svm: refactor fifo
[vpp.git] / src / svm / fifo_segment.h
1 /*
2  * Copyright (c) 2016-2019 Cisco and/or its affiliates.
3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
4  * you may not use this file except in compliance with the License.
5  * You may obtain a copy of the License at:
6  *
7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
8  *
9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
12  * See the License for the specific language governing permissions and
13  * limitations under the License.
14  */
15 #ifndef __included_fifo_segment_h__
16 #define __included_fifo_segment_h__
17
18 #include <svm/ssvm.h>
19 #include <svm/fifo_types.h>
20 #include <svm/svm_fifo.h>
21
22 typedef enum
23 {
24   FIFO_SEGMENT_FTYPE_NONE = -1,
25   FIFO_SEGMENT_RX_FIFO = 0,
26   FIFO_SEGMENT_TX_FIFO,
27   FIFO_SEGMENT_N_FTYPES
28 } fifo_segment_ftype_t;
29
30 #define FIFO_SEGMENT_MIN_LOG2_FIFO_SIZE 12      /**< 4kB min fifo size */
31 #define FIFO_SEGMENT_MIN_FIFO_SIZE 4096         /**< 4kB min fifo size */
32 #define FIFO_SEGMENT_MAX_FIFO_SIZE (2 << 30)    /**< 2GB max fifo size */
33 #define FIFO_SEGMENT_ALLOC_BATCH_SIZE 32        /* Allocation quantum */
34
35 typedef enum fifo_segment_flags_
36 {
37   FIFO_SEGMENT_F_IS_PREALLOCATED = 1 << 0,
38   FIFO_SEGMENT_F_WILL_DELETE = 1 << 1,
39   FIFO_SEGMENT_F_MEM_LIMIT = 1 << 2,
40 } fifo_segment_flags_t;
41
42 typedef struct
43 {
44   ssvm_private_t ssvm;          /**< ssvm segment data */
45   fifo_segment_header_t *h;     /**< fifo segment data */
46   u8 n_slices;                  /**< number of fifo segment slices */
47 } fifo_segment_t;
48
49 typedef struct
50 {
51   fifo_segment_t *segments;     /**< pool of fifo segments */
52   uword next_baseva;            /**< Where to put the next one */
53   u32 timeout_in_seconds;       /**< Time to wait during attach */
54 } fifo_segment_main_t;
55
56 typedef struct
57 {
58   ssvm_segment_type_t segment_type;     /**< type of segment requested */
59   u32 segment_size;                     /**< size of the segment */
60   int memfd_fd;                         /**< fd for memfd segments */
61   char *segment_name;                   /**< segment name */
62   u32 *new_segment_indices;             /**< return vec of new seg indices */
63 } fifo_segment_create_args_t;
64
65 #define fifo_segment_flags(_fs) _fs->h->flags
66
67 int fifo_segment_init (fifo_segment_t * fs);
68 int fifo_segment_create (fifo_segment_main_t * sm,
69                          fifo_segment_create_args_t * a);
70 int fifo_segment_attach (fifo_segment_main_t * sm,
71                          fifo_segment_create_args_t * a);
72 void fifo_segment_delete (fifo_segment_main_t * sm, fifo_segment_t * fs);
73 fifo_segment_t *fifo_segment_get_segment (fifo_segment_main_t * sm,
74                                           u32 fs_index);
75 u32 fifo_segment_index (fifo_segment_main_t * sm, fifo_segment_t * fs);
76 void fifo_segment_info (fifo_segment_t * seg, char **address, size_t * size);
77
78 /**
79  * Allocate fifo in fifo segment
80  *
81  * @param fs            fifo segment for fifo
82  * @param data_bytes    size of default fifo chunk in bytes
83  * @param ftype         fifo type @ref fifo_segment_ftype_t
84  * @return              new fifo or 0 if alloc failed
85  */
86 svm_fifo_t *fifo_segment_alloc_fifo_w_slice (fifo_segment_t * fs,
87                                              u32 slice_index,
88                                              u32 data_bytes,
89                                              fifo_segment_ftype_t ftype);
90
91 /**
92  * Free fifo allocated in fifo segment
93  *
94  * @param fs            fifo segment for fifo
95  * @param f             fifo to be freed
96  */
97 void fifo_segment_free_fifo (fifo_segment_t * fs, svm_fifo_t * f);
98
99 /**
100  * Try to preallocate fifo headers
101  *
102  * Tries to preallocate fifo headers and adds them to freelist.
103  *
104  * @param fs            fifo segment
105  * @param batch_size    number of chunks to be allocated
106  * @return              0 on success, negative number otherwise
107  */
108 int fifo_segment_prealloc_fifo_hdrs (fifo_segment_t * fs, u32 slice_index,
109                                      u32 batch_size);
110
111 /**
112  * Try to preallocate fifo chunks on segment
113  *
114  * Tries to preallocate chunks of requested size on segment and adds them
115  * to chunk freelist.
116  *
117  * @param fs            fifo segment
118  * @param chunk_size    size of chunks to be allocated in bytes
119  * @param batch_size    number of chunks to be allocated
120  * @return              0 on success, negative number otherwise
121  */
122 int fifo_segment_prealloc_fifo_chunks (fifo_segment_t * fs, u32 slice_index,
123                                        u32 chunk_size, u32 batch_size);
124 /**
125  * Pre-allocates fifo pairs in fifo segment
126  *
127  * The number of fifos pre-allocated is the minimum of the requested number
128  * of pairs and the maximum number that fit within the segment. If the maximum
129  * is hit, the number of fifo pairs requested is updated by subtracting the
130  * number of fifos that have been successfully allocated.
131  *
132  * @param fs            fifo segment for fifo
133  * @param rx_fifo_size  data size of rx fifos
134  * @param tx_fifo_size  data size of tx fifos
135  * @param n_fifo_pairs  number of pairs requested. Prior to returning, this
136  *                      is decremented by the the number of pairs allocated.
137  */
138 void fifo_segment_preallocate_fifo_pairs (fifo_segment_t * fs,
139                                           u32 rx_fifo_size,
140                                           u32 tx_fifo_size,
141                                           u32 * n_fifo_pairs);
142
143 svm_fifo_chunk_t *fsh_alloc_chunk (fifo_segment_header_t * fsh,
144                                    u32 slice_index, u32 chunk_size);
145
146 void fsh_collect_chunks (fifo_segment_header_t * fsh, u32 slice_index,
147                          svm_fifo_chunk_t * cur);
148
149 /**
150  * Fifo segment estimate of number of free bytes
151  *
152  * Returns fifo segment's internal estimate of the number of free bytes.
153  * To force a synchronization between the segment and the underlying
154  * memory allocator, call @ref fifo_segment_update_free_bytes
155  *
156  * @param fs            fifo segment
157  * @return              free bytes estimate
158  */
159 uword fifo_segment_free_bytes (fifo_segment_t * fs);
160
161 /**
162  * Update fifo segment free bytes estimate
163  *
164  * Forces fifo segment free bytes estimate synchronization with underlying
165  * memory allocator.
166  *
167  * @param fs            fifo segment
168  */
169 void fifo_segment_update_free_bytes (fifo_segment_t * fs);
170
171 /**
172  * Number of bytes on chunk free lists
173  *
174  * @param fs            fifo segment
175  * @return              free bytes on chunk free lists
176  */
177 uword fifo_segment_fl_chunk_bytes (fifo_segment_t * fs);
178 u8 fifo_segment_has_fifos (fifo_segment_t * fs);
179 svm_fifo_t *fifo_segment_get_slice_fifo_list (fifo_segment_t * fs,
180                                               u32 slice_index);
181 u32 fifo_segment_num_fifos (fifo_segment_t * fs);
182 u32 fifo_segment_num_free_fifos (fifo_segment_t * fs);
183 /**
184  * Find number of free chunks of given size
185  *
186  * @param fs    fifo segment
187  * @param size  chunk size of interest or ~0 if all should be counted
188  * @return      number of chunks of given size
189  */
190 u32 fifo_segment_num_free_chunks (fifo_segment_t * fs, u32 size);
191
192 void fifo_segment_main_init (fifo_segment_main_t * sm, u64 baseva,
193                              u32 timeout_in_seconds);
194
195 format_function_t format_fifo_segment;
196 format_function_t format_fifo_segment_type;
197
198 #endif /* __included_fifo_segment_h__ */
199
200 /*
201  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
202  *
203  * Local Variables:
204  * eval: (c-set-style "gnu")
205  * End:
206  */