lib/eal/common/malloc_heap.c

   1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   2  * Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation
   3  */
   4 #include <stdint.h>
   5 #include <stddef.h>
   6 #include <stdlib.h>
   7 #include <stdio.h>
   8 #include <stdarg.h>
   9 #include <errno.h>
  10 #include <sys/queue.h>
  11
  12 #include <rte_memory.h>
  13 #include <rte_errno.h>
  14 #include <rte_eal.h>
  15 #include <rte_eal_memconfig.h>
  16 #include <rte_launch.h>
  17 #include <rte_per_lcore.h>
  18 #include <rte_lcore.h>
  19 #include <rte_common.h>
  20 #include <rte_string_fns.h>
  21 #include <rte_spinlock.h>
  22 #include <rte_memcpy.h>
  23 #include <rte_memzone.h>
  24 #include <rte_atomic.h>
  25 #include <rte_fbarray.h>
  26
  27 #include "eal_internal_cfg.h"
  28 #include "eal_memalloc.h"
  29 #include "eal_memcfg.h"
  30 #include "eal_private.h"
  31 #include "malloc_elem.h"
  32 #include "malloc_heap.h"
  33 #include "malloc_mp.h"
  34
  35 /* start external socket ID's at a very high number */
  36 #define CONST_MAX(a, b) (a > b ? a : b) /* RTE_MAX is not a constant */
  37 #define EXTERNAL_HEAP_MIN_SOCKET_ID (CONST_MAX((1 << 8), RTE_MAX_NUMA_NODES))
  38
  39 static unsigned
  40 check_hugepage_sz(unsigned flags, uint64_t hugepage_sz)
  41 {
  42         unsigned check_flag = 0;
  43
  44         if (!(flags & ~RTE_MEMZONE_SIZE_HINT_ONLY))
  45                 return 1;
  46
  47         switch (hugepage_sz) {
  48         case RTE_PGSIZE_256K:
  49                 check_flag = RTE_MEMZONE_256KB;
  50                 break;
  51         case RTE_PGSIZE_2M:
  52                 check_flag = RTE_MEMZONE_2MB;
  53                 break;
  54         case RTE_PGSIZE_16M:
  55                 check_flag = RTE_MEMZONE_16MB;
  56                 break;
  57         case RTE_PGSIZE_256M:
  58                 check_flag = RTE_MEMZONE_256MB;
  59                 break;
  60         case RTE_PGSIZE_512M:
  61                 check_flag = RTE_MEMZONE_512MB;
  62                 break;
  63         case RTE_PGSIZE_1G:
  64                 check_flag = RTE_MEMZONE_1GB;
  65                 break;
  66         case RTE_PGSIZE_4G:
  67                 check_flag = RTE_MEMZONE_4GB;
  68                 break;
  69         case RTE_PGSIZE_16G:
  70                 check_flag = RTE_MEMZONE_16GB;
  71         }
  72
  73         return check_flag & flags;
  74 }
  75
  76 int
  77 malloc_socket_to_heap_id(unsigned int socket_id)
  78 {
  79         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
  80         int i;
  81
  82         for (i = 0; i < RTE_MAX_HEAPS; i++) {
  83                 struct malloc_heap *heap = &mcfg->malloc_heaps[i];
  84
  85                 if (heap->socket_id == socket_id)
  86                         return i;
  87         }
  88         return -1;
  89 }
  90
  91 /*
  92  * Expand the heap with a memory area.
  93  */
  94 static struct malloc_elem *
  95 malloc_heap_add_memory(struct malloc_heap *heap, struct rte_memseg_list *msl,
  96                 void *start, size_t len)
  97 {
  98         struct malloc_elem *elem = start;
  99
 100         malloc_elem_init(elem, heap, msl, len, elem, len);
 101
 102         malloc_elem_insert(elem);
 103
 104         elem = malloc_elem_join_adjacent_free(elem);
 105
 106         malloc_elem_free_list_insert(elem);
 107
 108         return elem;
 109 }
 110
 111 static int
 112 malloc_add_seg(const struct rte_memseg_list *msl,
 113                 const struct rte_memseg *ms, size_t len, void *arg __rte_unused)
 114 {
 115         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
 116         struct rte_memseg_list *found_msl;
 117         struct malloc_heap *heap;
 118         int msl_idx, heap_idx;
 119
 120         if (msl->external)
 121                 return 0;
 122
 123         heap_idx = malloc_socket_to_heap_id(msl->socket_id);
 124         if (heap_idx < 0) {
 125                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Memseg list has invalid socket id\n");
 126                 return -1;
 127         }
 128         heap = &mcfg->malloc_heaps[heap_idx];
 129
 130         /* msl is const, so find it */
 131         msl_idx = msl - mcfg->memsegs;
 132
 133         if (msl_idx < 0 || msl_idx >= RTE_MAX_MEMSEG_LISTS)
 134                 return -1;
 135
 136         found_msl = &mcfg->memsegs[msl_idx];
 137
 138         malloc_heap_add_memory(heap, found_msl, ms->addr, len);
 139
 140         heap->total_size += len;
 141
 142         RTE_LOG(DEBUG, EAL, "Added %zuM to heap on socket %i\n", len >> 20,
 143                         msl->socket_id);
 144         return 0;
 145 }
 146
 147 /*
 148  * Iterates through the freelist for a heap to find a free element
 149  * which can store data of the required size and with the requested alignment.
 150  * If size is 0, find the biggest available elem.
 151  * Returns null on failure, or pointer to element on success.
 152  */
 153 static struct malloc_elem *
 154 find_suitable_element(struct malloc_heap *heap, size_t size,
 155                 unsigned int flags, size_t align, size_t bound, bool contig)
 156 {
 157         size_t idx;
 158         struct malloc_elem *elem, *alt_elem = NULL;
 159
 160         for (idx = malloc_elem_free_list_index(size);
 161                         idx < RTE_HEAP_NUM_FREELISTS; idx++) {
 162                 for (elem = LIST_FIRST(&heap->free_head[idx]);
 163                                 !!elem; elem = LIST_NEXT(elem, free_list)) {
 164                         if (malloc_elem_can_hold(elem, size, align, bound,
 165                                         contig)) {
 166                                 if (check_hugepage_sz(flags,
 167                                                 elem->msl->page_sz))
 168                                         return elem;
 169                                 if (alt_elem == NULL)
 170                                         alt_elem = elem;
 171                         }
 172                 }
 173         }
 174
 175         if ((alt_elem != NULL) && (flags & RTE_MEMZONE_SIZE_HINT_ONLY))
 176                 return alt_elem;
 177
 178         return NULL;
 179 }
 180
 181 /*
 182  * Iterates through the freelist for a heap to find a free element with the
 183  * biggest size and requested alignment. Will also set size to whatever element
 184  * size that was found.
 185  * Returns null on failure, or pointer to element on success.
 186  */
 187 static struct malloc_elem *
 188 find_biggest_element(struct malloc_heap *heap, size_t *size,
 189                 unsigned int flags, size_t align, bool contig)
 190 {
 191         struct malloc_elem *elem, *max_elem = NULL;
 192         size_t idx, max_size = 0;
 193
 194         for (idx = 0; idx < RTE_HEAP_NUM_FREELISTS; idx++) {
 195                 for (elem = LIST_FIRST(&heap->free_head[idx]);
 196                                 !!elem; elem = LIST_NEXT(elem, free_list)) {
 197                         size_t cur_size;
 198                         if ((flags & RTE_MEMZONE_SIZE_HINT_ONLY) == 0 &&
 199                                         !check_hugepage_sz(flags,
 200                                                 elem->msl->page_sz))
 201                                 continue;
 202                         if (contig) {
 203                                 cur_size =
 204                                         malloc_elem_find_max_iova_contig(elem,
 205                                                         align);
 206                         } else {
 207                                 void *data_start = RTE_PTR_ADD(elem,
 208                                                 MALLOC_ELEM_HEADER_LEN);
 209                                 void *data_end = RTE_PTR_ADD(elem, elem->size -
 210                                                 MALLOC_ELEM_TRAILER_LEN);
 211                                 void *aligned = RTE_PTR_ALIGN_CEIL(data_start,
 212                                                 align);
 213                                 /* check if aligned data start is beyond end */
 214                                 if (aligned >= data_end)
 215                                         continue;
 216                                 cur_size = RTE_PTR_DIFF(data_end, aligned);
 217                         }
 218                         if (cur_size > max_size) {
 219                                 max_size = cur_size;
 220                                 max_elem = elem;
 221                         }
 222                 }
 223         }
 224
 225         *size = max_size;
 226         return max_elem;
 227 }
 228
 229 /*
 230  * Main function to allocate a block of memory from the heap.
 231  * It locks the free list, scans it, and adds a new memseg if the
 232  * scan fails. Once the new memseg is added, it re-scans and should return
 233  * the new element after releasing the lock.
 234  */
 235 static void *
 236 heap_alloc(struct malloc_heap *heap, const char *type __rte_unused, size_t size,
 237                 unsigned int flags, size_t align, size_t bound, bool contig)
 238 {
 239         struct malloc_elem *elem;
 240
 241         size = RTE_CACHE_LINE_ROUNDUP(size);
 242         align = RTE_CACHE_LINE_ROUNDUP(align);
 243
 244         /* roundup might cause an overflow */
 245         if (size == 0)
 246                 return NULL;
 247         elem = find_suitable_element(heap, size, flags, align, bound, contig);
 248         if (elem != NULL) {
 249                 elem = malloc_elem_alloc(elem, size, align, bound, contig);
 250
 251                 /* increase heap's count of allocated elements */
 252                 heap->alloc_count++;
 253         }
 254
 255         return elem == NULL ? NULL : (void *)(&elem[1]);
 256 }
 257
 258 static void *
 259 heap_alloc_biggest(struct malloc_heap *heap, const char *type __rte_unused,
 260                 unsigned int flags, size_t align, bool contig)
 261 {
 262         struct malloc_elem *elem;
 263         size_t size;
 264
 265         align = RTE_CACHE_LINE_ROUNDUP(align);
 266
 267         elem = find_biggest_element(heap, &size, flags, align, contig);
 268         if (elem != NULL) {
 269                 elem = malloc_elem_alloc(elem, size, align, 0, contig);
 270
 271                 /* increase heap's count of allocated elements */
 272                 heap->alloc_count++;
 273         }
 274
 275         return elem == NULL ? NULL : (void *)(&elem[1]);
 276 }
 277
 278 /* this function is exposed in malloc_mp.h */
 279 void
 280 rollback_expand_heap(struct rte_memseg **ms, int n_segs,
 281                 struct malloc_elem *elem, void *map_addr, size_t map_len)
 282 {
 283         if (elem != NULL) {
 284                 malloc_elem_free_list_remove(elem);
 285                 malloc_elem_hide_region(elem, map_addr, map_len);
 286         }
 287
 288         eal_memalloc_free_seg_bulk(ms, n_segs);
 289 }
 290
 291 /* this function is exposed in malloc_mp.h */
 292 struct malloc_elem *
 293 alloc_pages_on_heap(struct malloc_heap *heap, uint64_t pg_sz, size_t elt_size,
 294                 int socket, unsigned int flags, size_t align, size_t bound,
 295                 bool contig, struct rte_memseg **ms, int n_segs)
 296 {
 297         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
 298         struct rte_memseg_list *msl;
 299         struct malloc_elem *elem = NULL;
 300         size_t alloc_sz;
 301         int allocd_pages;
 302         void *ret, *map_addr;
 303
 304         alloc_sz = (size_t)pg_sz * n_segs;
 305
 306         /* first, check if we're allowed to allocate this memory */
 307         if (eal_memalloc_mem_alloc_validate(socket,
 308                         heap->total_size + alloc_sz) < 0) {
 309                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "User has disallowed allocation\n");
 310                 return NULL;
 311         }
 312
 313         allocd_pages = eal_memalloc_alloc_seg_bulk(ms, n_segs, pg_sz,
 314                         socket, true);
 315
 316         /* make sure we've allocated our pages... */
 317         if (allocd_pages < 0)
 318                 return NULL;
 319
 320         map_addr = ms[0]->addr;
 321         msl = rte_mem_virt2memseg_list(map_addr);
 322
 323         /* check if we wanted contiguous memory but didn't get it */
 324         if (contig && !eal_memalloc_is_contig(msl, map_addr, alloc_sz)) {
 325                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "%s(): couldn't allocate physically contiguous space\n",
 326                                 __func__);
 327                 goto fail;
 328         }
 329
 330         /*
 331          * Once we have all the memseg lists configured, if there is a dma mask
 332          * set, check iova addresses are not out of range. Otherwise the device
 333          * setting the dma mask could have problems with the mapped memory.
 334          *
 335          * There are two situations when this can happen:
 336          *      1) memory initialization
 337          *      2) dynamic memory allocation
 338          *
 339          * For 1), an error when checking dma mask implies app can not be
 340          * executed. For 2) implies the new memory can not be added.
 341          */
 342         if (mcfg->dma_maskbits &&
 343             rte_mem_check_dma_mask_thread_unsafe(mcfg->dma_maskbits)) {
 344                 /*
 345                  * Currently this can only happen if IOMMU is enabled
 346                  * and the address width supported by the IOMMU hw is
 347                  * not enough for using the memory mapped IOVAs.
 348                  *
 349                  * If IOVA is VA, advice to try with '--iova-mode pa'
 350                  * which could solve some situations when IOVA VA is not
 351                  * really needed.
 352                  */
 353                 RTE_LOG(ERR, EAL,
 354                         "%s(): couldn't allocate memory due to IOVA exceeding limits of current DMA mask\n",
 355                         __func__);
 356
 357                 /*
 358                  * If IOVA is VA and it is possible to run with IOVA PA,
 359                  * because user is root, give and advice for solving the
 360                  * problem.
 361                  */
 362                 if ((rte_eal_iova_mode() == RTE_IOVA_VA) &&
 363                      rte_eal_using_phys_addrs())
 364                         RTE_LOG(ERR, EAL,
 365                                 "%s(): Please try initializing EAL with --iova-mode=pa parameter\n",
 366                                 __func__);
 367                 goto fail;
 368         }
 369
 370         /* add newly minted memsegs to malloc heap */
 371         elem = malloc_heap_add_memory(heap, msl, map_addr, alloc_sz);
 372
 373         /* try once more, as now we have allocated new memory */
 374         ret = find_suitable_element(heap, elt_size, flags, align, bound,
 375                         contig);
 376
 377         if (ret == NULL)
 378                 goto fail;
 379
 380         return elem;
 381
 382 fail:
 383         rollback_expand_heap(ms, n_segs, elem, map_addr, alloc_sz);
 384         return NULL;
 385 }
 386
 387 static int
 388 try_expand_heap_primary(struct malloc_heap *heap, uint64_t pg_sz,
 389                 size_t elt_size, int socket, unsigned int flags, size_t align,
 390                 size_t bound, bool contig)
 391 {
 392         struct malloc_elem *elem;
 393         struct rte_memseg **ms;
 394         void *map_addr;
 395         size_t alloc_sz;
 396         int n_segs;
 397         bool callback_triggered = false;
 398
 399         alloc_sz = RTE_ALIGN_CEIL(align + elt_size +
 400                         MALLOC_ELEM_TRAILER_LEN, pg_sz);
 401         n_segs = alloc_sz / pg_sz;
 402
 403         /* we can't know in advance how many pages we'll need, so we malloc */
 404         ms = malloc(sizeof(*ms) * n_segs);
 405         if (ms == NULL)
 406                 return -1;
 407         memset(ms, 0, sizeof(*ms) * n_segs);
 408
 409         elem = alloc_pages_on_heap(heap, pg_sz, elt_size, socket, flags, align,
 410                         bound, contig, ms, n_segs);
 411
 412         if (elem == NULL)
 413                 goto free_ms;
 414
 415         map_addr = ms[0]->addr;
 416
 417         /* notify user about changes in memory map */
 418         eal_memalloc_mem_event_notify(RTE_MEM_EVENT_ALLOC, map_addr, alloc_sz);
 419
 420         /* notify other processes that this has happened */
 421         if (request_sync()) {
 422                 /* we couldn't ensure all processes have mapped memory,
 423                  * so free it back and notify everyone that it's been
 424                  * freed back.
 425                  *
 426                  * technically, we could've avoided adding memory addresses to
 427                  * the map, but that would've led to inconsistent behavior
 428                  * between primary and secondary processes, as those get
 429                  * callbacks during sync. therefore, force primary process to
 430                  * do alloc-and-rollback syncs as well.
 431                  */
 432                 callback_triggered = true;
 433                 goto free_elem;
 434         }
 435         heap->total_size += alloc_sz;
 436
 437         RTE_LOG(DEBUG, EAL, "Heap on socket %d was expanded by %zdMB\n",
 438                 socket, alloc_sz >> 20ULL);
 439
 440         free(ms);
 441
 442         return 0;
 443
 444 free_elem:
 445         if (callback_triggered)
 446                 eal_memalloc_mem_event_notify(RTE_MEM_EVENT_FREE,
 447                                 map_addr, alloc_sz);
 448
 449         rollback_expand_heap(ms, n_segs, elem, map_addr, alloc_sz);
 450
 451         request_sync();
 452 free_ms:
 453         free(ms);
 454
 455         return -1;
 456 }
 457
 458 static int
 459 try_expand_heap_secondary(struct malloc_heap *heap, uint64_t pg_sz,
 460                 size_t elt_size, int socket, unsigned int flags, size_t align,
 461                 size_t bound, bool contig)
 462 {
 463         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
 464         struct malloc_mp_req req;
 465         int req_result;
 466
 467         memset(&req, 0, sizeof(req));
 468
 469         req.t = REQ_TYPE_ALLOC;
 470         req.alloc_req.align = align;
 471         req.alloc_req.bound = bound;
 472         req.alloc_req.contig = contig;
 473         req.alloc_req.flags = flags;
 474         req.alloc_req.elt_size = elt_size;
 475         req.alloc_req.page_sz = pg_sz;
 476         req.alloc_req.socket = socket;
 477         req.alloc_req.malloc_heap_idx = heap - mcfg->malloc_heaps;
 478
 479         req_result = request_to_primary(&req);
 480
 481         if (req_result != 0)
 482                 return -1;
 483
 484         if (req.result != REQ_RESULT_SUCCESS)
 485                 return -1;
 486
 487         return 0;
 488 }
 489
 490 static int
 491 try_expand_heap(struct malloc_heap *heap, uint64_t pg_sz, size_t elt_size,
 492                 int socket, unsigned int flags, size_t align, size_t bound,
 493                 bool contig)
 494 {
 495         int ret;
 496
 497         rte_mcfg_mem_write_lock();
 498
 499         if (rte_eal_process_type() == RTE_PROC_PRIMARY) {
 500                 ret = try_expand_heap_primary(heap, pg_sz, elt_size, socket,
 501                                 flags, align, bound, contig);
 502         } else {
 503                 ret = try_expand_heap_secondary(heap, pg_sz, elt_size, socket,
 504                                 flags, align, bound, contig);
 505         }
 506
 507         rte_mcfg_mem_write_unlock();
 508         return ret;
 509 }
 510
 511 static int
 512 compare_pagesz(const void *a, const void *b)
 513 {
 514         const struct rte_memseg_list * const*mpa = a;
 515         const struct rte_memseg_list * const*mpb = b;
 516         const struct rte_memseg_list *msla = *mpa;
 517         const struct rte_memseg_list *mslb = *mpb;
 518         uint64_t pg_sz_a = msla->page_sz;
 519         uint64_t pg_sz_b = mslb->page_sz;
 520
 521         if (pg_sz_a < pg_sz_b)
 522                 return -1;
 523         if (pg_sz_a > pg_sz_b)
 524                 return 1;
 525         return 0;
 526 }
 527
 528 static int
 529 alloc_more_mem_on_socket(struct malloc_heap *heap, size_t size, int socket,
 530                 unsigned int flags, size_t align, size_t bound, bool contig)
 531 {
 532         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
 533         struct rte_memseg_list *requested_msls[RTE_MAX_MEMSEG_LISTS];
 534         struct rte_memseg_list *other_msls[RTE_MAX_MEMSEG_LISTS];
 535         uint64_t requested_pg_sz[RTE_MAX_MEMSEG_LISTS];
 536         uint64_t other_pg_sz[RTE_MAX_MEMSEG_LISTS];
 537         uint64_t prev_pg_sz;
 538         int i, n_other_msls, n_other_pg_sz, n_requested_msls, n_requested_pg_sz;
 539         bool size_hint = (flags & RTE_MEMZONE_SIZE_HINT_ONLY) > 0;
 540         unsigned int size_flags = flags & ~RTE_MEMZONE_SIZE_HINT_ONLY;
 541         void *ret;
 542
 543         memset(requested_msls, 0, sizeof(requested_msls));
 544         memset(other_msls, 0, sizeof(other_msls));
 545         memset(requested_pg_sz, 0, sizeof(requested_pg_sz));
 546         memset(other_pg_sz, 0, sizeof(other_pg_sz));
 547
 548         /*
 549          * go through memseg list and take note of all the page sizes available,
 550          * and if any of them were specifically requested by the user.
 551          */
 552         n_requested_msls = 0;
 553         n_other_msls = 0;
 554         for (i = 0; i < RTE_MAX_MEMSEG_LISTS; i++) {
 555                 struct rte_memseg_list *msl = &mcfg->memsegs[i];
 556
 557                 if (msl->socket_id != socket)
 558                         continue;
 559
 560                 if (msl->base_va == NULL)
 561                         continue;
 562
 563                 /* if pages of specific size were requested */
 564                 if (size_flags != 0 && check_hugepage_sz(size_flags,
 565                                 msl->page_sz))
 566                         requested_msls[n_requested_msls++] = msl;
 567                 else if (size_flags == 0 || size_hint)
 568                         other_msls[n_other_msls++] = msl;
 569         }
 570
 571         /* sort the lists, smallest first */
 572         qsort(requested_msls, n_requested_msls, sizeof(requested_msls[0]),
 573                         compare_pagesz);
 574         qsort(other_msls, n_other_msls, sizeof(other_msls[0]),
 575                         compare_pagesz);
 576
 577         /* now, extract page sizes we are supposed to try */
 578         prev_pg_sz = 0;
 579         n_requested_pg_sz = 0;
 580         for (i = 0; i < n_requested_msls; i++) {
 581                 uint64_t pg_sz = requested_msls[i]->page_sz;
 582
 583                 if (prev_pg_sz != pg_sz) {
 584                         requested_pg_sz[n_requested_pg_sz++] = pg_sz;
 585                         prev_pg_sz = pg_sz;
 586                 }
 587         }
 588         prev_pg_sz = 0;
 589         n_other_pg_sz = 0;
 590         for (i = 0; i < n_other_msls; i++) {
 591                 uint64_t pg_sz = other_msls[i]->page_sz;
 592
 593                 if (prev_pg_sz != pg_sz) {
 594                         other_pg_sz[n_other_pg_sz++] = pg_sz;
 595                         prev_pg_sz = pg_sz;
 596                 }
 597         }
 598
 599         /* finally, try allocating memory of specified page sizes, starting from
 600          * the smallest sizes
 601          */
 602         for (i = 0; i < n_requested_pg_sz; i++) {
 603                 uint64_t pg_sz = requested_pg_sz[i];
 604
 605                 /*
 606                  * do not pass the size hint here, as user expects other page
 607                  * sizes first, before resorting to best effort allocation.
 608                  */
 609                 if (!try_expand_heap(heap, pg_sz, size, socket, size_flags,
 610                                 align, bound, contig))
 611                         return 0;
 612         }
 613         if (n_other_pg_sz == 0)
 614                 return -1;
 615
 616         /* now, check if we can reserve anything with size hint */
 617         ret = find_suitable_element(heap, size, flags, align, bound, contig);
 618         if (ret != NULL)
 619                 return 0;
 620
 621         /*
 622          * we still couldn't reserve memory, so try expanding heap with other
 623          * page sizes, if there are any
 624          */
 625         for (i = 0; i < n_other_pg_sz; i++) {
 626                 uint64_t pg_sz = other_pg_sz[i];
 627
 628                 if (!try_expand_heap(heap, pg_sz, size, socket, flags,
 629                                 align, bound, contig))
 630                         return 0;
 631         }
 632         return -1;
 633 }
 634
 635 /* this will try lower page sizes first */
 636 static void *
 637 malloc_heap_alloc_on_heap_id(const char *type, size_t size,
 638                 unsigned int heap_id, unsigned int flags, size_t align,
 639                 size_t bound, bool contig)
 640 {
 641         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
 642         struct malloc_heap *heap = &mcfg->malloc_heaps[heap_id];
 643         unsigned int size_flags = flags & ~RTE_MEMZONE_SIZE_HINT_ONLY;
 644         int socket_id;
 645         void *ret;
 646         const struct internal_config *internal_conf =
 647                 eal_get_internal_configuration();
 648
 649         rte_spinlock_lock(&(heap->lock));
 650
 651         align = align == 0 ? 1 : align;
 652
 653         /* for legacy mode, try once and with all flags */
 654         if (internal_conf->legacy_mem) {
 655                 ret = heap_alloc(heap, type, size, flags, align, bound, contig);
 656                 goto alloc_unlock;
 657         }
 658
 659         /*
 660          * we do not pass the size hint here, because even if allocation fails,
 661          * we may still be able to allocate memory from appropriate page sizes,
 662          * we just need to request more memory first.
 663          */
 664
 665         socket_id = rte_socket_id_by_idx(heap_id);
 666         /*
 667          * if socket ID is negative, we cannot find a socket ID for this heap -
 668          * which means it's an external heap. those can have unexpected page
 669          * sizes, so if the user asked to allocate from there - assume user
 670          * knows what they're doing, and allow allocating from there with any
 671          * page size flags.
 672          */
 673         if (socket_id < 0)
 674                 size_flags |= RTE_MEMZONE_SIZE_HINT_ONLY;
 675
 676         ret = heap_alloc(heap, type, size, size_flags, align, bound, contig);
 677         if (ret != NULL)
 678                 goto alloc_unlock;
 679
 680         /* if socket ID is invalid, this is an external heap */
 681         if (socket_id < 0)
 682                 goto alloc_unlock;
 683
 684         if (!alloc_more_mem_on_socket(heap, size, socket_id, flags, align,
 685                         bound, contig)) {
 686                 ret = heap_alloc(heap, type, size, flags, align, bound, contig);
 687
 688                 /* this should have succeeded */
 689                 if (ret == NULL)
 690                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Error allocating from heap\n");
 691         }
 692 alloc_unlock:
 693         rte_spinlock_unlock(&(heap->lock));
 694         return ret;
 695 }
 696
 697 static unsigned
 698 malloc_get_numa_socket(void)
 699 {
 700         const struct internal_config *internal_conf =
 701                 eal_get_internal_configuration();
 702         unsigned socket_id = rte_socket_id();
 703
 704         if (socket_id != (unsigned)SOCKET_ID_ANY)
 705                 return socket_id;
 706
 707         /* return first id where memory is available, otherwise 0 */
 708         for (socket_id = 0; socket_id < RTE_MAX_NUMA_NODES; ++socket_id)
 709                 if (internal_conf->socket_mem[socket_id] != 0)
 710                         return socket_id;
 711
 712         return 0;
 713 }
 714
 715 void *
 716 malloc_heap_alloc(const char *type, size_t size, int socket_arg,
 717                 unsigned int flags, size_t align, size_t bound, bool contig)
 718 {
 719         int socket, heap_id, i;
 720         void *ret;
 721
 722         /* return NULL if size is 0 or alignment is not power-of-2 */
 723         if (size == 0 || (align && !rte_is_power_of_2(align)))
 724                 return NULL;
 725
 726         if (!rte_eal_has_hugepages() && socket_arg < RTE_MAX_NUMA_NODES)
 727                 socket_arg = SOCKET_ID_ANY;
 728
 729         if (socket_arg == SOCKET_ID_ANY)
 730                 socket = malloc_get_numa_socket();
 731         else
 732                 socket = socket_arg;
 733
 734         /* turn socket ID into heap ID */
 735         heap_id = malloc_socket_to_heap_id(socket);
 736         /* if heap id is negative, socket ID was invalid */
 737         if (heap_id < 0)
 738                 return NULL;
 739
 740         ret = malloc_heap_alloc_on_heap_id(type, size, heap_id, flags, align,
 741                         bound, contig);
 742         if (ret != NULL || socket_arg != SOCKET_ID_ANY)
 743                 return ret;
 744
 745         /* try other heaps. we are only iterating through native DPDK sockets,
 746          * so external heaps won't be included.
 747          */
 748         for (i = 0; i < (int) rte_socket_count(); i++) {
 749                 if (i == heap_id)
 750                         continue;
 751                 ret = malloc_heap_alloc_on_heap_id(type, size, i, flags, align,
 752                                 bound, contig);
 753                 if (ret != NULL)
 754                         return ret;
 755         }
 756         return NULL;
 757 }
 758
 759 static void *
 760 heap_alloc_biggest_on_heap_id(const char *type, unsigned int heap_id,
 761                 unsigned int flags, size_t align, bool contig)
 762 {
 763         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
 764         struct malloc_heap *heap = &mcfg->malloc_heaps[heap_id];
 765         void *ret;
 766
 767         rte_spinlock_lock(&(heap->lock));
 768
 769         align = align == 0 ? 1 : align;
 770
 771         ret = heap_alloc_biggest(heap, type, flags, align, contig);
 772
 773         rte_spinlock_unlock(&(heap->lock));
 774
 775         return ret;
 776 }
 777
 778 void *
 779 malloc_heap_alloc_biggest(const char *type, int socket_arg, unsigned int flags,
 780                 size_t align, bool contig)
 781 {
 782         int socket, i, cur_socket, heap_id;
 783         void *ret;
 784
 785         /* return NULL if align is not power-of-2 */
 786         if ((align && !rte_is_power_of_2(align)))
 787                 return NULL;
 788
 789         if (!rte_eal_has_hugepages())
 790                 socket_arg = SOCKET_ID_ANY;
 791
 792         if (socket_arg == SOCKET_ID_ANY)
 793                 socket = malloc_get_numa_socket();
 794         else
 795                 socket = socket_arg;
 796
 797         /* turn socket ID into heap ID */
 798         heap_id = malloc_socket_to_heap_id(socket);
 799         /* if heap id is negative, socket ID was invalid */
 800         if (heap_id < 0)
 801                 return NULL;
 802
 803         ret = heap_alloc_biggest_on_heap_id(type, heap_id, flags, align,
 804                         contig);
 805         if (ret != NULL || socket_arg != SOCKET_ID_ANY)
 806                 return ret;
 807
 808         /* try other heaps */
 809         for (i = 0; i < (int) rte_socket_count(); i++) {
 810                 cur_socket = rte_socket_id_by_idx(i);
 811                 if (cur_socket == socket)
 812                         continue;
 813                 ret = heap_alloc_biggest_on_heap_id(type, i, flags, align,
 814                                 contig);
 815                 if (ret != NULL)
 816                         return ret;
 817         }
 818         return NULL;
 819 }
 820
 821 /* this function is exposed in malloc_mp.h */
 822 int
 823 malloc_heap_free_pages(void *aligned_start, size_t aligned_len)
 824 {
 825         int n_segs, seg_idx, max_seg_idx;
 826         struct rte_memseg_list *msl;
 827         size_t page_sz;
 828
 829         msl = rte_mem_virt2memseg_list(aligned_start);
 830         if (msl == NULL)
 831                 return -1;
 832
 833         page_sz = (size_t)msl->page_sz;
 834         n_segs = aligned_len / page_sz;
 835         seg_idx = RTE_PTR_DIFF(aligned_start, msl->base_va) / page_sz;
 836         max_seg_idx = seg_idx + n_segs;
 837
 838         for (; seg_idx < max_seg_idx; seg_idx++) {
 839                 struct rte_memseg *ms;
 840
 841                 ms = rte_fbarray_get(&msl->memseg_arr, seg_idx);
 842                 eal_memalloc_free_seg(ms);
 843         }
 844         return 0;
 845 }
 846
 847 int
 848 malloc_heap_free(struct malloc_elem *elem)
 849 {
 850         struct malloc_heap *heap;
 851         void *start, *aligned_start, *end, *aligned_end;
 852         size_t len, aligned_len, page_sz;
 853         struct rte_memseg_list *msl;
 854         unsigned int i, n_segs, before_space, after_space;
 855         int ret;
 856         const struct internal_config *internal_conf =
 857                 eal_get_internal_configuration();
 858
 859         if (!malloc_elem_cookies_ok(elem) || elem->state != ELEM_BUSY)
 860                 return -1;
 861
 862         /* elem may be merged with previous element, so keep heap address */
 863         heap = elem->heap;
 864         msl = elem->msl;
 865         page_sz = (size_t)msl->page_sz;
 866
 867         rte_spinlock_lock(&(heap->lock));
 868
 869         /* mark element as free */
 870         elem->state = ELEM_FREE;
 871
 872         elem = malloc_elem_free(elem);
 873
 874         /* anything after this is a bonus */
 875         ret = 0;
 876
 877         /* ...of which we can't avail if we are in legacy mode, or if this is an
 878          * externally allocated segment.
 879          */
 880         if (internal_conf->legacy_mem || (msl->external > 0))
 881                 goto free_unlock;
 882
 883         /* check if we can free any memory back to the system */
 884         if (elem->size < page_sz)
 885                 goto free_unlock;
 886
 887         /* if user requested to match allocations, the sizes must match - if not,
 888          * we will defer freeing these hugepages until the entire original allocation
 889          * can be freed
 890          */
 891         if (internal_conf->match_allocations && elem->size != elem->orig_size)
 892                 goto free_unlock;
 893
 894         /* probably, but let's make sure, as we may not be using up full page */
 895         start = elem;
 896         len = elem->size;
 897         aligned_start = RTE_PTR_ALIGN_CEIL(start, page_sz);
 898         end = RTE_PTR_ADD(elem, len);
 899         aligned_end = RTE_PTR_ALIGN_FLOOR(end, page_sz);
 900
 901         aligned_len = RTE_PTR_DIFF(aligned_end, aligned_start);
 902
 903         /* can't free anything */
 904         if (aligned_len < page_sz)
 905                 goto free_unlock;
 906
 907         /* we can free something. however, some of these pages may be marked as
 908          * unfreeable, so also check that as well
 909          */
 910         n_segs = aligned_len / page_sz;
 911         for (i = 0; i < n_segs; i++) {
 912                 const struct rte_memseg *tmp =
 913                                 rte_mem_virt2memseg(aligned_start, msl);
 914
 915                 if (tmp->flags & RTE_MEMSEG_FLAG_DO_NOT_FREE) {
 916                         /* this is an unfreeable segment, so move start */
 917                         aligned_start = RTE_PTR_ADD(tmp->addr, tmp->len);
 918                 }
 919         }
 920
 921         /* recalculate length and number of segments */
 922         aligned_len = RTE_PTR_DIFF(aligned_end, aligned_start);
 923         n_segs = aligned_len / page_sz;
 924
 925         /* check if we can still free some pages */
 926         if (n_segs == 0)
 927                 goto free_unlock;
 928
 929         /* We're not done yet. We also have to check if by freeing space we will
 930          * be leaving free elements that are too small to store new elements.
 931          * Check if we have enough space in the beginning and at the end, or if
 932          * start/end are exactly page aligned.
 933          */
 934         before_space = RTE_PTR_DIFF(aligned_start, elem);
 935         after_space = RTE_PTR_DIFF(end, aligned_end);
 936         if (before_space != 0 &&
 937                         before_space < MALLOC_ELEM_OVERHEAD + MIN_DATA_SIZE) {
 938                 /* There is not enough space before start, but we may be able to
 939                  * move the start forward by one page.
 940                  */
 941                 if (n_segs == 1)
 942                         goto free_unlock;
 943
 944                 /* move start */
 945                 aligned_start = RTE_PTR_ADD(aligned_start, page_sz);
 946                 aligned_len -= page_sz;
 947                 n_segs--;
 948         }
 949         if (after_space != 0 && after_space <
 950                         MALLOC_ELEM_OVERHEAD + MIN_DATA_SIZE) {
 951                 /* There is not enough space after end, but we may be able to
 952                  * move the end backwards by one page.
 953                  */
 954                 if (n_segs == 1)
 955                         goto free_unlock;
 956
 957                 /* move end */
 958                 aligned_end = RTE_PTR_SUB(aligned_end, page_sz);
 959                 aligned_len -= page_sz;
 960                 n_segs--;
 961         }
 962
 963         /* now we can finally free us some pages */
 964
 965         rte_mcfg_mem_write_lock();
 966
 967         /*
 968          * we allow secondary processes to clear the heap of this allocated
 969          * memory because it is safe to do so, as even if notifications about
 970          * unmapped pages don't make it to other processes, heap is shared
 971          * across all processes, and will become empty of this memory anyway,
 972          * and nothing can allocate it back unless primary process will be able
 973          * to deliver allocation message to every single running process.
 974          */
 975
 976         malloc_elem_free_list_remove(elem);
 977
 978         malloc_elem_hide_region(elem, (void *) aligned_start, aligned_len);
 979
 980         heap->total_size -= aligned_len;
 981
 982         if (rte_eal_process_type() == RTE_PROC_PRIMARY) {
 983                 /* notify user about changes in memory map */
 984                 eal_memalloc_mem_event_notify(RTE_MEM_EVENT_FREE,
 985                                 aligned_start, aligned_len);
 986
 987                 /* don't care if any of this fails */
 988                 malloc_heap_free_pages(aligned_start, aligned_len);
 989
 990                 request_sync();
 991         } else {
 992                 struct malloc_mp_req req;
 993
 994                 memset(&req, 0, sizeof(req));
 995
 996                 req.t = REQ_TYPE_FREE;
 997                 req.free_req.addr = aligned_start;
 998                 req.free_req.len = aligned_len;
 999
1000                 /*
1001                  * we request primary to deallocate pages, but we don't do it
1002                  * in this thread. instead, we notify primary that we would like
1003                  * to deallocate pages, and this process will receive another
1004                  * request (in parallel) that will do it for us on another
1005                  * thread.
1006                  *
1007                  * we also don't really care if this succeeds - the data is
1008                  * already removed from the heap, so it is, for all intents and
1009                  * purposes, hidden from the rest of DPDK even if some other
1010                  * process (including this one) may have these pages mapped.
1011                  *
1012                  * notifications about deallocated memory happen during sync.
1013                  */
1014                 request_to_primary(&req);
1015         }
1016
1017         RTE_LOG(DEBUG, EAL, "Heap on socket %d was shrunk by %zdMB\n",
1018                 msl->socket_id, aligned_len >> 20ULL);
1019
1020         rte_mcfg_mem_write_unlock();
1021 free_unlock:
1022         rte_spinlock_unlock(&(heap->lock));
1023         return ret;
1024 }
1025
1026 int
1027 malloc_heap_resize(struct malloc_elem *elem, size_t size)
1028 {
1029         int ret;
1030
1031         if (!malloc_elem_cookies_ok(elem) || elem->state != ELEM_BUSY)
1032                 return -1;
1033
1034         rte_spinlock_lock(&(elem->heap->lock));
1035
1036         ret = malloc_elem_resize(elem, size);
1037
1038         rte_spinlock_unlock(&(elem->heap->lock));
1039
1040         return ret;
1041 }
1042
1043 /*
1044  * Function to retrieve data for a given heap
1045  */
1046 int
1047 malloc_heap_get_stats(struct malloc_heap *heap,
1048                 struct rte_malloc_socket_stats *socket_stats)
1049 {
1050         size_t idx;
1051         struct malloc_elem *elem;
1052
1053         rte_spinlock_lock(&heap->lock);
1054
1055         /* Initialise variables for heap */
1056         socket_stats->free_count = 0;
1057         socket_stats->heap_freesz_bytes = 0;
1058         socket_stats->greatest_free_size = 0;
1059
1060         /* Iterate through free list */
1061         for (idx = 0; idx < RTE_HEAP_NUM_FREELISTS; idx++) {
1062                 for (elem = LIST_FIRST(&heap->free_head[idx]);
1063                         !!elem; elem = LIST_NEXT(elem, free_list))
1064                 {
1065                         socket_stats->free_count++;
1066                         socket_stats->heap_freesz_bytes += elem->size;
1067                         if (elem->size > socket_stats->greatest_free_size)
1068                                 socket_stats->greatest_free_size = elem->size;
1069                 }
1070         }
1071         /* Get stats on overall heap and allocated memory on this heap */
1072         socket_stats->heap_totalsz_bytes = heap->total_size;
1073         socket_stats->heap_allocsz_bytes = (socket_stats->heap_totalsz_bytes -
1074                         socket_stats->heap_freesz_bytes);
1075         socket_stats->alloc_count = heap->alloc_count;
1076
1077         rte_spinlock_unlock(&heap->lock);
1078         return 0;
1079 }
1080
1081 /*
1082  * Function to retrieve data for a given heap
1083  */
1084 void
1085 malloc_heap_dump(struct malloc_heap *heap, FILE *f)
1086 {
1087         struct malloc_elem *elem;
1088
1089         rte_spinlock_lock(&heap->lock);
1090
1091         fprintf(f, "Heap size: 0x%zx\n", heap->total_size);
1092         fprintf(f, "Heap alloc count: %u\n", heap->alloc_count);
1093
1094         elem = heap->first;
1095         while (elem) {
1096                 malloc_elem_dump(elem, f);
1097                 elem = elem->next;
1098         }
1099
1100         rte_spinlock_unlock(&heap->lock);
1101 }
1102
1103 static int
1104 destroy_elem(struct malloc_elem *elem, size_t len)
1105 {
1106         struct malloc_heap *heap = elem->heap;
1107
1108         /* notify all subscribers that a memory area is going to be removed */
1109         eal_memalloc_mem_event_notify(RTE_MEM_EVENT_FREE, elem, len);
1110
1111         /* this element can be removed */
1112         malloc_elem_free_list_remove(elem);
1113         malloc_elem_hide_region(elem, elem, len);
1114
1115         heap->total_size -= len;
1116
1117         memset(elem, 0, sizeof(*elem));
1118
1119         return 0;
1120 }
1121
1122 struct rte_memseg_list *
1123 malloc_heap_create_external_seg(void *va_addr, rte_iova_t iova_addrs[],
1124                 unsigned int n_pages, size_t page_sz, const char *seg_name,
1125                 unsigned int socket_id)
1126 {
1127         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
1128         char fbarray_name[RTE_FBARRAY_NAME_LEN];
1129         struct rte_memseg_list *msl = NULL;
1130         struct rte_fbarray *arr;
1131         size_t seg_len = n_pages * page_sz;
1132         unsigned int i;
1133
1134         /* first, find a free memseg list */
1135         for (i = 0; i < RTE_MAX_MEMSEG_LISTS; i++) {
1136                 struct rte_memseg_list *tmp = &mcfg->memsegs[i];
1137                 if (tmp->base_va == NULL) {
1138                         msl = tmp;
1139                         break;
1140                 }
1141         }
1142         if (msl == NULL) {
1143                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Couldn't find empty memseg list\n");
1144                 rte_errno = ENOSPC;
1145                 return NULL;
1146         }
1147
1148         snprintf(fbarray_name, sizeof(fbarray_name), "%s_%p",
1149                         seg_name, va_addr);
1150
1151         /* create the backing fbarray */
1152         if (rte_fbarray_init(&msl->memseg_arr, fbarray_name, n_pages,
1153                         sizeof(struct rte_memseg)) < 0) {
1154                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Couldn't create fbarray backing the memseg list\n");
1155                 return NULL;
1156         }
1157         arr = &msl->memseg_arr;
1158
1159         /* fbarray created, fill it up */
1160         for (i = 0; i < n_pages; i++) {
1161                 struct rte_memseg *ms;
1162
1163                 rte_fbarray_set_used(arr, i);
1164                 ms = rte_fbarray_get(arr, i);
1165                 ms->addr = RTE_PTR_ADD(va_addr, i * page_sz);
1166                 ms->iova = iova_addrs == NULL ? RTE_BAD_IOVA : iova_addrs[i];
1167                 ms->hugepage_sz = page_sz;
1168                 ms->len = page_sz;
1169                 ms->nchannel = rte_memory_get_nchannel();
1170                 ms->nrank = rte_memory_get_nrank();
1171                 ms->socket_id = socket_id;
1172         }
1173
1174         /* set up the memseg list */
1175         msl->base_va = va_addr;
1176         msl->page_sz = page_sz;
1177         msl->socket_id = socket_id;
1178         msl->len = seg_len;
1179         msl->version = 0;
1180         msl->external = 1;
1181
1182         return msl;
1183 }
1184
1185 struct extseg_walk_arg {
1186         void *va_addr;
1187         size_t len;
1188         struct rte_memseg_list *msl;
1189 };
1190
1191 static int
1192 extseg_walk(const struct rte_memseg_list *msl, void *arg)
1193 {
1194         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
1195         struct extseg_walk_arg *wa = arg;
1196
1197         if (msl->base_va == wa->va_addr && msl->len == wa->len) {
1198                 unsigned int found_idx;
1199
1200                 /* msl is const */
1201                 found_idx = msl - mcfg->memsegs;
1202                 wa->msl = &mcfg->memsegs[found_idx];
1203                 return 1;
1204         }
1205         return 0;
1206 }
1207
1208 struct rte_memseg_list *
1209 malloc_heap_find_external_seg(void *va_addr, size_t len)
1210 {
1211         struct extseg_walk_arg wa;
1212         int res;
1213
1214         wa.va_addr = va_addr;
1215         wa.len = len;
1216
1217         res = rte_memseg_list_walk_thread_unsafe(extseg_walk, &wa);
1218
1219         if (res != 1) {
1220                 /* 0 means nothing was found, -1 shouldn't happen */
1221                 if (res == 0)
1222                         rte_errno = ENOENT;
1223                 return NULL;
1224         }
1225         return wa.msl;
1226 }
1227
1228 int
1229 malloc_heap_destroy_external_seg(struct rte_memseg_list *msl)
1230 {
1231         /* destroy the fbarray backing this memory */
1232         if (rte_fbarray_destroy(&msl->memseg_arr) < 0)
1233                 return -1;
1234
1235         /* reset the memseg list */
1236         memset(msl, 0, sizeof(*msl));
1237
1238         return 0;
1239 }
1240
1241 int
1242 malloc_heap_add_external_memory(struct malloc_heap *heap,
1243                 struct rte_memseg_list *msl)
1244 {
1245         /* erase contents of new memory */
1246         memset(msl->base_va, 0, msl->len);
1247
1248         /* now, add newly minted memory to the malloc heap */
1249         malloc_heap_add_memory(heap, msl, msl->base_va, msl->len);
1250
1251         heap->total_size += msl->len;
1252
1253         /* all done! */
1254         RTE_LOG(DEBUG, EAL, "Added segment for heap %s starting at %p\n",
1255                         heap->name, msl->base_va);
1256
1257         /* notify all subscribers that a new memory area has been added */
1258         eal_memalloc_mem_event_notify(RTE_MEM_EVENT_ALLOC,
1259                         msl->base_va, msl->len);
1260
1261         return 0;
1262 }
1263
1264 int
1265 malloc_heap_remove_external_memory(struct malloc_heap *heap, void *va_addr,
1266                 size_t len)
1267 {
1268         struct malloc_elem *elem = heap->first;
1269
1270         /* find element with specified va address */
1271         while (elem != NULL && elem != va_addr) {
1272                 elem = elem->next;
1273                 /* stop if we've blown past our VA */
1274                 if (elem > (struct malloc_elem *)va_addr) {
1275                         rte_errno = ENOENT;
1276                         return -1;
1277                 }
1278         }
1279         /* check if element was found */
1280         if (elem == NULL || elem->msl->len != len) {
1281                 rte_errno = ENOENT;
1282                 return -1;
1283         }
1284         /* if element's size is not equal to segment len, segment is busy */
1285         if (elem->state == ELEM_BUSY || elem->size != len) {
1286                 rte_errno = EBUSY;
1287                 return -1;
1288         }
1289         return destroy_elem(elem, len);
1290 }
1291
1292 int
1293 malloc_heap_create(struct malloc_heap *heap, const char *heap_name)
1294 {
1295         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
1296         uint32_t next_socket_id = mcfg->next_socket_id;
1297
1298         /* prevent overflow. did you really create 2 billion heaps??? */
1299         if (next_socket_id > INT32_MAX) {
1300                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Cannot assign new socket ID's\n");
1301                 rte_errno = ENOSPC;
1302                 return -1;
1303         }
1304
1305         /* initialize empty heap */
1306         heap->alloc_count = 0;
1307         heap->first = NULL;
1308         heap->last = NULL;
1309         LIST_INIT(heap->free_head);
1310         rte_spinlock_init(&heap->lock);
1311         heap->total_size = 0;
1312         heap->socket_id = next_socket_id;
1313
1314         /* we hold a global mem hotplug writelock, so it's safe to increment */
1315         mcfg->next_socket_id++;
1316
1317         /* set up name */
1318         strlcpy(heap->name, heap_name, RTE_HEAP_NAME_MAX_LEN);
1319         return 0;
1320 }
1321
1322 int
1323 malloc_heap_destroy(struct malloc_heap *heap)
1324 {
1325         if (heap->alloc_count != 0) {
1326                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Heap is still in use\n");
1327                 rte_errno = EBUSY;
1328                 return -1;
1329         }
1330         if (heap->first != NULL || heap->last != NULL) {
1331                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Heap still contains memory segments\n");
1332                 rte_errno = EBUSY;
1333                 return -1;
1334         }
1335         if (heap->total_size != 0)
1336                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Total size not zero, heap is likely corrupt\n");
1337
1338         /* after this, the lock will be dropped */
1339         memset(heap, 0, sizeof(*heap));
1340
1341         return 0;
1342 }
1343
1344 int
1345 rte_eal_malloc_heap_init(void)
1346 {
1347         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
1348         unsigned int i;
1349         const struct internal_config *internal_conf =
1350                 eal_get_internal_configuration();
1351
1352         if (internal_conf->match_allocations)
1353                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "Hugepages will be freed exactly as allocated.\n");
1354
1355         if (rte_eal_process_type() == RTE_PROC_PRIMARY) {
1356                 /* assign min socket ID to external heaps */
1357                 mcfg->next_socket_id = EXTERNAL_HEAP_MIN_SOCKET_ID;
1358
1359                 /* assign names to default DPDK heaps */
1360                 for (i = 0; i < rte_socket_count(); i++) {
1361                         struct malloc_heap *heap = &mcfg->malloc_heaps[i];
1362                         char heap_name[RTE_HEAP_NAME_MAX_LEN];
1363                         int socket_id = rte_socket_id_by_idx(i);
1364
1365                         snprintf(heap_name, sizeof(heap_name),
1366                                         "socket_%i", socket_id);
1367                         strlcpy(heap->name, heap_name, RTE_HEAP_NAME_MAX_LEN);
1368                         heap->socket_id = socket_id;
1369                 }
1370         }
1371
1372
1373         if (register_mp_requests()) {
1374                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Couldn't register malloc multiprocess actions\n");
1375                 rte_mcfg_mem_read_unlock();
1376                 return -1;
1377         }
1378
1379         /* unlock mem hotplug here. it's safe for primary as no requests can
1380          * even come before primary itself is fully initialized, and secondaries
1381          * do not need to initialize the heap.
1382          */
1383         rte_mcfg_mem_read_unlock();
1384
1385         /* secondary process does not need to initialize anything */
1386         if (rte_eal_process_type() != RTE_PROC_PRIMARY)
1387                 return 0;
1388
1389         /* add all IOVA-contiguous areas to the heap */
1390         return rte_memseg_contig_walk(malloc_add_seg, NULL);
1391 }