vppinfra: increase max bihash arena size to 512GB
[vpp.git] / src / vppinfra / bihash_template.h
index 9df418b..eb50d32 100644 (file)
@@ -26,6 +26,7 @@
 #include <vppinfra/heap.h>
 #include <vppinfra/format.h>
 #include <vppinfra/pool.h>
+#include <vppinfra/cache.h>
 
 #ifndef BIHASH_TYPE
 #error BIHASH_TYPE not defined
@@ -58,18 +59,23 @@ typedef struct
   {
     struct
     {
-      u32 offset;
-      u8 linear_search;
-      u8 log2_pages;
-      u16 cache_lru;
+      u64 offset:37;
+      u64 linear_search:1;
+      u64 log2_pages:8;
+      i64 refcnt:16;
     };
     u64 as_u64;
   };
 #if BIHASH_KVP_CACHE_SIZE > 0
+  u16 cache_lru;
     BVT (clib_bihash_kv) cache[BIHASH_KVP_CACHE_SIZE];
 #endif
 } BVT (clib_bihash_bucket);
 
+#if BIHASH_KVP_CACHE_SIZE == 0
+STATIC_ASSERT_SIZEOF (BVT (clib_bihash_bucket), sizeof (u64));
+#endif
+
 typedef struct
 {
   BVT (clib_bihash_value) * values;
@@ -82,14 +88,20 @@ typedef struct
 
   u32 nbuckets;
   u32 log2_nbuckets;
-  u32 linear_buckets;
   u8 *name;
 
   u64 cache_hits;
   u64 cache_misses;
 
     BVT (clib_bihash_value) ** freelists;
-  void *mheap;
+
+  /*
+   * Backing store allocation. Since bihash manages its own
+   * freelists, we simple dole out memory at alloc_arena_next.
+   */
+  uword alloc_arena;
+  uword alloc_arena_next;
+  uword alloc_arena_size;
 
   /**
     * A custom format function to print the Key and Value of bihash_key instead of default hexdump
@@ -102,13 +114,11 @@ typedef struct
 static inline void
 BV (clib_bihash_update_lru) (BVT (clib_bihash_bucket) * b, u8 slot)
 {
+#if BIHASH_KVP_CACHE_SIZE > 1
   u16 value, tmp, mask;
   u8 found_lru_pos;
   u16 save_hi;
 
-  if (BIHASH_KVP_CACHE_SIZE < 2)
-    return;
-
   ASSERT (slot < BIHASH_KVP_CACHE_SIZE);
 
   /* First, find the slot in cache_lru */
@@ -154,6 +164,7 @@ BV (clib_bihash_update_lru) (BVT (clib_bihash_bucket) * b, u8 slot)
   value = save_hi | (tmp << 3) | slot;
 
   b->cache_lru = value;
+#endif
 }
 
 void
@@ -197,48 +208,54 @@ static inline void BV (clib_bihash_reset_cache) (BVT (clib_bihash_bucket) * b)
 
 static inline int BV (clib_bihash_lock_bucket) (BVT (clib_bihash_bucket) * b)
 {
-  BVT (clib_bihash_bucket) tmp_b;
-  u64 rv;
+#if BIHASH_KVP_CACHE_SIZE > 0
+  u16 cache_lru_bit;
+  u16 rv;
 
-  tmp_b.as_u64 = 0;
-  tmp_b.cache_lru = 1 << 15;
+  cache_lru_bit = 1 << 15;
 
-  rv = __sync_fetch_and_or (&b->as_u64, tmp_b.as_u64);
-  tmp_b.as_u64 = rv;
+  rv = __sync_fetch_and_or (&b->cache_lru, cache_lru_bit);
   /* Was already locked? */
-  if (tmp_b.cache_lru & (1 << 15))
+  if (rv & (1 << 15))
     return 0;
+#endif
   return 1;
 }
 
 static inline void BV (clib_bihash_unlock_bucket)
   (BVT (clib_bihash_bucket) * b)
 {
-  BVT (clib_bihash_bucket) tmp_b;
+#if BIHASH_KVP_CACHE_SIZE > 0
+  u16 cache_lru;
 
-  tmp_b.as_u64 = b->as_u64;
-  tmp_b.cache_lru &= ~(1 << 15);
-  b->as_u64 = tmp_b.as_u64;
+  cache_lru = b->cache_lru & ~(1 << 15);
+  b->cache_lru = cache_lru;
+#endif
 }
 
 static inline void *BV (clib_bihash_get_value) (BVT (clib_bihash) * h,
                                                uword offset)
 {
-  u8 *hp = h->mheap;
+  u8 *hp = (u8 *) h->alloc_arena;
   u8 *vp = hp + offset;
 
   return (void *) vp;
 }
 
+static inline int BV (clib_bihash_bucket_is_empty)
+  (BVT (clib_bihash_bucket) * b)
+{
+  return b->as_u64 == 0;
+}
+
 static inline uword BV (clib_bihash_get_offset) (BVT (clib_bihash) * h,
                                                 void *v)
 {
   u8 *hp, *vp;
 
-  hp = (u8 *) h->mheap;
+  hp = (u8 *) h->alloc_arena;
   vp = (u8 *) v;
 
-  ASSERT ((vp - hp) < 0x100000000ULL);
   return vp - hp;
 }
 
@@ -263,10 +280,9 @@ format_function_t BV (format_bihash);
 format_function_t BV (format_bihash_kvp);
 format_function_t BV (format_bihash_lru);
 
-static inline int BV (clib_bihash_search_inline)
-  (BVT (clib_bihash) * h, BVT (clib_bihash_kv) * key_result)
+static inline int BV (clib_bihash_search_inline_with_hash)
+  (BVT (clib_bihash) * h, u64 hash, BVT (clib_bihash_kv) * key_result)
 {
-  u64 hash;
   u32 bucket_index;
   BVT (clib_bihash_value) * v;
   BVT (clib_bihash_bucket) * b;
@@ -275,12 +291,10 @@ static inline int BV (clib_bihash_search_inline)
 #endif
   int i, limit;
 
-  hash = BV (clib_bihash_hash) (key_result);
-
   bucket_index = hash & (h->nbuckets - 1);
   b = &h->buckets[bucket_index];
 
-  if (b->offset == 0)
+  if (PREDICT_FALSE (BV (clib_bihash_bucket_is_empty) (b)))
     return -1;
 
 #if BIHASH_KVP_CACHE_SIZE > 0
@@ -337,11 +351,53 @@ static inline int BV (clib_bihash_search_inline)
   return -1;
 }
 
-static inline int BV (clib_bihash_search_inline_2)
-  (BVT (clib_bihash) * h,
-   BVT (clib_bihash_kv) * search_key, BVT (clib_bihash_kv) * valuep)
+static inline int BV (clib_bihash_search_inline)
+  (BVT (clib_bihash) * h, BVT (clib_bihash_kv) * key_result)
 {
   u64 hash;
+
+  hash = BV (clib_bihash_hash) (key_result);
+
+  return BV (clib_bihash_search_inline_with_hash) (h, hash, key_result);
+}
+
+static inline void BV (clib_bihash_prefetch_bucket)
+  (BVT (clib_bihash) * h, u64 hash)
+{
+  u32 bucket_index;
+  BVT (clib_bihash_bucket) * b;
+
+  bucket_index = hash & (h->nbuckets - 1);
+  b = &h->buckets[bucket_index];
+
+  CLIB_PREFETCH (b, CLIB_CACHE_LINE_BYTES, READ);
+}
+
+static inline void BV (clib_bihash_prefetch_data)
+  (BVT (clib_bihash) * h, u64 hash)
+{
+  u32 bucket_index;
+  BVT (clib_bihash_value) * v;
+  BVT (clib_bihash_bucket) * b;
+
+  bucket_index = hash & (h->nbuckets - 1);
+  b = &h->buckets[bucket_index];
+
+  if (PREDICT_FALSE (BV (clib_bihash_bucket_is_empty) (b)))
+    return;
+
+  hash >>= h->log2_nbuckets;
+  v = BV (clib_bihash_get_value) (h, b->offset);
+
+  v += (b->linear_search == 0) ? hash & ((1 << b->log2_pages) - 1) : 0;
+
+  CLIB_PREFETCH (v, CLIB_CACHE_LINE_BYTES, READ);
+}
+
+static inline int BV (clib_bihash_search_inline_2_with_hash)
+  (BVT (clib_bihash) * h,
+   u64 hash, BVT (clib_bihash_kv) * search_key, BVT (clib_bihash_kv) * valuep)
+{
   u32 bucket_index;
   BVT (clib_bihash_value) * v;
   BVT (clib_bihash_bucket) * b;
@@ -352,12 +408,10 @@ static inline int BV (clib_bihash_search_inline_2)
 
   ASSERT (valuep);
 
-  hash = BV (clib_bihash_hash) (search_key);
-
   bucket_index = hash & (h->nbuckets - 1);
   b = &h->buckets[bucket_index];
 
-  if (b->offset == 0)
+  if (PREDICT_FALSE (BV (clib_bihash_bucket_is_empty) (b)))
     return -1;
 
   /* Check the cache, if currently unlocked */
@@ -414,6 +468,19 @@ static inline int BV (clib_bihash_search_inline_2)
   return -1;
 }
 
+static inline int BV (clib_bihash_search_inline_2)
+  (BVT (clib_bihash) * h,
+   BVT (clib_bihash_kv) * search_key, BVT (clib_bihash_kv) * valuep)
+{
+  u64 hash;
+
+  hash = BV (clib_bihash_hash) (search_key);
+
+  return BV (clib_bihash_search_inline_2_with_hash) (h, hash, search_key,
+                                                    valuep);
+}
+
+
 #endif /* __included_bihash_template_h__ */
 
 /** @endcond */