BYTES) + off, b + 4);
+      u64x8_store_unaligned ((b0 << CLIB_LOG2_CACHE_LINE_BYTES) + of8, b);
       b += 8;
       bi += 8;
       count -= 8;
     }
+#elif defined CLIB_HAVE_VEC256
+  u64x4 off = u64x4_splat (buffer_mem_start + offset);
+  /* if count is not const, compiler will not unroll while loop
+     se we maintain two-in-parallel variant */
+  while (count >= 32)
+    {
+      u64x4 b0 = u64x4_from_u32x4 (u32x4_load_unaligned (bi));
+      u64x4 b1 = u64x4_from_u32x4 (u32x4_load_unaligned (bi + 4));
+      u64x4 b2 = u64x4_from_u32x4 (u32x4_load_unaligned (bi + 8));
+      u64x4 b3 = u64x4_from_u32x4 (u32x4_load_unaligned (bi + 12));
+      u64x4 b4 = u64x4_from_u32x4 (u32x4_load_unaligned (bi + 16));
+      u64x4 b5 = u64x4_from_u32x4 (u32x4_load_unaligned (bi + 20));
+      u64x4 b6 = u64x4_from_u32x4 (u32x4_load_unaligned (bi + 24));
+      u64x4 b7 = u64x4_from_u32x4 (u32x4_load_unaligned (bi + 28));
+      /* shift and add to get vlib_buffer_t pointer */
+      u64x4_store_unaligned ((b0 << CLIB_LOG2_CACHE_LINE_BYTES) + off, b);
+      u64x4_store_unaligned ((b1 << CLIB_LOG2_CACHE_LINE_BYTES) + off, b + 4);
+      u64x4_store_unaligned ((b2 << CLIB_LOG2_CACHE_LINE_BYTES) + off, b + 8);
+      u64x4_store_unaligned ((b3 << CLIB_LOG2_CACHE_LINE_BYTES) + off, b + 12);
+      u64x4_store_unaligned ((b4 << CLIB_LOG2_CACHE_LINE_BYTES) + off, b + 16);
+      u64x4_store_unaligned ((b5 << CLIB_LOG2_CACHE_LINE_BYTES) + off, b + 20);
+      u64x4_store_unaligned ((b6 << CLIB_LOG2_CACHE_LINE_BYTES) + off, b + 24);
+      u64x4_store_unaligned ((b7 << CLIB_LOG2_CACHE_LINE_BYTES) + off, b + 28);
+      b += 32;
+      bi += 32;
+      count -= 32;
+    }
 #endif
   while (count >= 4)
     {
 #ifdef CLIB_HAVE_VEC256
-      u64x4 b0 = u32x4_extend_to_u64x4 (u32x4_load_unaligned (bi));
+      u64x4 b0 = u64x4_from_u32x4 (u32x4_load_unaligned (bi));
       /* shift and add to get vlib_buffer_t pointer */
       u64x4_store_unaligned ((b0 << CLIB_LOG2_CACHE_LINE_BYTES) + off, b);
 #elif defined (CLIB_HAVE_VEC128)
       u64x2 off = u64x2_splat (buffer_mem_start + offset);
       u32x4 bi4 = u32x4_load_unaligned (bi);
-      u64x2 b0 = u32x4_extend_to_u64x2 ((u32x4) bi4);
+      u64x2 b0 = u64x2_from_u32x4 ((u32x4) bi4);
 #if defined (__aarch64__)
-      u64x2 b1 = u32x4_extend_to_u64x2_high ((u32x4) bi4);
+      u64x2 b1 = u64x2_from_u32x4_high ((u32x4) bi4);
 #else
       bi4 = u32x4_shuffle (bi4, 2, 3, 0, 1);
-      u64x2 b1 = u32x4_extend_to_u64x2 ((u32x4) bi4);
+      u64x2 b1 = u64x2_from_u32x4 ((u32x4) bi4);
 #endif
       u64x2_store_unaligned ((b0 << CLIB_LOG2_CACHE_LINE_BYTES) + off, b);
       u64x2_store_unaligned ((b1 << CLIB_LOG2_CACHE_LINE_BYTES) + off, b + 2);
@@ -524,7 +585,7 @@ vlib_get_buffer_pool (vlib_main_t * vm, u8 buffer_pool_index)
   return vec_elt_at_index (bm->buffer_pools, buffer_pool_index);
 }
 
-static_always_inline uword
+static_always_inline __clib_warn_unused_result uword
 vlib_buffer_pool_get (vlib_main_t * vm, u8 buffer_pool_index, u32 * buffers,
                      u32 n_buffers)
 {
@@ -562,7 +623,7 @@ vlib_buffer_pool_get (vlib_main_t * vm, u8 buffer_pool_index, u32 * buffers,
     less than the number requested or zero
 */
 
-always_inline u32
+always_inline __clib_warn_unused_result u32
 vlib_buffer_alloc_from_pool (vlib_main_t * vm, u32 * buffers, u32 n_buffers,
                             u8 buffer_pool_index)
 {
@@ -571,6 +632,17 @@ vlib_buffer_alloc_from_pool (vlib_main_t * vm, u32 * buffers, u32 n_buffers,
   vlib_buffer_pool_thread_t *bpt;
   u32 *src, *dst, len, n_left;
 
+  /* If buffer allocation fault injection is configured */
+  if (VLIB_BUFFER_ALLOC_FAULT_INJECTOR > 0)
+    {
+      u32 vlib_buffer_alloc_may_fail (vlib_main_t *, u32);
+
+      /* See how many buffers we're willing to allocate */
+      n_buffers = vlib_buffer_alloc_may_fail (vm, n_buffers);
+      if (n_buffers == 0)
+       return (n_buffers);
+    }
+
   bp = vec_elt_at_index (bm->buffer_pools, buffer_pool_index);
   bpt = vec_elt_at_index (bp->threads, vm->thread_index);
 
@@ -645,7 +717,7 @@ vlib_buffer_alloc_from_pool (vlib_main_t * vm, u32 * buffers, u32 n_buffers,
     @return - (u32) number of buffers actually allocated, may be
     less than the number requested or zero
 */
-always_inline u32
+always_inline __clib_warn_unused_result u32
 vlib_buffer_alloc_on_numa (vlib_main_t * vm, u32 * buffers, u32 n_buffers,
                           u32 numa_node)
 {
@@ -662,7 +734,7 @@ vlib_buffer_alloc_on_numa (vlib_main_t * vm, u32 * buffers, u32 n_buffers,
     less than the number requested or zero
 */
 
-always_inline u32
+always_inline __clib_warn_unused_result u32
 vlib_buffer_alloc (vlib_main_t * vm, u32 * buffers, u32 n_buffers)
 {
   return vlib_buffer_alloc_on_numa (vm, buffers, n_buffers, vm->numa_node);
@@ -678,7 +750,7 @@ vlib_buffer_alloc (vlib_main_t * vm, u32 * buffers, u32 n_buffers)
     @return - (u32) number of buffers actually allocated, may be
     less than the number requested or zero
 */
-always_inline u32
+always_inline __clib_warn_unused_result u32
 vlib_buffer_alloc_to_ring (vlib_main_t * vm, u32 * ring, u32 start,
                           u32 ring_size, u32 n_buffers)
 {
@@ -707,7 +779,7 @@ vlib_buffer_alloc_to_ring (vlib_main_t * vm, u32 * ring, u32 start,
     @return - (u32) number of buffers actually allocated, may be
     less than the number requested or zero
 */
-always_inline u32
+always_inline __clib_warn_unused_result u32
 vlib_buffer_alloc_to_ring_from_pool (vlib_main_t * vm, u32 * ring, u32 start,
                                     u32 ring_size, u32 n_buffers,
                                     u8 buffer_pool_index)
@@ -775,28 +847,42 @@ vlib_buffer_free_inline (vlib_main_t * vm, u32 * buffers, u32 n_buffers,
   vlib_buffer_t bt = { };
 #if defined(CLIB_HAVE_VEC128)
   vlib_buffer_t bpi_mask = {.buffer_pool_index = ~0 };
-  vlib_buffer_t bpi_vec = {.buffer_pool_index = ~0 };
+  vlib_buffer_t bpi_vec = {};
   vlib_buffer_t flags_refs_mask = {
     .flags = VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT,
     .ref_count = ~1
   };
 #endif
 
+  if (PREDICT_FALSE (n_buffers == 0))
+    return;
+
+  vlib_buffer_t *b = vlib_get_buffer (vm, buffers[0]);
+  buffer_pool_index = b->buffer_pool_index;
+  bp = vlib_get_buffer_pool (vm, buffer_pool_index);
+  vlib_buffer_copy_template (&bt, &bp->buffer_template);
+#if defined(CLIB_HAVE_VEC128)
+  bpi_vec.buffer_pool_index = buffer_pool_index;
+#endif
+
   while (n_buffers)
     {
       vlib_buffer_t *b[8];
       u32 bi, sum = 0, flags, next;
 
-      if (n_buffers < 12)
+      if (n_buffers < 4)
        goto one_by_one;
 
       vlib_get_buffers (vm, buffers, b, 4);
-      vlib_get_buffers (vm, buffers + 8, b + 4, 4);
 
-      vlib_prefetch_buffer_header (b[4], LOAD);
-      vlib_prefetch_buffer_header (b[5], LOAD);
-      vlib_prefetch_buffer_header (b[6], LOAD);
-      vlib_prefetch_buffer_header (b[7], LOAD);
+      if (n_buffers >= 12)
+       {
+         vlib_get_buffers (vm, buffers + 8, b + 4, 4);
+         vlib_prefetch_buffer_header (b[4], LOAD);
+         vlib_prefetch_buffer_header (b[5], LOAD);
+         vlib_prefetch_buffer_header (b[6], LOAD);
+         vlib_prefetch_buffer_header (b[7], LOAD);
+       }
 
 #if defined(CLIB_HAVE_VEC128)
       u8x16 p0, p1, p2, p3, r;
@@ -1208,11 +1294,11 @@ vlib_buffer_clone_256 (vlib_main_t * vm, u32 src_buffer, u32 * buffers,
       d->next_buffer = src_buffer;
     }
   vlib_buffer_advance (s, head_end_offset);
-  s->ref_count = n_buffers;
+  s->ref_count = n_buffers ? n_buffers : s->ref_count;
   while (s->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT)
     {
       s = vlib_get_buffer (vm, s->next_buffer);
-      s->ref_count = n_buffers;
+      s->ref_count = n_buffers ? n_buffers : s->ref_count;
     }
 
   return n_buffers;