Fix fifo ooo bugs and improve testing
[vpp.git] / src / svm / svm_fifo.h
1 /*
2  * Copyright (c) 2016 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_ssvm_fifo_h__
16 #define __included_ssvm_fifo_h__
17
18 #include <vppinfra/clib.h>
19 #include <vppinfra/vec.h>
20 #include <vppinfra/mheap.h>
21 #include <vppinfra/heap.h>
22 #include <vppinfra/pool.h>
23 #include <vppinfra/format.h>
24 #include <pthread.h>
25
26 typedef enum
27 {
28   SVM_FIFO_TAG_NOT_HELD = 0,
29   SVM_FIFO_TAG_DEQUEUE,
30   SVM_FIFO_TAG_ENQUEUE,
31 } svm_lock_tag_t;
32
33 /** Out-of-order segment */
34 typedef struct
35 {
36   u32 next;     /**< Next linked-list element pool index */
37   u32 prev;     /**< Previous linked-list element pool index */
38
39   u32 start;    /**< Start of segment, normalized*/
40   u32 length;           /**< Length of segment */
41 } ooo_segment_t;
42
43 format_function_t format_ooo_segment;
44 format_function_t format_ooo_list;
45
46 #define OOO_SEGMENT_INVALID_INDEX ((u32)~0)
47
48 typedef struct
49 {
50   volatile u32 cursize;         /**< current fifo size */
51   u32 nitems;
52     CLIB_CACHE_LINE_ALIGN_MARK (end_cursize);
53
54   volatile u8 has_event;        /**< non-zero if deq event exists */
55   u32 owner_pid;
56
57   /* Backpointers */
58   u32 server_session_index;
59   u32 client_session_index;
60   u8 server_thread_index;
61   u8 client_thread_index;
62   u32 segment_manager;
63     CLIB_CACHE_LINE_ALIGN_MARK (end_shared);
64   u32 head;
65     CLIB_CACHE_LINE_ALIGN_MARK (end_consumer);
66
67   /* producer */
68   u32 tail;
69
70   ooo_segment_t *ooo_segments;  /**< Pool of ooo segments */
71   u32 ooos_list_head;           /**< Head of out-of-order linked-list */
72   u32 ooos_newest;              /**< Last segment to have been updated */
73
74     CLIB_CACHE_LINE_ALIGN_MARK (data);
75 } svm_fifo_t;
76
77 static inline u32
78 svm_fifo_max_dequeue (svm_fifo_t * f)
79 {
80   return f->cursize;
81 }
82
83 static inline u32
84 svm_fifo_max_enqueue (svm_fifo_t * f)
85 {
86   return f->nitems - svm_fifo_max_dequeue (f);
87 }
88
89 static inline u8
90 svm_fifo_has_ooo_data (svm_fifo_t * f)
91 {
92   return f->ooos_list_head != OOO_SEGMENT_INVALID_INDEX;
93 }
94
95 /**
96  * Sets fifo event flag.
97  *
98  * @return 1 if flag was not set.
99  */
100 always_inline u8
101 svm_fifo_set_event (svm_fifo_t * f)
102 {
103   /* Probably doesn't need to be atomic. Still, better avoid surprises */
104   return __sync_lock_test_and_set (&f->has_event, 1) == 0;
105 }
106
107 /**
108  * Unsets fifo event flag.
109  */
110 always_inline void
111 svm_fifo_unset_event (svm_fifo_t * f)
112 {
113   /* Probably doesn't need to be atomic. Still, better avoid surprises */
114   __sync_lock_test_and_set (&f->has_event, 0);
115 }
116
117 svm_fifo_t *svm_fifo_create (u32 data_size_in_bytes);
118 void svm_fifo_free (svm_fifo_t * f);
119
120 int svm_fifo_enqueue_nowait (svm_fifo_t * f, int pid, u32 max_bytes,
121                              u8 * copy_from_here);
122
123 int svm_fifo_enqueue_with_offset (svm_fifo_t * f, int pid,
124                                   u32 offset, u32 required_bytes,
125                                   u8 * copy_from_here);
126
127 int svm_fifo_dequeue_nowait (svm_fifo_t * f, int pid, u32 max_bytes,
128                              u8 * copy_here);
129
130 int svm_fifo_peek (svm_fifo_t * f, int pid, u32 offset, u32 max_bytes,
131                    u8 * copy_here);
132 int svm_fifo_dequeue_drop (svm_fifo_t * f, int pid, u32 max_bytes);
133 u32 svm_fifo_number_ooo_segments (svm_fifo_t * f);
134 ooo_segment_t *svm_fifo_first_ooo_segment (svm_fifo_t * f);
135
136 format_function_t format_svm_fifo;
137
138 always_inline ooo_segment_t *
139 svm_fifo_newest_ooo_segment (svm_fifo_t * f)
140 {
141   return f->ooo_segments + f->ooos_newest;
142 }
143
144 always_inline u32
145 ooo_segment_offset (svm_fifo_t * f, ooo_segment_t * s)
146 {
147 //  return ((f->nitems + s->fifo_position - f->tail) % f->nitems);
148   return s->start;
149 }
150
151 always_inline u32
152 ooo_segment_end_offset (svm_fifo_t * f, ooo_segment_t * s)
153 {
154 //  return ((f->nitems + s->fifo_position + s->length - f->tail) % f->nitems);
155   return s->start + s->length;
156 }
157
158 always_inline ooo_segment_t *
159 ooo_segment_get_prev (svm_fifo_t * f, ooo_segment_t * s)
160 {
161   if (s->prev == OOO_SEGMENT_INVALID_INDEX)
162     return 0;
163   return pool_elt_at_index (f->ooo_segments, s->prev);
164 }
165
166 #endif /* __included_ssvm_fifo_h__ */
167
168 /*
169  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
170  *
171  * Local Variables:
172  * eval: (c-set-style "gnu")
173  * End:
174  */