ef0194425254fa63268d2d980e5cc18bdd05d596
[dpdk.git] / doc / guides / linux_gsg / sys_reqs.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
32 System Requirements
33 ===================
34
35 This chapter describes the packages required to compile the DPDK.
36
37 .. note::
38
39     If the DPDK is being used on an Intel® Communications Chipset 89xx Series platform,
40     please consult the *Intel® Communications Chipset 89xx Series Software for Linux* Getting Started Guide*.
41
42 BIOS Setting Prerequisite on x86
43 --------------------------------
44
45 For the majority of platforms, no special BIOS settings are needed to use basic DPDK functionality.
46 However, for additional HPET timer and power management functionality,
47 and high performance of small packets on 40G NIC, BIOS setting changes may be needed.
48 Consult :ref:`Chapter 5. Enabling Additional Functionality <Enabling_Additional_Functionality>`
49 for more information on the required changes.
50
51 Compilation of the DPDK
52 -----------------------
53
54 **Required Tools:**
55
56 .. note::
57
58     Testing has been performed using Fedora* 18. The setup commands and installed packages needed on other systems may be different.
59     For details on other Linux distributions and the versions tested, please consult the DPDK Release Notes.
60
61 *   GNU  make
62
63 *   coreutils:  cmp, sed, grep, arch
64
65 *   gcc: versions 4.5.x or later is recommended for i686/x86_64. versions 4.8.x or later is recommended
66     for ppc_64 and x86_x32 ABI. On some distributions, some specific compiler flags and linker flags are enabled by
67     default and affect performance (- fstack-protector, for example). Please refer to the documentation
68     of your distribution and to gcc -dumpspecs.
69
70 *   libc headers (glibc-devel.i686 / libc6-dev-i386; glibc-devel.x86_64 for 64-bit compilation on Intel
71     architecture; glibc-devel.ppc64 for 64 bit IBM Power architecture;)
72
73 *   Linux kernel headers or sources required to build kernel modules. (kernel - devel.x86_64;
74     kernel - devel.ppc64)
75
76 *   Additional packages required for 32-bit compilation on 64-bit systems are:
77
78     glibc.i686, libgcc.i686, libstdc++.i686 and glibc-devel.i686 for Intel i686/x86_64;
79
80     glibc.ppc64, libgcc.ppc64, libstdc++.ppc64 and glibc-devel.ppc64 for IBM ppc_64;
81
82 .. note::
83
84     x86_x32 ABI is currently supported with distribution packages only on Ubuntu
85     higher than 13.10 or recent Debian distribution. The only supported  compiler is gcc 4.8+.
86
87 .. note::
88
89     Python, version 2.6 or 2.7, to use various helper scripts included in the DPDK package
90
91
92 **Optional Tools:**
93
94 *   Intel®  C++ Compiler (icc). For installation, additional libraries may be required.
95     See the icc Installation Guide found in the Documentation directory under the compiler installation.
96     This release has been tested using version 12.1.
97
98 *   IBM® Advance ToolChain for Powerlinux. This is a set of open source development tools and runtime libraries
99     which allows users to take leading edge advantage of IBM's latest POWER hardware features on Linux. To install
100     it, see the IBM official installation document.
101
102 *   libpcap headers and libraries (libpcap-devel) to compile and use the libpcap-based poll-mode driver.
103     This driver is disabled by default and can be enabled by setting CONFIG_RTE_LIBRTE_PMD_PCAP=y in the build time config file.
104
105 Running DPDK Applications
106 -------------------------
107
108 To run an DPDK application, some customization may be required on the target machine.
109
110 System Software
111 ~~~~~~~~~~~~~~~
112
113 **Required:**
114
115 *   Kernel version >= 2.6.34
116
117     The kernel version in use can be checked using the command:
118
119     .. code-block:: console
120
121         uname -r
122
123 *   glibc >= 2.7 (for features related to cpuset)
124
125     The version can be checked using the ldd --version command. A sample output is shown below:
126
127     .. code-block:: console
128
129         # ldd --version
130
131         ldd (GNU libc) 2.14.90
132         Copyright (C) 2011 Free Software Foundation, Inc.
133         This is free software; see the source for copying conditions. There is NO
134         warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
135         Written by Roland McGrath and Ulrich Drepper.
136
137 *   Kernel configuration
138
139     In the Fedora* OS and other common distributions, such as Ubuntu*, or Red Hat Enterprise Linux*,
140     the vendor supplied kernel configurations can be used to run most DPDK applications.
141
142     For other kernel builds, options which should be enabled for DPDK include:
143
144     *   UIO support
145
146     *   HUGETLBFS
147
148     *   PROC_PAGE_MONITOR  support
149
150     *   HPET and HPET_MMAP configuration options should also be enabled if HPET  support is required.
151         See :ref:`Section 5.1 High Precision Event Timer (HPET) Functionality <High_Precision_Event_Timer>` for more details.
152
153 .. _linux_gsg_hugepages:
154
155 Use of Hugepages in the Linux* Environment
156 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
157
158 Hugepage support is required for the large memory pool allocation used for packet buffers
159 (the HUGETLBFS option must be enabled in the running kernel as indicated in Section 2.3).
160 By using hugepage allocations, performance is increased since fewer pages are needed,
161 and therefore less Translation Lookaside Buffers (TLBs, high speed translation caches),
162 which reduce the time it takes to translate a virtual page address to a physical page address.
163 Without hugepages, high TLB miss rates would occur with the standard 4k page size, slowing performance.
164
165 Reserving Hugepages for DPDK Use
166 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
167
168 The allocation of hugepages should be done at boot time or as soon as possible after system boot
169 to prevent memory from being fragmented in physical memory.
170 To reserve hugepages at boot time, a parameter is passed to the Linux* kernel on the kernel command line.
171
172 For 2 MB pages, just pass the hugepages option to the kernel. For example, to reserve 1024 pages of 2 MB, use:
173
174 .. code-block:: console
175
176     hugepages=1024
177
178 For other hugepage sizes, for example 1G pages, the size must be specified explicitly and
179 can also be optionally set as the default hugepage size for the system.
180 For example, to reserve 4G of hugepage memory in the form of four 1G pages, the following options should be passed to the kernel:
181
182 .. code-block:: console
183
184     default_hugepagesz=1G hugepagesz=1G hugepages=4
185
186 .. note::
187
188     The hugepage sizes that a CPU supports can be determined from the CPU flags on Intel architecture.
189     If pse exists, 2M hugepages are supported; if pdpe1gb exists, 1G hugepages are supported.
190     On IBM Power architecture, the supported hugepage sizes are 16MB and 16GB.
191
192 .. note::
193
194     For 64-bit applications, it is recommended to use 1 GB hugepages if the platform supports them.
195
196 In the case of a dual-socket NUMA system,
197 the number of hugepages reserved at boot time is generally divided equally between the two sockets
198 (on the assumption that sufficient memory is present on both sockets).
199
200 See the Documentation/kernel-parameters.txt file in your Linux* source tree for further details of these and other kernel options.
201
202 **Alternative:**
203
204 For 2 MB pages, there is also the option of allocating hugepages after the system has booted.
205 This is done by echoing the number of hugepages required to a nr_hugepages file in the /sys/devices/ directory.
206 For a single-node system, the command to use is as follows (assuming that 1024 pages are required):
207
208 .. code-block:: console
209
210     echo 1024 > /sys/kernel/mm/hugepages/hugepages-2048kB/nr_hugepages
211
212 On a NUMA machine, pages should be allocated explicitly on separate nodes:
213
214 .. code-block:: console
215
216     echo 1024 > /sys/devices/system/node/node0/hugepages/hugepages-2048kB/nr_hugepages
217     echo 1024 > /sys/devices/system/node/node1/hugepages/hugepages-2048kB/nr_hugepages
218
219 .. note::
220
221     For 1G pages, it is not possible to reserve the hugepage memory after the system has booted.
222
223 Using Hugepages with the DPDK
224 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
225
226 Once the hugepage memory is reserved, to make the memory available for DPDK use, perform the following steps:
227
228 .. code-block:: console
229
230     mkdir /mnt/huge
231     mount -t hugetlbfs nodev /mnt/huge
232
233 The mount point can be made permanent across reboots, by adding the following line to the /etc/fstab file:
234
235 .. code-block:: console
236
237     nodev /mnt/huge hugetlbfs defaults 0 0
238
239 For 1GB pages, the page size must be specified as a mount option:
240
241 .. code-block:: console
242
243     nodev /mnt/huge_1GB hugetlbfs pagesize=1GB 0 0
244
245 Xen Domain0 Support in the Linux* Environment
246 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
247
248 The existing memory management implementation is based on the Linux* kernel hugepage mechanism.
249 On the Xen hypervisor, hugepage support for DomainU (DomU) Guests means that DPDK applications work as normal for guests.
250
251 However, Domain0 (Dom0) does not support hugepages.
252 To work around this limitation, a new kernel module rte_dom0_mm is added to facilitate the allocation and mapping of memory via
253 **IOCTL** (allocation) and **MMAP** (mapping).
254
255 Enabling Xen Dom0 Mode in the DPDK
256 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
257
258 By default, Xen Dom0 mode is disabled in the DPDK build configuration files.
259 To support Xen Dom0, the CONFIG_RTE_LIBRTE_XEN_DOM0 setting should be changed to “y”, which enables the Xen Dom0 mode at compile time.
260
261 Furthermore, the CONFIG_RTE_EAL_ALLOW_INV_SOCKET_ID setting should also be changed to “y” in the case of the wrong socket ID being received.
262
263 Loading the DPDK rte_dom0_mm Module
264 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
265
266 To run any DPDK application on Xen Dom0, the rte_dom0_mm module must be loaded into the running kernel with rsv_memsize option.
267 The module is found in the kmod sub-directory of the DPDK target directory.
268 This module should be loaded using the insmod command as shown below (assuming that the current directory is the DPDK target directory):
269
270 .. code-block:: console
271
272     sudo insmod kmod/rte_dom0_mm.ko rsv_memsize=X
273
274 The value X cannot be greater than 4096(MB).
275
276 Configuring Memory for DPDK Use
277 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
278
279 After the rte_dom0_mm.ko kernel module has been loaded, the user must configure the memory size for DPDK usage.
280 This is done by echoing the memory size to a memsize file in the /sys/devices/ directory.
281 Use the following command (assuming that 2048 MB is required):
282
283 .. code-block:: console
284
285     echo 2048 > /sys/kernel/mm/dom0-mm/memsize-mB/memsize
286
287 The user can also check how much memory has already been used:
288
289 .. code-block:: console
290
291     cat /sys/kernel/mm/dom0-mm/memsize-mB/memsize_rsvd
292
293 Xen Domain0 does not support NUMA configuration, as a result the --socket-mem command line option is invalid for Xen Domain0.
294
295 .. note::
296
297     The memsize value cannot be greater than the rsv_memsize value.
298
299 Running the DPDK Application on Xen Domain0
300 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
301
302 To run the DPDK application on Xen Domain0, an extra command line option --xen-dom0 is required.