lib/librte_distributor/rte_distributor_match_sse.c

   1 /*-
   2  *   BSD LICENSE
   3  *
   4  *   Copyright(c) 2017 Intel Corporation. All rights reserved.
   5  *
   6  *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   7  *   modification, are permitted provided that the following conditions
   8  *   are met:
   9  *
  10  *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  14  *       the documentation and/or other materials provided with the
  15  *       distribution.
  16  *     * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
  17  *       contributors may be used to endorse or promote products derived
  18  *       from this software without specific prior written permission.
  19  *
  20  *   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  21  *   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  22  *   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  23  *   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  24  *   OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  25  *   SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  26  *   LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  27  *   DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  28  *   THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  29  *   (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  30  *   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  31  */
  32
  33 #include <rte_mbuf.h>
  34 #include "rte_distributor_private.h"
  35 #include "rte_distributor.h"
  36 #include "smmintrin.h"
  37 #include "nmmintrin.h"
  38
  39
  40 void
  41 find_match_vec(struct rte_distributor *d,
  42                         uint16_t *data_ptr,
  43                         uint16_t *output_ptr)
  44 {
  45         /* Setup */
  46         __m128i incoming_fids;
  47         __m128i inflight_fids;
  48         __m128i preflight_fids;
  49         __m128i wkr;
  50         __m128i mask1;
  51         __m128i mask2;
  52         __m128i output;
  53         struct rte_distributor_backlog *bl;
  54         uint16_t i;
  55
  56         /*
  57          * Function overview:
  58          * 2. Loop through all worker ID's
  59          *  2a. Load the current inflights for that worker into an xmm reg
  60          *  2b. Load the current backlog for that worker into an xmm reg
  61          *  2c. use cmpestrm to intersect flow_ids with backlog and inflights
  62          *  2d. Add any matches to the output
  63          * 3. Write the output xmm (matching worker ids).
  64          */
  65
  66
  67         output = _mm_set1_epi16(0);
  68         incoming_fids = _mm_load_si128((__m128i *)data_ptr);
  69
  70         for (i = 0; i < d->num_workers; i++) {
  71                 bl = &d->backlog[i];
  72
  73                 inflight_fids =
  74                         _mm_load_si128((__m128i *)&(d->in_flight_tags[i]));
  75                 preflight_fids =
  76                         _mm_load_si128((__m128i *)(bl->tags));
  77
  78                 /*
  79                  * Any incoming_fid that exists anywhere in inflight_fids will
  80                  * have 0xffff in same position of the mask as the incoming fid
  81                  * Example (shortened to bytes for brevity):
  82                  * incoming_fids   0x01 0x02 0x03 0x04 0x05 0x06 0x07 0x08
  83                  * inflight_fids   0x03 0x05 0x07 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00
  84                  * mask            0x00 0x00 0xff 0x00 0xff 0x00 0xff 0x00
  85                  */
  86
  87                 mask1 = _mm_cmpestrm(inflight_fids, 8, incoming_fids, 8,
  88                         _SIDD_UWORD_OPS |
  89                         _SIDD_CMP_EQUAL_ANY |
  90                         _SIDD_UNIT_MASK);
  91                 mask2 = _mm_cmpestrm(preflight_fids, 8, incoming_fids, 8,
  92                         _SIDD_UWORD_OPS |
  93                         _SIDD_CMP_EQUAL_ANY |
  94                         _SIDD_UNIT_MASK);
  95
  96                 mask1 = _mm_or_si128(mask1, mask2);
  97                 /*
  98                  * Now mask contains 0xffff where there's a match.
  99                  * Next we need to store the worker_id in the relevant position
 100                  * in the output.
 101                  */
 102
 103                 wkr = _mm_set1_epi16(i+1);
 104                 mask1 = _mm_and_si128(mask1, wkr);
 105                 output = _mm_or_si128(mask1, output);
 106         }
 107
 108         /*
 109          * At this stage, the output 128-bit contains 8 16-bit values, with
 110          * each non-zero value containing the worker ID on which the
 111          * corresponding flow is pinned to.
 112          */
 113         _mm_store_si128((__m128i *)output_ptr, output);
 114 }