da40e2c0b3ea8374dc2033ac1969b1cff4e4ad46
[vpp.git] / src / vppinfra / tw_timer_template.c
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
16 /** @file
17  *  @brief TW timer implementation TEMPLATE ONLY, do not compile directly
18  *
19  *
20  */
21 #if TW_START_STOP_TRACE_SIZE > 0
22
23 void TW (tw_timer_trace) (TWT (tw_timer_wheel) * tw, u32 timer_id,
24                           u32 pool_index, u32 handle)
25 {
26   TWT (trace) * t = &tw->traces[tw->trace_index];
27
28   t->timer_id = timer_id;
29   t->pool_index = pool_index;
30   t->handle = handle;
31
32   tw->trace_index++;
33   if (tw->trace_index == TW_START_STOP_TRACE_SIZE)
34     {
35       tw->trace_index = 0;
36       tw->trace_wrapped++;
37     }
38 }
39
40 void TW (tw_search_trace) (TWT (tw_timer_wheel) * tw, u32 handle)
41 {
42   u32 i, start_pos;
43   TWT (trace) * t;
44   char *s = "bogus!";
45
46   /* reverse search for the supplied handle */
47
48   start_pos = tw->trace_index;
49   if (start_pos == 0)
50     start_pos = TW_START_STOP_TRACE_SIZE - 1;
51   else
52     start_pos--;
53
54   for (i = start_pos; i > 0; i--)
55     {
56       t = &tw->traces[i];
57       if (t->handle == handle)
58         {
59           switch (t->timer_id)
60             {
61             case 0xFF:
62               s = "stopped";
63               break;
64             case 0xFE:
65               s = "expired";
66               break;
67             default:
68               s = "started";
69               break;
70             }
71           fformat (stderr, "handle 0x%x (%d) %s at trace %d\n",
72                    handle, handle, s, i);
73         }
74     }
75   if (tw->trace_wrapped > 0)
76     {
77       for (i = TW_START_STOP_TRACE_SIZE; i >= tw->trace_index; i--)
78         {
79           t = &tw->traces[i];
80           if (t->handle == handle)
81             {
82               switch (t->timer_id)
83                 {
84                 case 0xFF:
85                   s = "stopped";
86                   break;
87                 case 0xFE:
88                   s = "expired";
89                   break;
90                 default:
91                   s = "started";
92                   break;
93                 }
94               fformat (stderr, "handle 0x%x (%d) %s at trace %d\n",
95                        handle, handle, s, i);
96             }
97         }
98     }
99 }
100 #endif /* TW_START_STOP_TRACE_SIZE > 0 */
101
102 static inline u32
103 TW (make_internal_timer_handle) (u32 pool_index, u32 timer_id)
104 {
105   u32 handle;
106
107   ASSERT (timer_id < TW_TIMERS_PER_OBJECT);
108 #if LOG2_TW_TIMERS_PER_OBJECT > 0
109   ASSERT (pool_index < (1 << (32 - LOG2_TW_TIMERS_PER_OBJECT)));
110
111   handle = (timer_id << (32 - LOG2_TW_TIMERS_PER_OBJECT)) | (pool_index);
112 #else
113   handle = pool_index;
114 #endif
115   return handle;
116 }
117
118 static inline void
119 timer_addhead (TWT (tw_timer) * pool, u32 head_index, u32 new_index)
120 {
121   TWT (tw_timer) * head = pool_elt_at_index (pool, head_index);
122   TWT (tw_timer) * old_first;
123   u32 old_first_index;
124   TWT (tw_timer) * new;
125
126   new = pool_elt_at_index (pool, new_index);
127
128   if (PREDICT_FALSE (head->next == head_index))
129     {
130       head->next = head->prev = new_index;
131       new->next = new->prev = head_index;
132       return;
133     }
134
135   old_first_index = head->next;
136   old_first = pool_elt_at_index (pool, old_first_index);
137
138   new->next = old_first_index;
139   new->prev = old_first->prev;
140   old_first->prev = new_index;
141   head->next = new_index;
142 }
143
144 static inline void
145 timer_remove (TWT (tw_timer) * pool, TWT (tw_timer) * elt)
146 {
147   TWT (tw_timer) * next_elt, *prev_elt;
148
149   ASSERT (elt->user_handle != ~0);
150
151   next_elt = pool_elt_at_index (pool, elt->next);
152   prev_elt = pool_elt_at_index (pool, elt->prev);
153
154   next_elt->prev = elt->prev;
155   prev_elt->next = elt->next;
156
157   elt->prev = elt->next = ~0;
158 }
159
160 static void
161 timer_add (TWT (tw_timer_wheel) * tw, TWT (tw_timer) * t, u64 interval)
162 {
163 #if TW_TIMER_WHEELS > 1
164   u16 slow_ring_offset;
165   u32 carry;
166 #endif
167 #if TW_TIMER_WHEELS > 2
168   u16 glacier_ring_offset;
169 #endif
170 #if TW_OVERFLOW_VECTOR > 0
171   u64 interval_plus_time_to_wrap, triple_wrap_mask;
172 #endif
173   u16 fast_ring_offset;
174   tw_timer_wheel_slot_t *ts;
175
176   /* Factor interval into 1..3 wheel offsets */
177 #if TW_TIMER_WHEELS > 2
178 #if TW_OVERFLOW_VECTOR > 0
179   /*
180    * This is tricky. Put a timer onto the overflow
181    * vector if the interval PLUS the time
182    * until the next triple-wrap exceeds one full revolution
183    * of all three wheels.
184    */
185   triple_wrap_mask = (1 << (3 * TW_RING_SHIFT)) - 1;
186   interval_plus_time_to_wrap =
187     interval + (tw->current_tick & triple_wrap_mask);
188   if ((interval_plus_time_to_wrap >= 1 << (3 * TW_RING_SHIFT)))
189     {
190       t->expiration_time = tw->current_tick + interval;
191       ts = &tw->overflow;
192       timer_addhead (tw->timers, ts->head_index, t - tw->timers);
193 #if TW_START_STOP_TRACE_SIZE > 0
194       TW (tw_timer_trace) (tw, timer_id, user_id, t - tw->timers);
195 #endif
196       return;
197     }
198 #endif
199
200   glacier_ring_offset = interval >> (2 * TW_RING_SHIFT);
201   ASSERT ((u64) glacier_ring_offset < TW_SLOTS_PER_RING);
202   interval -= (((u64) glacier_ring_offset) << (2 * TW_RING_SHIFT));
203 #endif
204 #if TW_TIMER_WHEELS > 1
205   slow_ring_offset = interval >> TW_RING_SHIFT;
206   ASSERT ((u64) slow_ring_offset < TW_SLOTS_PER_RING);
207   interval -= (((u64) slow_ring_offset) << TW_RING_SHIFT);
208 #endif
209   fast_ring_offset = interval & TW_RING_MASK;
210
211   /*
212    * Account for the current wheel positions(s)
213    * This is made slightly complicated by the fact that the current
214    * index vector will contain (TW_SLOTS_PER_RING, ...) when
215    * the actual position is (0, ...)
216    */
217
218   fast_ring_offset += tw->current_index[TW_TIMER_RING_FAST] & TW_RING_MASK;
219
220 #if TW_TIMER_WHEELS > 1
221   carry = fast_ring_offset >= TW_SLOTS_PER_RING ? 1 : 0;
222   fast_ring_offset %= TW_SLOTS_PER_RING;
223   slow_ring_offset += (tw->current_index[TW_TIMER_RING_SLOW] & TW_RING_MASK)
224     + carry;
225   carry = slow_ring_offset >= TW_SLOTS_PER_RING ? 1 : 0;
226   slow_ring_offset %= TW_SLOTS_PER_RING;
227 #endif
228
229 #if TW_TIMER_WHEELS > 2
230   glacier_ring_offset +=
231     (tw->current_index[TW_TIMER_RING_GLACIER] & TW_RING_MASK) + carry;
232   glacier_ring_offset %= TW_SLOTS_PER_RING;
233 #endif
234
235 #if TW_TIMER_WHEELS > 2
236   if (glacier_ring_offset !=
237       (tw->current_index[TW_TIMER_RING_GLACIER] & TW_RING_MASK))
238     {
239       /* We'll need slow and fast ring offsets later */
240       t->slow_ring_offset = slow_ring_offset;
241       t->fast_ring_offset = fast_ring_offset;
242
243       ts = &tw->w[TW_TIMER_RING_GLACIER][glacier_ring_offset];
244
245       timer_addhead (tw->timers, ts->head_index, t - tw->timers);
246 #if TW_START_STOP_TRACE_SIZE > 0
247       TW (tw_timer_trace) (tw, timer_id, user_id, t - tw->timers);
248 #endif
249       return;
250     }
251 #endif
252
253 #if TW_TIMER_WHEELS > 1
254   /* Timer expires more than 51.2 seconds from now? */
255   if (slow_ring_offset !=
256       (tw->current_index[TW_TIMER_RING_SLOW] & TW_RING_MASK))
257     {
258       /* We'll need the fast ring offset later... */
259       t->fast_ring_offset = fast_ring_offset;
260
261       ts = &tw->w[TW_TIMER_RING_SLOW][slow_ring_offset];
262
263       timer_addhead (tw->timers, ts->head_index, t - tw->timers);
264 #if TW_START_STOP_TRACE_SIZE > 0
265       TW (tw_timer_trace) (tw, timer_id, user_id, t - tw->timers);
266 #endif
267       return;
268     }
269 #else
270   fast_ring_offset %= TW_SLOTS_PER_RING;
271 #endif
272
273   /* Timer expires less than one fast-ring revolution from now */
274   ts = &tw->w[TW_TIMER_RING_FAST][fast_ring_offset];
275
276   timer_addhead (tw->timers, ts->head_index, t - tw->timers);
277
278 #if TW_FAST_WHEEL_BITMAP
279   tw->fast_slot_bitmap = clib_bitmap_set (tw->fast_slot_bitmap,
280                                           fast_ring_offset, 1);
281 #endif
282 #if TW_START_STOP_TRACE_SIZE > 0
283   TW (tw_timer_trace) (tw, timer_id, user_id, t - tw->timers);
284 #endif
285 }
286
287 /**
288  * @brief Start a Tw Timer
289  * @param tw_timer_wheel_t * tw timer wheel object pointer
290  * @param u32 user_id user defined timer id, presumably for a tw session
291  * @param u32 timer_id app-specific timer ID. 4 bits.
292  * @param u64 interval timer interval in ticks
293  * @returns handle needed to cancel the timer
294  */
295 u32
296 TW (tw_timer_start) (TWT (tw_timer_wheel) * tw, u32 user_id, u32 timer_id,
297                      u64 interval)
298 {
299   TWT (tw_timer) * t;
300
301   ASSERT (interval);
302
303   pool_get (tw->timers, t);
304   memset (t, 0xff, sizeof (*t));
305
306   t->user_handle = TW (make_internal_timer_handle) (user_id, timer_id);
307
308   timer_add (tw, t, interval);
309   return t - tw->timers;
310 }
311
312 #if TW_TIMER_SCAN_FOR_HANDLE > 0
313 int TW (scan_for_handle) (TWT (tw_timer_wheel) * tw, u32 handle)
314 {
315   int i, j;
316   tw_timer_wheel_slot_t *ts;
317   TWT (tw_timer) * t, *head;
318   u32 next_index;
319   int rv = 0;
320
321   for (i = 0; i < TW_TIMER_WHEELS; i++)
322     {
323       for (j = 0; j < TW_SLOTS_PER_RING; j++)
324         {
325           ts = &tw->w[i][j];
326           head = pool_elt_at_index (tw->timers, ts->head_index);
327           next_index = head->next;
328
329           while (next_index != ts->head_index)
330             {
331               t = pool_elt_at_index (tw->timers, next_index);
332               if (next_index == handle)
333                 {
334                   clib_warning ("handle %d found in ring %d slot %d",
335                                 handle, i, j);
336                   clib_warning ("user handle 0x%x", t->user_handle);
337                   rv = 1;
338                 }
339               next_index = t->next;
340             }
341         }
342     }
343   return rv;
344 }
345 #endif /* TW_TIMER_SCAN_FOR_HANDLE */
346
347 /**
348  * @brief Stop a tw timer
349  * @param tw_timer_wheel_t * tw timer wheel object pointer
350  * @param u32 handle timer cancellation returned by tw_timer_start
351  */
352 void TW (tw_timer_stop) (TWT (tw_timer_wheel) * tw, u32 handle)
353 {
354   TWT (tw_timer) * t;
355
356 #if TW_TIMER_ALLOW_DUPLICATE_STOP
357   /*
358    * A vlib process may have its timer expire, and receive
359    * an event before the expiration is processed.
360    * That results in a duplicate tw_timer_stop.
361    */
362   if (pool_is_free_index (tw->timers, handle))
363     return;
364 #endif
365 #if TW_START_STOP_TRACE_SIZE > 0
366   TW (tw_timer_trace) (tw, ~0, ~0, handle);
367 #endif
368
369   t = pool_elt_at_index (tw->timers, handle);
370
371   /* in case of idiotic handle (e.g. passing a listhead index) */
372   ASSERT (t->user_handle != ~0);
373
374   timer_remove (tw->timers, t);
375
376   pool_put_index (tw->timers, handle);
377 }
378
379 /**
380  * @brief Update a tw timer
381  * @param tw_timer_wheel_t * tw timer wheel object pointer
382  * @param u32 handle timer returned by tw_timer_start
383  * @param u32 interval timer interval in ticks
384  */
385 void TW (tw_timer_update) (TWT (tw_timer_wheel) * tw, u32 handle,
386                            u64 interval)
387 {
388   TWT (tw_timer) * t;
389   t = pool_elt_at_index (tw->timers, handle);
390   timer_remove (tw->timers, t);
391   timer_add (tw, t, interval);
392 }
393
394 /**
395  * @brief Initialize a tw timer wheel template instance
396  * @param tw_timer_wheel_t * tw timer wheel object pointer
397  * @param void * expired_timer_callback. Passed a u32 * vector of
398  *   expired timer handles. The callback is optional.
399  * @param f64 timer_interval_in_seconds
400  */
401 void
402 TW (tw_timer_wheel_init) (TWT (tw_timer_wheel) * tw,
403                           void *expired_timer_callback,
404                           f64 timer_interval_in_seconds, u32 max_expirations)
405 {
406   int ring, slot;
407   tw_timer_wheel_slot_t *ts;
408   TWT (tw_timer) * t;
409   memset (tw, 0, sizeof (*tw));
410   tw->expired_timer_callback = expired_timer_callback;
411   tw->max_expirations = max_expirations;
412   if (timer_interval_in_seconds == 0.0)
413     {
414       clib_warning ("timer interval is zero");
415       abort ();
416     }
417   tw->timer_interval = timer_interval_in_seconds;
418   tw->ticks_per_second = 1.0 / timer_interval_in_seconds;
419   tw->first_expires_tick = ~0ULL;
420
421   vec_validate (tw->expired_timer_handles, 0);
422   _vec_len (tw->expired_timer_handles) = 0;
423
424   for (ring = 0; ring < TW_TIMER_WHEELS; ring++)
425     {
426       for (slot = 0; slot < TW_SLOTS_PER_RING; slot++)
427         {
428           ts = &tw->w[ring][slot];
429           pool_get (tw->timers, t);
430           memset (t, 0xff, sizeof (*t));
431           t->next = t->prev = t - tw->timers;
432           ts->head_index = t - tw->timers;
433         }
434     }
435
436 #if TW_OVERFLOW_VECTOR > 0
437   ts = &tw->overflow;
438   pool_get (tw->timers, t);
439   memset (t, 0xff, sizeof (*t));
440   t->next = t->prev = t - tw->timers;
441   ts->head_index = t - tw->timers;
442 #endif
443 }
444
445 /**
446  * @brief Free a tw timer wheel template instance
447  * @param tw_timer_wheel_t * tw timer wheel object pointer
448  */
449 void TW (tw_timer_wheel_free) (TWT (tw_timer_wheel) * tw)
450 {
451   int i, j;
452   tw_timer_wheel_slot_t *ts;
453   TWT (tw_timer) * head, *t;
454   u32 next_index;
455
456   for (i = 0; i < TW_TIMER_WHEELS; i++)
457     {
458       for (j = 0; j < TW_SLOTS_PER_RING; j++)
459         {
460           ts = &tw->w[i][j];
461           head = pool_elt_at_index (tw->timers, ts->head_index);
462           next_index = head->next;
463
464           while (next_index != ts->head_index)
465             {
466               t = pool_elt_at_index (tw->timers, next_index);
467               next_index = t->next;
468               pool_put (tw->timers, t);
469             }
470           pool_put (tw->timers, head);
471         }
472     }
473
474 #if TW_OVERFLOW_VECVOR > 0
475   ts = &tw->overflow;
476   head = pool_elt_at_index (tw->timers, ts->head_index);
477   next_index = head->next;
478
479   while (next_index != ts->head_index)
480     {
481       t = pool_elt_at_index (tw->timers, next_index);
482       next_index = t->next;
483       pool_put (tw->timers, t);
484     }
485   pool_put (tw->timers, head);
486 #endif
487
488   memset (tw, 0, sizeof (*tw));
489 }
490
491 /**
492  * @brief Advance a tw timer wheel. Calls the expired timer callback
493  * as needed. This routine should be called once every timer_interval seconds
494  * @param tw_timer_wheel_t * tw timer wheel template instance pointer
495  * @param f64 now the current time, e.g. from vlib_time_now(vm)
496  * @returns u32 * vector of expired user handles
497  */
498 static inline
499   u32 * TW (tw_timer_expire_timers_internal) (TWT (tw_timer_wheel) * tw,
500                                               f64 now,
501                                               u32 * callback_vector_arg)
502 {
503   u32 nticks, i;
504   tw_timer_wheel_slot_t *ts;
505   TWT (tw_timer) * t, *head;
506   u32 *callback_vector;
507   u32 fast_wheel_index;
508   u32 next_index;
509   u32 slow_wheel_index __attribute__ ((unused));
510   u32 glacier_wheel_index __attribute__ ((unused));
511
512   /* Shouldn't happen */
513   if (PREDICT_FALSE (now < tw->next_run_time))
514     return callback_vector_arg;
515
516   /* Number of ticks which have occurred */
517   nticks = tw->ticks_per_second * (now - tw->last_run_time);
518   if (nticks == 0)
519     return callback_vector_arg;
520
521   /* Remember when we ran, compute next runtime */
522   tw->next_run_time = (now + tw->timer_interval);
523
524   if (callback_vector_arg == 0)
525     {
526       _vec_len (tw->expired_timer_handles) = 0;
527       callback_vector = tw->expired_timer_handles;
528     }
529   else
530     callback_vector = callback_vector_arg;
531
532   for (i = 0; i < nticks; i++)
533     {
534       fast_wheel_index = tw->current_index[TW_TIMER_RING_FAST];
535       if (TW_TIMER_WHEELS > 1)
536         slow_wheel_index = tw->current_index[TW_TIMER_RING_SLOW];
537       if (TW_TIMER_WHEELS > 2)
538         glacier_wheel_index = tw->current_index[TW_TIMER_RING_GLACIER];
539
540 #if TW_OVERFLOW_VECTOR > 0
541       /* Triple odometer-click? Process the overflow vector... */
542       if (PREDICT_FALSE (fast_wheel_index == TW_SLOTS_PER_RING
543                          && slow_wheel_index == TW_SLOTS_PER_RING
544                          && glacier_wheel_index == TW_SLOTS_PER_RING))
545         {
546           u64 interval;
547           u32 new_glacier_ring_offset, new_slow_ring_offset;
548           u32 new_fast_ring_offset;
549
550           ts = &tw->overflow;
551           head = pool_elt_at_index (tw->timers, ts->head_index);
552           next_index = head->next;
553
554           /* Make slot empty */
555           head->next = head->prev = ts->head_index;
556
557           /* traverse slot, place timers wherever they go */
558           while (next_index != head - tw->timers)
559             {
560               t = pool_elt_at_index (tw->timers, next_index);
561               next_index = t->next;
562
563               /* Remove from the overflow vector (hammer) */
564               t->next = t->prev = ~0;
565
566               ASSERT (t->expiration_time >= tw->current_tick);
567
568               interval = t->expiration_time - tw->current_tick;
569
570               /* Right back onto the overflow vector? */
571               if (interval >= (1 << (3 * TW_RING_SHIFT)))
572                 {
573                   ts = &tw->overflow;
574                   timer_addhead (tw->timers, ts->head_index, t - tw->timers);
575                   continue;
576                 }
577               /* Compute ring offsets */
578               new_glacier_ring_offset = interval >> (2 * TW_RING_SHIFT);
579
580               interval -= (new_glacier_ring_offset << (2 * TW_RING_SHIFT));
581
582               /* Note: the wheels are at (0,0,0), no add-with-carry needed */
583               new_slow_ring_offset = interval >> TW_RING_SHIFT;
584               interval -= (new_slow_ring_offset << TW_RING_SHIFT);
585               new_fast_ring_offset = interval & TW_RING_MASK;
586               t->slow_ring_offset = new_slow_ring_offset;
587               t->fast_ring_offset = new_fast_ring_offset;
588
589               /* Timer expires Right Now */
590               if (PREDICT_FALSE (t->slow_ring_offset == 0 &&
591                                  t->fast_ring_offset == 0 &&
592                                  new_glacier_ring_offset == 0))
593                 {
594                   vec_add1 (callback_vector, t->user_handle);
595 #if TW_START_STOP_TRACE_SIZE > 0
596                   TW (tw_timer_trace) (tw, 0xfe, t->user_handle,
597                                        t - tw->timers);
598 #endif
599                   pool_put (tw->timers, t);
600                 }
601               /* Timer moves to the glacier ring */
602               else if (new_glacier_ring_offset)
603                 {
604                   ts = &tw->w[TW_TIMER_RING_GLACIER][new_glacier_ring_offset];
605                   timer_addhead (tw->timers, ts->head_index, t - tw->timers);
606                 }
607               /* Timer moves to the slow ring */
608               else if (t->slow_ring_offset)
609                 {
610                   /* Add to slow ring */
611                   ts = &tw->w[TW_TIMER_RING_SLOW][t->slow_ring_offset];
612                   timer_addhead (tw->timers, ts->head_index, t - tw->timers);
613                 }
614               /* Timer timer moves to the fast ring */
615               else
616                 {
617                   ts = &tw->w[TW_TIMER_RING_FAST][t->fast_ring_offset];
618                   timer_addhead (tw->timers, ts->head_index, t - tw->timers);
619 #if TW_FAST_WHEEL_BITMAP
620                   tw->fast_slot_bitmap =
621                     clib_bitmap_set (tw->fast_slot_bitmap,
622                                      t->fast_ring_offset, 1);
623 #endif
624                 }
625             }
626         }
627 #endif
628
629 #if TW_TIMER_WHEELS > 2
630       /*
631        * Double odometer-click? Process one slot in the glacier ring...
632        */
633       if (PREDICT_FALSE (fast_wheel_index == TW_SLOTS_PER_RING
634                          && slow_wheel_index == TW_SLOTS_PER_RING))
635         {
636           glacier_wheel_index %= TW_SLOTS_PER_RING;
637           ts = &tw->w[TW_TIMER_RING_GLACIER][glacier_wheel_index];
638
639           head = pool_elt_at_index (tw->timers, ts->head_index);
640           next_index = head->next;
641
642           /* Make slot empty */
643           head->next = head->prev = ts->head_index;
644
645           /* traverse slot, deal timers into slow ring */
646           while (next_index != head - tw->timers)
647             {
648               t = pool_elt_at_index (tw->timers, next_index);
649               next_index = t->next;
650
651               /* Remove from glacier ring slot (hammer) */
652               t->next = t->prev = ~0;
653
654               /* Timer expires Right Now */
655               if (PREDICT_FALSE (t->slow_ring_offset == 0 &&
656                                  t->fast_ring_offset == 0))
657                 {
658                   vec_add1 (callback_vector, t->user_handle);
659 #if TW_START_STOP_TRACE_SIZE > 0
660                   TW (tw_timer_trace) (tw, 0xfe, t->user_handle,
661                                        t - tw->timers);
662 #endif
663                   pool_put (tw->timers, t);
664                 }
665               /* Timer expires during slow-wheel tick 0 */
666               else if (PREDICT_FALSE (t->slow_ring_offset == 0))
667                 {
668                   ts = &tw->w[TW_TIMER_RING_FAST][t->fast_ring_offset];
669                   timer_addhead (tw->timers, ts->head_index, t - tw->timers);
670 #if TW_FAST_WHEEL_BITMAP
671                   tw->fast_slot_bitmap =
672                     clib_bitmap_set (tw->fast_slot_bitmap,
673                                      t->fast_ring_offset, 1);
674 #endif
675                 }
676               else              /* typical case */
677                 {
678                   /* Add to slow ring */
679                   ts = &tw->w[TW_TIMER_RING_SLOW][t->slow_ring_offset];
680                   timer_addhead (tw->timers, ts->head_index, t - tw->timers);
681                 }
682             }
683         }
684 #endif
685
686 #if TW_TIMER_WHEELS > 1
687       /*
688        * Single odometer-click? Process a slot in the slow ring,
689        */
690       if (PREDICT_FALSE (fast_wheel_index == TW_SLOTS_PER_RING))
691         {
692           slow_wheel_index %= TW_SLOTS_PER_RING;
693           ts = &tw->w[TW_TIMER_RING_SLOW][slow_wheel_index];
694
695           head = pool_elt_at_index (tw->timers, ts->head_index);
696           next_index = head->next;
697
698           /* Make slot empty */
699           head->next = head->prev = ts->head_index;
700
701           /* traverse slot, deal timers into fast ring */
702           while (next_index != head - tw->timers)
703             {
704               t = pool_elt_at_index (tw->timers, next_index);
705               next_index = t->next;
706
707               /* Remove from sloe ring slot (hammer) */
708               t->next = t->prev = ~0;
709
710               /* Timer expires Right Now */
711               if (PREDICT_FALSE (t->fast_ring_offset == 0))
712                 {
713                   vec_add1 (callback_vector, t->user_handle);
714 #if TW_START_STOP_TRACE_SIZE > 0
715                   TW (tw_timer_trace) (tw, 0xfe, t->user_handle,
716                                        t - tw->timers);
717 #endif
718                   pool_put (tw->timers, t);
719                 }
720               else              /* typical case */
721                 {
722                   /* Add to fast ring */
723                   ts = &tw->w[TW_TIMER_RING_FAST][t->fast_ring_offset];
724                   timer_addhead (tw->timers, ts->head_index, t - tw->timers);
725 #if TW_FAST_WHEEL_BITMAP
726                   tw->fast_slot_bitmap =
727                     clib_bitmap_set (tw->fast_slot_bitmap,
728                                      t->fast_ring_offset, 1);
729 #endif
730                 }
731             }
732         }
733 #endif
734
735       /* Handle the fast ring */
736       fast_wheel_index %= TW_SLOTS_PER_RING;
737       ts = &tw->w[TW_TIMER_RING_FAST][fast_wheel_index];
738
739       head = pool_elt_at_index (tw->timers, ts->head_index);
740       next_index = head->next;
741
742       /* Make slot empty */
743       head->next = head->prev = ts->head_index;
744
745       /* Construct vector of expired timer handles to give the user */
746       while (next_index != ts->head_index)
747         {
748           t = pool_elt_at_index (tw->timers, next_index);
749           next_index = t->next;
750           vec_add1 (callback_vector, t->user_handle);
751 #if TW_START_STOP_TRACE_SIZE > 0
752           TW (tw_timer_trace) (tw, 0xfe, t->user_handle, t - tw->timers);
753 #endif
754           pool_put (tw->timers, t);
755         }
756
757       /* If any timers expired, tell the user */
758       if (callback_vector_arg == 0 && vec_len (callback_vector))
759         {
760           /* The callback is optional. We return the u32 * handle vector */
761           if (tw->expired_timer_callback)
762             {
763               tw->expired_timer_callback (callback_vector);
764               vec_reset_length (callback_vector);
765             }
766           tw->expired_timer_handles = callback_vector;
767         }
768
769 #if TW_FAST_WHEEL_BITMAP
770       tw->fast_slot_bitmap = clib_bitmap_set (tw->fast_slot_bitmap,
771                                               fast_wheel_index, 0);
772 #endif
773
774       tw->current_tick++;
775       fast_wheel_index++;
776       tw->current_index[TW_TIMER_RING_FAST] = fast_wheel_index;
777
778 #if TW_TIMER_WHEELS > 1
779       if (PREDICT_FALSE (fast_wheel_index == TW_SLOTS_PER_RING))
780         slow_wheel_index++;
781       tw->current_index[TW_TIMER_RING_SLOW] = slow_wheel_index;
782 #endif
783
784 #if TW_TIMER_WHEELS > 2
785       if (PREDICT_FALSE (slow_wheel_index == TW_SLOTS_PER_RING))
786         glacier_wheel_index++;
787       tw->current_index[TW_TIMER_RING_GLACIER] = glacier_wheel_index;
788 #endif
789
790       if (vec_len (callback_vector) >= tw->max_expirations)
791         break;
792     }
793
794   if (callback_vector_arg == 0)
795     tw->expired_timer_handles = callback_vector;
796
797   tw->last_run_time += i * tw->timer_interval;
798   return callback_vector;
799 }
800
801 u32 *TW (tw_timer_expire_timers) (TWT (tw_timer_wheel) * tw, f64 now)
802 {
803   return TW (tw_timer_expire_timers_internal) (tw, now, 0 /* no vector */ );
804 }
805
806 u32 *TW (tw_timer_expire_timers_vec) (TWT (tw_timer_wheel) * tw, f64 now,
807                                       u32 * vec)
808 {
809   return TW (tw_timer_expire_timers_internal) (tw, now, vec);
810 }
811
812 #if TW_FAST_WHEEL_BITMAP
813 /** Returns an approximation to the first timer expiration in
814  * timer-ticks from "now". To avoid wasting an unjustifiable
815  * amount of time on the problem, we maintain an approximate fast-wheel slot
816  * occupancy bitmap. We don't worry about clearing fast wheel bits
817  * when timers are removed from fast wheel slots.
818  */
819
820 u32 TW (tw_timer_first_expires_in_ticks) (TWT (tw_timer_wheel) * tw)
821 {
822   u32 first_expiring_index, fast_ring_index;
823   i32 delta;
824
825   if (clib_bitmap_is_zero (tw->fast_slot_bitmap))
826     return TW_SLOTS_PER_RING;
827
828   fast_ring_index = tw->current_index[TW_TIMER_RING_FAST];
829   if (fast_ring_index == TW_SLOTS_PER_RING)
830     fast_ring_index = 0;
831
832   first_expiring_index = clib_bitmap_next_set (tw->fast_slot_bitmap,
833                                                fast_ring_index);
834   if (first_expiring_index == ~0 && fast_ring_index != 0)
835     first_expiring_index = clib_bitmap_first_set (tw->fast_slot_bitmap);
836
837   ASSERT (first_expiring_index != ~0);
838
839   delta = (i32) first_expiring_index - (i32) fast_ring_index;
840   if (delta < 0)
841     delta += TW_SLOTS_PER_RING;
842
843   ASSERT (delta >= 0);
844
845   return (u32) delta;
846 }
847
848 #endif
849
850 /*
851  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
852  *
853  * Local Variables:
854  * eval: (c-set-style "gnu")
855  * End:
856  */