vppinfra: numa vector placement support
[vpp.git] / src / vppinfra / vec_bootstrap.h
1 /*
2  * Copyright (c) 2015 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   Copyright (c) 2001, 2002, 2003 Eliot Dresselhaus
17
18   Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining
19   a copy of this software and associated documentation files (the
20   "Software"), to deal in the Software without restriction, including
21   without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
22   distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software, and to
23   permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
24   the following conditions:
25
26   The above copyright notice and this permission notice shall be
27   included in all copies or substantial portions of the Software.
28
29   THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
30   EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
31   MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
32   NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE
33   LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION
34   OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION
35   WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
36 */
37
38 #ifndef included_clib_vec_bootstrap_h
39 #define included_clib_vec_bootstrap_h
40
41 /** \file
42     Vector bootstrap header file
43 */
44
45 /* Bootstrap include so that #include <vppinfra/mem.h> can include e.g.
46    <vppinfra/mheap.h> which depends on <vppinfra/vec.h>. */
47
48 /** \brief vector header structure
49
50    Bookkeeping header preceding vector elements in memory.
51    User header information may preceed standard vec header.
52    If you change u32 len -> u64 len, single vectors can
53    exceed 2**32 elements. Clib heaps are vectors. */
54
55 typedef struct
56 {
57 #if CLIB_VEC64 > 0
58   u64 len;
59 #else
60   u32 len; /**< Number of elements in vector (NOT its allocated length). */
61   u8 numa_id; /**< NUMA id */
62   u8 vpad[3]; /**< pad to 8 bytes */
63 #endif
64   u8 vector_data[0];  /**< Vector data . */
65 } vec_header_t;
66
67 #define VEC_NUMA_UNSPECIFIED (0xFF)
68
69 /** \brief Find the vector header
70
71     Given the user's pointer to a vector, find the corresponding
72     vector header
73
74     @param v pointer to a vector
75     @return pointer to the vector's vector_header_t
76 */
77 #define _vec_find(v)    ((vec_header_t *) (v) - 1)
78
79 #define _vec_round_size(s) \
80   (((s) + sizeof (uword) - 1) &~ (sizeof (uword) - 1))
81
82 always_inline uword
83 vec_header_bytes (uword header_bytes)
84 {
85   return round_pow2 (header_bytes + sizeof (vec_header_t),
86                      sizeof (vec_header_t));
87 }
88
89 /** \brief Find a user vector header
90
91     Finds the user header of a vector with unspecified alignment given
92     the user pointer to the vector.
93 */
94
95 always_inline void *
96 vec_header (void *v, uword header_bytes)
97 {
98   return v - vec_header_bytes (header_bytes);
99 }
100
101 /** \brief Find the end of user vector header
102
103     Finds the end of the user header of a vector with unspecified
104     alignment given the user pointer to the vector.
105 */
106
107 always_inline void *
108 vec_header_end (void *v, uword header_bytes)
109 {
110   return v + vec_header_bytes (header_bytes);
111 }
112
113 always_inline uword
114 vec_aligned_header_bytes (uword header_bytes, uword align)
115 {
116   return round_pow2 (header_bytes + sizeof (vec_header_t), align);
117 }
118
119 always_inline void *
120 vec_aligned_header (void *v, uword header_bytes, uword align)
121 {
122   return v - vec_aligned_header_bytes (header_bytes, align);
123 }
124
125 always_inline void *
126 vec_aligned_header_end (void *v, uword header_bytes, uword align)
127 {
128   return v + vec_aligned_header_bytes (header_bytes, align);
129 }
130
131
132 /** \brief Number of elements in vector (lvalue-capable)
133
134    _vec_len (v) does not check for null, but can be used as an lvalue
135    (e.g. _vec_len (v) = 99).
136 */
137
138 #define _vec_len(v)     (_vec_find(v)->len)
139
140 /** \brief Number of elements in vector (rvalue-only, NULL tolerant)
141
142     vec_len (v) checks for NULL, but cannot be used as an lvalue.
143     If in doubt, use vec_len...
144 */
145
146 #define vec_len(v)      ((v) ? _vec_len(v) : 0)
147
148 /** \brief Vector's NUMA id (lvalue-capable)
149
150     _vec_numa(v) does not check for null, but can be used as an lvalue
151     (e.g. _vec_numa(v) = 1).
152 */
153
154 #define _vec_numa(v) (_vec_find(v)->numa_id)
155
156 /** \brief Return vector's NUMA ID (rvalue-only, NULL tolerant)
157     vec_numa(v) checks for NULL, but cannot be used as an lvalue.
158 */
159 #define vec_numa(v) ((v) ? _vec_numa(v) : 0)
160
161
162 /** \brief Number of data bytes in vector. */
163
164 #define vec_bytes(v) (vec_len (v) * sizeof (v[0]))
165
166 /** \brief Total number of bytes that can fit in vector with current allocation. */
167
168 #define vec_capacity(v,b)                                                       \
169 ({                                                                              \
170   void * _vec_capacity_v = (void *) (v);                                        \
171   uword _vec_capacity_b = (b);                                                  \
172   _vec_capacity_b = sizeof (vec_header_t) + _vec_round_size (_vec_capacity_b);  \
173   _vec_capacity_v ? clib_mem_size (_vec_capacity_v - _vec_capacity_b) : 0;      \
174 })
175
176 /** \brief Total number of elements that can fit into vector. */
177 #define vec_max_len(v) (vec_capacity(v,0) / sizeof (v[0]))
178
179 /** \brief Set vector length to a user-defined value */
180 #ifndef __COVERITY__            /* Coverity gets confused by ASSERT() */
181 #define vec_set_len(v, l) do {     \
182     ASSERT(v);                     \
183     ASSERT((l) <= vec_max_len(v)); \
184     CLIB_MEM_POISON_LEN((void *)(v), _vec_len(v) * sizeof((v)[0]), (l) * sizeof((v)[0])); \
185     _vec_len(v) = (l);             \
186 } while (0)
187 #else /* __COVERITY__ */
188 #define vec_set_len(v, l) do {     \
189     _vec_len(v) = (l);             \
190 } while (0)
191 #endif /* __COVERITY__ */
192
193 /** \brief Reset vector length to zero
194     NULL-pointer tolerant
195 */
196 #define vec_reset_length(v) do { if (v) vec_set_len (v, 0); } while (0)
197
198 /** \brief End (last data address) of vector. */
199 #define vec_end(v)      ((v) + vec_len (v))
200
201 /** \brief True if given pointer is within given vector. */
202 #define vec_is_member(v,e) ((e) >= (v) && (e) < vec_end (v))
203
204 /** \brief Get vector value at index i checking that i is in bounds. */
205 #define vec_elt_at_index(v,i)                   \
206 ({                                              \
207   ASSERT ((i) < vec_len (v));                   \
208   (v) + (i);                                    \
209 })
210
211 /** \brief Get vector value at index i */
212 #define vec_elt(v,i) (vec_elt_at_index(v,i))[0]
213
214 /** \brief Vector iterator */
215 #define vec_foreach(var,vec) for (var = (vec); var < vec_end (vec); var++)
216
217 /** \brief Vector iterator (reverse) */
218 #define vec_foreach_backwards(var,vec) \
219 for (var = vec_end (vec) - 1; var >= (vec); var--)
220
221 /** \brief Iterate over vector indices. */
222 #define vec_foreach_index(var,v) for ((var) = 0; (var) < vec_len (v); (var)++)
223
224 /** \brief Iterate over vector indices (reverse). */
225 #define vec_foreach_index_backwards(var,v) \
226   for ((var) = vec_len((v)) - 1; (var) >= 0; (var)--)
227
228 /** \brief return the NUMA index for a vector */
229 always_inline uword
230 vec_get_numa (void *v)
231 {
232   vec_header_t *vh;
233   if (v == 0)
234     return 0;
235   vh = _vec_find (v);
236   return vh->numa_id;
237 }
238
239 #endif /* included_clib_vec_bootstrap_h */
240
241 /*
242  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
243  *
244  * Local Variables:
245  * eval: (c-set-style "gnu")
246  * End:
247  */