lib/librte_hash/rte_hash.h

   1 /*-
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  32  */
  33
  34 #ifndef _RTE_HASH_H_
  35 #define _RTE_HASH_H_
  36
  37 /**
  38  * @file
  39  *
  40  * RTE Hash Table
  41  */
  42
  43 #include <stdint.h>
  44 #include <stddef.h>
  45
  46 #ifdef __cplusplus
  47 extern "C" {
  48 #endif
  49
  50 /** Maximum size of hash table that can be created. */
  51 #define RTE_HASH_ENTRIES_MAX                    (1 << 30)
  52
  53 /** Maximum number of characters in hash name.*/
  54 #define RTE_HASH_NAMESIZE                       32
  55
  56 /** Maximum number of keys that can be searched for using rte_hash_lookup_bulk. */
  57 #define RTE_HASH_LOOKUP_BULK_MAX                64
  58 #define RTE_HASH_LOOKUP_MULTI_MAX               RTE_HASH_LOOKUP_BULK_MAX
  59
  60 /** Enable Hardware transactional memory support. */
  61 #define RTE_HASH_EXTRA_FLAGS_TRANS_MEM_SUPPORT  0x01
  62
  63 /** Default behavior of insertion, single writer/multi writer */
  64 #define RTE_HASH_EXTRA_FLAGS_MULTI_WRITER_ADD 0x02
  65
  66 /** Signature of key that is stored internally. */
  67 typedef uint32_t hash_sig_t;
  68
  69 /** Type of function that can be used for calculating the hash value. */
  70 typedef uint32_t (*rte_hash_function)(const void *key, uint32_t key_len,
  71                                       uint32_t init_val);
  72
  73 /** Type of function used to compare the hash key. */
  74 typedef int (*rte_hash_cmp_eq_t)(const void *key1, const void *key2, size_t key_len);
  75
  76 /**
  77  * Parameters used when creating the hash table.
  78  */
  79 struct rte_hash_parameters {
  80         const char *name;               /**< Name of the hash. */
  81         uint32_t entries;               /**< Total hash table entries. */
  82         uint32_t reserved;              /**< Unused field. Should be set to 0 */
  83         uint32_t key_len;               /**< Length of hash key. */
  84         rte_hash_function hash_func;    /**< Primary Hash function used to calculate hash. */
  85         uint32_t hash_func_init_val;    /**< Init value used by hash_func. */
  86         int socket_id;                  /**< NUMA Socket ID for memory. */
  87         uint8_t extra_flag;             /**< Indicate if additional parameters are present. */
  88 };
  89
  90 /** @internal A hash table structure. */
  91 struct rte_hash;
  92
  93 /**
  94  * Create a new hash table.
  95  *
  96  * @param params
  97  *   Parameters used to create and initialise the hash table.
  98  * @return
  99  *   Pointer to hash table structure that is used in future hash table
 100  *   operations, or NULL on error, with error code set in rte_errno.
 101  *   Possible rte_errno errors include:
 102  *    - E_RTE_NO_CONFIG - function could not get pointer to rte_config structure
 103  *    - E_RTE_SECONDARY - function was called from a secondary process instance
 104  *    - ENOENT - missing entry
 105  *    - EINVAL - invalid parameter passed to function
 106  *    - ENOSPC - the maximum number of memzones has already been allocated
 107  *    - EEXIST - a memzone with the same name already exists
 108  *    - ENOMEM - no appropriate memory area found in which to create memzone
 109  */
 110 struct rte_hash *
 111 rte_hash_create(const struct rte_hash_parameters *params);
 112
 113 /**
 114  * Set a new hash compare function other than the default one.
 115  *
 116  * @note Function pointer does not work with multi-process, so do not use it
 117  * in multi-process mode.
 118  *
 119  * @param h
 120  *   Hash table for which the function is to be changed
 121  * @param func
 122  *   New compare function
 123  */
 124 void rte_hash_set_cmp_func(struct rte_hash *h, rte_hash_cmp_eq_t func);
 125
 126 /**
 127  * Find an existing hash table object and return a pointer to it.
 128  *
 129  * @param name
 130  *   Name of the hash table as passed to rte_hash_create()
 131  * @return
 132  *   Pointer to hash table or NULL if object not found
 133  *   with rte_errno set appropriately. Possible rte_errno values include:
 134  *    - ENOENT - value not available for return
 135  */
 136 struct rte_hash *
 137 rte_hash_find_existing(const char *name);
 138
 139 /**
 140  * De-allocate all memory used by hash table.
 141  * @param h
 142  *   Hash table to free
 143  */
 144 void
 145 rte_hash_free(struct rte_hash *h);
 146
 147 /**
 148  * Reset all hash structure, by zeroing all entries
 149  * @param h
 150  *   Hash table to reset
 151  */
 152 void
 153 rte_hash_reset(struct rte_hash *h);
 154
 155 /**
 156  * Add a key-value pair to an existing hash table.
 157  * This operation is not multi-thread safe
 158  * and should only be called from one thread.
 159  *
 160  * @param h
 161  *   Hash table to add the key to.
 162  * @param key
 163  *   Key to add to the hash table.
 164  * @param data
 165  *   Data to add to the hash table.
 166  * @return
 167  *   - 0 if added successfully
 168  *   - -EINVAL if the parameters are invalid.
 169  *   - -ENOSPC if there is no space in the hash for this key.
 170  */
 171 int
 172 rte_hash_add_key_data(const struct rte_hash *h, const void *key, void *data);
 173
 174 /**
 175  * Add a key-value pair with a pre-computed hash value
 176  * to an existing hash table.
 177  * This operation is not multi-thread safe
 178  * and should only be called from one thread.
 179  *
 180  * @param h
 181  *   Hash table to add the key to.
 182  * @param key
 183  *   Key to add to the hash table.
 184  * @param sig
 185  *   Precomputed hash value for 'key'
 186  * @param data
 187  *   Data to add to the hash table.
 188  * @return
 189  *   - 0 if added successfully
 190  *   - -EINVAL if the parameters are invalid.
 191  *   - -ENOSPC if there is no space in the hash for this key.
 192  */
 193 int32_t
 194 rte_hash_add_key_with_hash_data(const struct rte_hash *h, const void *key,
 195                                                 hash_sig_t sig, void *data);
 196
 197 /**
 198  * Add a key to an existing hash table. This operation is not multi-thread safe
 199  * and should only be called from one thread.
 200  *
 201  * @param h
 202  *   Hash table to add the key to.
 203  * @param key
 204  *   Key to add to the hash table.
 205  * @return
 206  *   - -EINVAL if the parameters are invalid.
 207  *   - -ENOSPC if there is no space in the hash for this key.
 208  *   - A positive value that can be used by the caller as an offset into an
 209  *     array of user data. This value is unique for this key.
 210  */
 211 int32_t
 212 rte_hash_add_key(const struct rte_hash *h, const void *key);
 213
 214 /**
 215  * Add a key to an existing hash table.
 216  * This operation is not multi-thread safe
 217  * and should only be called from one thread.
 218  *
 219  * @param h
 220  *   Hash table to add the key to.
 221  * @param key
 222  *   Key to add to the hash table.
 223  * @param sig
 224  *   Precomputed hash value for 'key'.
 225  * @return
 226  *   - -EINVAL if the parameters are invalid.
 227  *   - -ENOSPC if there is no space in the hash for this key.
 228  *   - A positive value that can be used by the caller as an offset into an
 229  *     array of user data. This value is unique for this key.
 230  */
 231 int32_t
 232 rte_hash_add_key_with_hash(const struct rte_hash *h, const void *key, hash_sig_t sig);
 233
 234 /**
 235  * Remove a key from an existing hash table.
 236  * This operation is not multi-thread safe
 237  * and should only be called from one thread.
 238  *
 239  * @param h
 240  *   Hash table to remove the key from.
 241  * @param key
 242  *   Key to remove from the hash table.
 243  * @return
 244  *   - -EINVAL if the parameters are invalid.
 245  *   - -ENOENT if the key is not found.
 246  *   - A positive value that can be used by the caller as an offset into an
 247  *     array of user data. This value is unique for this key, and is the same
 248  *     value that was returned when the key was added.
 249  */
 250 int32_t
 251 rte_hash_del_key(const struct rte_hash *h, const void *key);
 252
 253 /**
 254  * Remove a key from an existing hash table.
 255  * This operation is not multi-thread safe
 256  * and should only be called from one thread.
 257  *
 258  * @param h
 259  *   Hash table to remove the key from.
 260  * @param key
 261  *   Key to remove from the hash table.
 262  * @param sig
 263  *   Precomputed hash value for 'key'.
 264  * @return
 265  *   - -EINVAL if the parameters are invalid.
 266  *   - -ENOENT if the key is not found.
 267  *   - A positive value that can be used by the caller as an offset into an
 268  *     array of user data. This value is unique for this key, and is the same
 269  *     value that was returned when the key was added.
 270  */
 271 int32_t
 272 rte_hash_del_key_with_hash(const struct rte_hash *h, const void *key, hash_sig_t sig);
 273
 274 /**
 275  * Find a key in the hash table given the position.
 276  * This operation is multi-thread safe.
 277  *
 278  * @param h
 279  *   Hash table to get the key from.
 280  * @param position
 281  *   Position returned when the key was inserted.
 282  * @param key
 283  *   Output containing a pointer to the key
 284  * @return
 285  *   - 0 if retrieved successfully
 286  *   - -EINVAL if the parameters are invalid.
 287  *   - -ENOENT if no valid key is found in the given position.
 288  */
 289 int
 290 rte_hash_get_key_with_position(const struct rte_hash *h, const int32_t position,
 291                                void **key);
 292
 293 /**
 294  * Find a key-value pair in the hash table.
 295  * This operation is multi-thread safe.
 296  *
 297  * @param h
 298  *   Hash table to look in.
 299  * @param key
 300  *   Key to find.
 301  * @param data
 302  *   Output with pointer to data returned from the hash table.
 303  * @return
 304  *   - A positive value that can be used by the caller as an offset into an
 305  *     array of user data. This value is unique for this key, and is the same
 306  *     value that was returned when the key was added.
 307  *   - -EINVAL if the parameters are invalid.
 308  *   - -ENOENT if the key is not found.
 309  */
 310 int
 311 rte_hash_lookup_data(const struct rte_hash *h, const void *key, void **data);
 312
 313 /**
 314  * Find a key-value pair with a pre-computed hash value
 315  * to an existing hash table.
 316  * This operation is multi-thread safe.
 317  *
 318  * @param h
 319  *   Hash table to look in.
 320  * @param key
 321  *   Key to find.
 322  * @param sig
 323  *   Precomputed hash value for 'key'
 324  * @param data
 325  *   Output with pointer to data returned from the hash table.
 326  * @return
 327  *   - A positive value that can be used by the caller as an offset into an
 328  *     array of user data. This value is unique for this key, and is the same
 329  *     value that was returned when the key was added.
 330  *   - -EINVAL if the parameters are invalid.
 331  *   - -ENOENT if the key is not found.
 332  */
 333 int
 334 rte_hash_lookup_with_hash_data(const struct rte_hash *h, const void *key,
 335                                         hash_sig_t sig, void **data);
 336
 337 /**
 338  * Find a key in the hash table.
 339  * This operation is multi-thread safe.
 340  *
 341  * @param h
 342  *   Hash table to look in.
 343  * @param key
 344  *   Key to find.
 345  * @return
 346  *   - -EINVAL if the parameters are invalid.
 347  *   - -ENOENT if the key is not found.
 348  *   - A positive value that can be used by the caller as an offset into an
 349  *     array of user data. This value is unique for this key, and is the same
 350  *     value that was returned when the key was added.
 351  */
 352 int32_t
 353 rte_hash_lookup(const struct rte_hash *h, const void *key);
 354
 355 /**
 356  * Find a key in the hash table.
 357  * This operation is multi-thread safe.
 358  *
 359  * @param h
 360  *   Hash table to look in.
 361  * @param key
 362  *   Key to find.
 363  * @param sig
 364  *   Hash value to remove from the hash table.
 365  * @return
 366  *   - -EINVAL if the parameters are invalid.
 367  *   - -ENOENT if the key is not found.
 368  *   - A positive value that can be used by the caller as an offset into an
 369  *     array of user data. This value is unique for this key, and is the same
 370  *     value that was returned when the key was added.
 371  */
 372 int32_t
 373 rte_hash_lookup_with_hash(const struct rte_hash *h,
 374                                 const void *key, hash_sig_t sig);
 375
 376 /**
 377  * Calc a hash value by key.
 378  * This operation is not multi-thread safe.
 379  *
 380  * @param h
 381  *   Hash table to look in.
 382  * @param key
 383  *   Key to find.
 384  * @return
 385  *   - hash value
 386  */
 387 hash_sig_t
 388 rte_hash_hash(const struct rte_hash *h, const void *key);
 389
 390 /**
 391  * Find multiple keys in the hash table.
 392  * This operation is multi-thread safe.
 393  *
 394  * @param h
 395  *   Hash table to look in.
 396  * @param keys
 397  *   A pointer to a list of keys to look for.
 398  * @param num_keys
 399  *   How many keys are in the keys list (less than RTE_HASH_LOOKUP_BULK_MAX).
 400  * @param hit_mask
 401  *   Output containing a bitmask with all successful lookups.
 402  * @param data
 403  *   Output containing array of data returned from all the successful lookups.
 404  * @return
 405  *   -EINVAL if there's an error, otherwise number of successful lookups.
 406  */
 407 int
 408 rte_hash_lookup_bulk_data(const struct rte_hash *h, const void **keys,
 409                       uint32_t num_keys, uint64_t *hit_mask, void *data[]);
 410
 411 /**
 412  * Find multiple keys in the hash table.
 413  * This operation is multi-thread safe.
 414  *
 415  * @param h
 416  *   Hash table to look in.
 417  * @param keys
 418  *   A pointer to a list of keys to look for.
 419  * @param num_keys
 420  *   How many keys are in the keys list (less than RTE_HASH_LOOKUP_BULK_MAX).
 421  * @param positions
 422  *   Output containing a list of values, corresponding to the list of keys that
 423  *   can be used by the caller as an offset into an array of user data. These
 424  *   values are unique for each key, and are the same values that were returned
 425  *   when each key was added. If a key in the list was not found, then -ENOENT
 426  *   will be the value.
 427  * @return
 428  *   -EINVAL if there's an error, otherwise 0.
 429  */
 430 int
 431 rte_hash_lookup_bulk(const struct rte_hash *h, const void **keys,
 432                       uint32_t num_keys, int32_t *positions);
 433
 434 /**
 435  * Iterate through the hash table, returning key-value pairs.
 436  *
 437  * @param h
 438  *   Hash table to iterate
 439  * @param key
 440  *   Output containing the key where current iterator
 441  *   was pointing at
 442  * @param data
 443  *   Output containing the data associated with key.
 444  *   Returns NULL if data was not stored.
 445  * @param next
 446  *   Pointer to iterator. Should be 0 to start iterating the hash table.
 447  *   Iterator is incremented after each call of this function.
 448  * @return
 449  *   Position where key was stored, if successful.
 450  *   - -EINVAL if the parameters are invalid.
 451  *   - -ENOENT if end of the hash table.
 452  */
 453 int32_t
 454 rte_hash_iterate(const struct rte_hash *h, const void **key, void **data, uint32_t *next);
 455 #ifdef __cplusplus
 456 }
 457 #endif
 458
 459 #endif /* _RTE_HASH_H_ */