9b788408cc98126f4ccd5e2378f81cdf2b89f2f4
[dpdk.git] / doc / guides / freebsd_gsg / build_dpdk.rst
1 ..  BSD LICENSE
2     Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation. All rights reserved.
3     All rights reserved.
4
5     Redistribution and use in source and binary forms, with or without
6     modification, are permitted provided that the following conditions
7     are met:
8
9     * Redistributions of source code must retain the above copyright
10     notice, this list of conditions and the following disclaimer.
11     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
12     notice, this list of conditions and the following disclaimer in
13     the documentation and/or other materials provided with the
14     distribution.
15     * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
16     contributors may be used to endorse or promote products derived
17     from this software without specific prior written permission.
18
19     THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
20     "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
21     LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
22     A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
23     OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
24     SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
25     LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
26     DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
27     THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
28     (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
29     OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
30
31 Compiling the Intel® DPDK Target from Source
32 ============================================
33
34 Install the Intel® DPDK and Browse Sources
35 ------------------------------------------
36
37 First, uncompress the archive and move to the Intel® DPDK source directory:
38
39 .. code-block:: console
40
41     user@host:~ # unzip DPDK-<version>zip
42     user@host:~ # cd DPDK-<version>
43     user@host:~/DPDK # ls
44     app/ config/ examples/ lib/ LICENSE.GPL LICENSE.LGPL Makefile mk/ scripts/ tools/
45
46 The Intel® DPDK is composed of several directories:
47
48 *   lib: Source code of Intel® DPDK libraries
49
50 *   app: Source code of Intel® DPDK applications (automatic tests)
51
52 *   examples: Source code of Intel® DPDK applications
53
54 *   config, tools, scripts, mk: Framework-related makefiles, scripts and configuration
55
56 Installation of the Intel® DPDK Target Environments
57 ---------------------------------------------------
58
59 The format of an Intel® DPDK target is:
60
61 ARCH-MACHINE-EXECENV-TOOLCHAIN
62
63 Where:
64
65 *   ARCH is:   x86_64
66
67 *   MACHINE is: native
68
69 *   EXECENV is: bsdapp
70
71 *   TOOLCHAIN is: gcc
72
73 The configuration files for the Intel® DPDK targets can be found in the DPDK/config directory in the form of:
74
75 ::
76
77     defconfig_ARCH-MACHINE-EXECENV-TOOLCHAIN
78
79 .. note::
80
81     Configuration files are provided with the RTE_MACHINE optimization level set.
82     Within the configuration files, the RTE_MACHINE configuration value is set to native,
83     which means that the compiled software is tuned for the platform on which it is built.
84     For more information on this setting, and its possible values,
85     see the *Intel® DPDK Programmers Guide*.
86
87 To install and make the target, use gmake install T=<target> CC=gcc48.
88
89 For example to compile for FreeBSD* use:
90
91 .. code-block:: console
92
93     gmake install T=x86_64-native-bsdapp-gcc CC=gcc48
94
95 To prepare a target without building it, for example,
96 if the configuration changes need to be made before compilation,
97 use the gmake config T=<target> command:
98
99 .. code-block:: console
100
101     gmake config T=x86_64-native-bsdapp-gcc CC=gcc48
102
103 To build after configuration, change directory to ./x86_64-native-bsdapp-gcc and use:
104
105 .. code-block:: console
106
107     gmake CC=gcc48
108
109 Browsing the Installed Intel®DPDK Environment Target
110 ----------------------------------------------------
111
112 Once a target is created, it contains all the libraries
113 and header files for the Intel® DPDK environment that are required to build customer applications.
114 In addition, the test and testpmd applications are built under the build/app directory, which may be used for testing.
115 A kmod directory is also present that contains the kernel modules to install:
116
117 .. code-block:: console
118
119     user@host:~/DPDK # ls x86_64-native-bsdapp-gcc
120     app   build    hostapp    include    kmod    lib    Makefile
121
122 Loading the Intel® DPDK contigmem Module
123 ----------------------------------------
124
125 To run any Intel® DPDK application, the contigmem module must be loaded into the running kernel.
126 The module is found in the kmod sub-directory of the Intel® DPDK target directory.
127 The module can be loaded using kldload (assuming that the current directory is the Intel® DPDK target directory):
128
129 .. code-block:: console
130
131     kldload ./kmod/contigmem.ko
132
133 It is advisable to include the loading of the contigmem module during the boot process to avoid issues
134 with potential memory fragmentation during later system up time.
135 This can be achieved by copying the module to the /boot/kernel/ directory and placing the following into /boot/loader.conf:
136
137 ::
138
139     contigmem_load="YES"
140
141 .. note::
142
143     The contigmem_load directive should be placed after any definitions of hw.contigmem.num_buffers
144     and hw.contigmem.buffer_size if the default values are not to be used.
145
146 An error such as kldload: can't load ./x86_64-native-bsdapp-gcc/kmod/contigmem.ko: Exec format error,
147 is generally attributed to not having enough contiguous memory available and can be verified via dmesg or /var/log/messages:
148
149 .. code-block:: console
150
151     kernel: contigmalloc failed for buffer <n>
152
153 To avoid this error, reduce the number of buffers or the buffer size.
154
155 Loading the Intel® DPDK nic_uio Module
156 --------------------------------------
157
158 After loading the contigmem module, the nic_uio must also be loaded into the running kernel prior to running any Intel® DPDK application.
159 This module must be loaded using the kldload command as shown below (assuming that the current directory is the Intel® DPDK target directory).
160
161 .. code-block:: console
162
163     kldload ./kmod/nic_uio.ko
164
165 .. note::
166
167     Currently loaded modules can be seen by using the kldstat command.
168     A module can be removed from the running kernel by using kldunload <module_name>.
169     While the nic_uio module can be loaded during boot,
170     the module load order cannot be guaranteed and in the case where only some ports are bound to nic_uio
171     and others remain in use by the original driver, it is necessary to load nic_uio after booting into the kernel,
172     specifically after the original driver has been loaded.
173
174 To load the module during boot, copy the nic_uio module to /boot/kernel and place the following into /boot/loader.conf:
175
176 ::
177
178     nic_uio_load="YES"
179
180 .. note::
181
182     nic_uio_load="YES" must appear after the contigmem_load directive, if it exists.
183
184 Binding Network Ports to the nic_uio Module
185 -------------------------------------------
186
187 By default, the nic_uio module will take ownership of network ports if they are recognized Intel® DPDK devices
188 and are not owned by another module.
189
190 Device ownership can be viewed using the pciconf -l command.
191
192 The example below shows four Intel® 82599 network ports under if_ixgbe module ownership.
193
194 .. code-block:: console
195
196     user@host:~ # pciconf -l
197     ix0@pci0:1:0:0: class=0x020000 card=0x00038086 chip=0x10fb8086 rev=0x01 hdr=0x00
198     ix1@pci0:1:0:1: class=0x020000 card=0x00038086 chip=0x10fb8086 rev=0x01 hdr=0x00
199     ix2@pci0:2:0:0: class=0x020000 card=0x00038086 chip=0x10fb8086 rev=0x01 hdr=0x00
200     ix3@pci0:2:0:1: class=0x020000 card=0x00038086 chip=0x10fb8086 rev=0x01 hdr=0x00
201
202 The first column constitutes three components:
203
204 #.  Device name: ixN
205
206 #.  Unit name:  pci0
207
208 #.  Selector (Bus:Device:Function):   1:0:0
209
210 Where no driver is associated with a device, the device name will be none.
211
212 By default, the FreeBSD* kernel will include built-in drivers for the most common devices;
213 a kernel rebuild would normally be required to either remove the drivers or configure them as loadable modules.
214
215 To avoid building a custom kernel, the nic_uio module can detach a network port from its current device driver.
216 This is achieved by setting the hw.nic_uio.bdfs kernel environment variable prior to loading nic_uio, as follows:
217
218 ::
219
220     hw.nic_uio.bdfs="b:d:f,b:d:f,..."
221
222 Where a comma separated list of selectors is set, the list must not contain any whitespace.
223
224 For example to re-bind ix2@pci0:2:0:0 and ix3@pci0:2:0: to the nic_uio module upon loading, use the following command:
225
226 .. code-block:: console
227
228     kenv hw.nic_uio.bdfs="2:0:0,2:0:1"
229
230 The variable can also be specified during boot by placing the following into /boot/ loader.conf:
231
232 ::
233
234     hw.nic_uio.bdfs="2:0:0,2:0:1"
235
236 To restore the original device binding,
237 it is necessary to reboot FreeBSD* if the original driver has been compiled into the kernel.
238
239 For example to rebind some or all ports to the original driver:
240
241 Update or remove the hw.nic_uio.bdfs entry in /boot/loader.conf if specified there for persistency, then;
242
243 .. code-block:: console
244
245     reboot
246
247 If rebinding to a driver that is a loadable module, the network port binding can be reset without rebooting.
248 This requires the unloading of the nic_uio module and the original driver.
249
250 Update or remove the hw.nic_uio.bdfs entry from /boot/loader.conf if specified there for persistency.
251
252 .. code-block:: console
253
254     kldunload nic_uio
255
256 kldunload <original_driver>
257
258 .. code-block:: console
259
260     kenv -u hw.nic_uio.bdfs
261
262 to remove all network ports from nic_uio and undefined this system variable OR
263
264 .. code-block:: console
265
266     kenv hw.nic_uio.bdfs="b:d:f,b:d:f,..."
267
268 (to update nic_uio ports)
269
270 .. code-block:: console
271
272     kldload <original_driver>
273     kldload nic_uio
274
275 (if updating the list of associated network ports)