eal: introduce memory management wrappers
[dpdk.git] / lib / librte_eal / common / eal_private.h
1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
2  * Copyright(c) 2010-2018 Intel Corporation
3  */
4
5 #ifndef _EAL_PRIVATE_H_
6 #define _EAL_PRIVATE_H_
7
8 #include <stdbool.h>
9 #include <stdint.h>
10 #include <stdio.h>
11
12 #include <rte_dev.h>
13 #include <rte_lcore.h>
14 #include <rte_memory.h>
15
16 /**
17  * Structure storing internal configuration (per-lcore)
18  */
19 struct lcore_config {
20         pthread_t thread_id;       /**< pthread identifier */
21         int pipe_master2slave[2];  /**< communication pipe with master */
22         int pipe_slave2master[2];  /**< communication pipe with master */
23
24         lcore_function_t * volatile f; /**< function to call */
25         void * volatile arg;       /**< argument of function */
26         volatile int ret;          /**< return value of function */
27
28         volatile enum rte_lcore_state_t state; /**< lcore state */
29         unsigned int socket_id;    /**< physical socket id for this lcore */
30         unsigned int core_id;      /**< core number on socket for this lcore */
31         int core_index;            /**< relative index, starting from 0 */
32         uint8_t core_role;         /**< role of core eg: OFF, RTE, SERVICE */
33
34         rte_cpuset_t cpuset;       /**< cpu set which the lcore affinity to */
35 };
36
37 extern struct lcore_config lcore_config[RTE_MAX_LCORE];
38
39 /**
40  * The global RTE configuration structure.
41  */
42 struct rte_config {
43         uint32_t master_lcore;       /**< Id of the master lcore */
44         uint32_t lcore_count;        /**< Number of available logical cores. */
45         uint32_t numa_node_count;    /**< Number of detected NUMA nodes. */
46         uint32_t numa_nodes[RTE_MAX_NUMA_NODES]; /**< List of detected NUMA nodes. */
47         uint32_t service_lcore_count;/**< Number of available service cores. */
48         enum rte_lcore_role_t lcore_role[RTE_MAX_LCORE]; /**< State of cores. */
49
50         /** Primary or secondary configuration */
51         enum rte_proc_type_t process_type;
52
53         /** PA or VA mapping mode */
54         enum rte_iova_mode iova_mode;
55
56         /**
57          * Pointer to memory configuration, which may be shared across multiple
58          * DPDK instances
59          */
60         struct rte_mem_config *mem_config;
61 } __rte_packed;
62
63 /**
64  * Get the global configuration structure.
65  *
66  * @return
67  *   A pointer to the global configuration structure.
68  */
69 struct rte_config *rte_eal_get_configuration(void);
70
71 /**
72  * Initialize the memzone subsystem (private to eal).
73  *
74  * @return
75  *   - 0 on success
76  *   - Negative on error
77  */
78 int rte_eal_memzone_init(void);
79
80 /**
81  * Common log initialization function (private to eal).  Determines
82  * where log data is written when no call to rte_openlog_stream is
83  * in effect.
84  *
85  * @param default_log
86  *   The default log stream to be used.
87  * @return
88  *   - 0 on success
89  *   - Negative on error
90  */
91 void eal_log_set_default(FILE *default_log);
92
93 /**
94  * Fill configuration with number of physical and logical processors
95  *
96  * This function is private to EAL.
97  *
98  * Parse /proc/cpuinfo to get the number of physical and logical
99  * processors on the machine.
100  *
101  * @return
102  *   0 on success, negative on error
103  */
104 int rte_eal_cpu_init(void);
105
106 /**
107  * Create memseg lists
108  *
109  * This function is private to EAL.
110  *
111  * Preallocate virtual memory.
112  *
113  * @return
114  *   0 on success, negative on error
115  */
116 int rte_eal_memseg_init(void);
117
118 /**
119  * Map memory
120  *
121  * This function is private to EAL.
122  *
123  * Fill configuration structure with these infos, and return 0 on success.
124  *
125  * @return
126  *   0 on success, negative on error
127  */
128 int rte_eal_memory_init(void);
129
130 /**
131  * Configure timers
132  *
133  * This function is private to EAL.
134  *
135  * Mmap memory areas used by HPET (high precision event timer) that will
136  * provide our time reference, and configure the TSC frequency also for it
137  * to be used as a reference.
138  *
139  * @return
140  *   0 on success, negative on error
141  */
142 int rte_eal_timer_init(void);
143
144 /**
145  * Init the default log stream
146  *
147  * This function is private to EAL.
148  *
149  * @return
150  *   0 on success, negative on error
151  */
152 int rte_eal_log_init(const char *id, int facility);
153
154 /**
155  * Save the log regexp for later
156  */
157 int rte_log_save_regexp(const char *type, int priority);
158 int rte_log_save_pattern(const char *pattern, int priority);
159
160 /**
161  * Init tail queues for non-EAL library structures. This is to allow
162  * the rings, mempools, etc. lists to be shared among multiple processes
163  *
164  * This function is private to EAL
165  *
166  * @return
167  *    0 on success, negative on error
168  */
169 int rte_eal_tailqs_init(void);
170
171 /**
172  * Init interrupt handling.
173  *
174  * This function is private to EAL.
175  *
176  * @return
177  *  0 on success, negative on error
178  */
179 int rte_eal_intr_init(void);
180
181 /**
182  * Init alarm mechanism. This is to allow a callback be called after
183  * specific time.
184  *
185  * This function is private to EAL.
186  *
187  * @return
188  *  0 on success, negative on error
189  */
190 int rte_eal_alarm_init(void);
191
192 /**
193  * Function is to check if the kernel module(like, vfio, vfio_iommu_type1,
194  * etc.) loaded.
195  *
196  * @param module_name
197  *      The module's name which need to be checked
198  *
199  * @return
200  *      -1 means some error happens(NULL pointer or open failure)
201  *      0  means the module not loaded
202  *      1  means the module loaded
203  */
204 int rte_eal_check_module(const char *module_name);
205
206 /**
207  * Memory reservation flags.
208  */
209 enum eal_mem_reserve_flags {
210         /**
211          * Reserve hugepages. May be unsupported by some platforms.
212          */
213         EAL_RESERVE_HUGEPAGES = 1 << 0,
214         /**
215          * Force reserving memory at the requested address.
216          * This can be a destructive action depending on the implementation.
217          *
218          * @see RTE_MAP_FORCE_ADDRESS for description of possible consequences
219          *      (although implementations are not required to use it).
220          */
221         EAL_RESERVE_FORCE_ADDRESS = 1 << 1
222 };
223
224 /**
225  * Get virtual area of specified size from the OS.
226  *
227  * This function is private to the EAL.
228  *
229  * @param requested_addr
230  *   Address where to request address space.
231  * @param size
232  *   Size of requested area.
233  * @param page_sz
234  *   Page size on which to align requested virtual area.
235  * @param flags
236  *   EAL_VIRTUAL_AREA_* flags.
237  * @param reserve_flags
238  *   Extra flags passed directly to eal_mem_reserve().
239  *
240  * @return
241  *   Virtual area address if successful.
242  *   NULL if unsuccessful.
243  */
244
245 #define EAL_VIRTUAL_AREA_ADDR_IS_HINT (1 << 0)
246 /**< don't fail if cannot get exact requested address. */
247 #define EAL_VIRTUAL_AREA_ALLOW_SHRINK (1 << 1)
248 /**< try getting smaller sized (decrement by page size) virtual areas if cannot
249  * get area of requested size.
250  */
251 #define EAL_VIRTUAL_AREA_UNMAP (1 << 2)
252 /**< immediately unmap reserved virtual area. */
253 void *
254 eal_get_virtual_area(void *requested_addr, size_t *size,
255                 size_t page_sz, int flags, int reserve_flags);
256
257 /**
258  * Get cpu core_id.
259  *
260  * This function is private to the EAL.
261  */
262 unsigned eal_cpu_core_id(unsigned lcore_id);
263
264 /**
265  * Check if cpu is present.
266  *
267  * This function is private to the EAL.
268  */
269 int eal_cpu_detected(unsigned lcore_id);
270
271 /**
272  * Set TSC frequency from precise value or estimation
273  *
274  * This function is private to the EAL.
275  */
276 void set_tsc_freq(void);
277
278 /**
279  * Get precise TSC frequency from system
280  *
281  * This function is private to the EAL.
282  */
283 uint64_t get_tsc_freq(void);
284
285 /**
286  * Get TSC frequency if the architecture supports.
287  *
288  * This function is private to the EAL.
289  *
290  * @return
291  *   The number of TSC cycles in one second.
292  *   Returns zero if the architecture support is not available.
293  */
294 uint64_t get_tsc_freq_arch(void);
295
296 /**
297  * Prepare physical memory mapping
298  * i.e. hugepages on Linux and
299  *      contigmem on BSD.
300  *
301  * This function is private to the EAL.
302  */
303 int rte_eal_hugepage_init(void);
304
305 /**
306  * Creates memory mapping in secondary process
307  * i.e. hugepages on Linux and
308  *      contigmem on BSD.
309  *
310  * This function is private to the EAL.
311  */
312 int rte_eal_hugepage_attach(void);
313
314 /**
315  * Find a bus capable of identifying a device.
316  *
317  * @param str
318  *   A device identifier (PCI address, virtual PMD name, ...).
319  *
320  * @return
321  *   A valid bus handle if found.
322  *   NULL if no bus is able to parse this device.
323  */
324 struct rte_bus *rte_bus_find_by_device_name(const char *str);
325
326 /**
327  * Create the unix channel for primary/secondary communication.
328  *
329  * @return
330  *   0 on success;
331  *   (<0) on failure.
332  */
333 int rte_mp_channel_init(void);
334
335 /**
336  * Primary/secondary communication cleanup.
337  */
338 void rte_mp_channel_cleanup(void);
339
340 /**
341  * @internal
342  * Parse a device string and store its information in an
343  * rte_devargs structure.
344  *
345  * A device description is split by layers of abstraction of the device:
346  * bus, class and driver. Each layer will offer a set of properties that
347  * can be applied either to configure or recognize a device.
348  *
349  * This function will parse those properties and prepare the rte_devargs
350  * to be given to each layers for processing.
351  *
352  * Note: if the "data" field of the devargs points to devstr,
353  * then no dynamic allocation is performed and the rte_devargs
354  * can be safely discarded.
355  *
356  * Otherwise ``data`` will hold a workable copy of devstr, that will be
357  * used by layers descriptors within rte_devargs. In this case,
358  * any rte_devargs should be cleaned-up before being freed.
359  *
360  * @param da
361  *   rte_devargs structure to fill.
362  *
363  * @param devstr
364  *   Device string.
365  *
366  * @return
367  *   0 on success.
368  *   Negative errno values on error (rte_errno is set).
369  */
370 int
371 rte_devargs_layers_parse(struct rte_devargs *devargs,
372                          const char *devstr);
373
374 /*
375  * probe a device at local process.
376  *
377  * @param devargs
378  *   Device arguments including bus, class and driver properties.
379  * @param new_dev
380  *   new device be probed as output.
381  * @return
382  *   0 on success, negative on error.
383  */
384 int local_dev_probe(const char *devargs, struct rte_device **new_dev);
385
386 /**
387  * Hotplug remove a given device from a specific bus at local process.
388  *
389  * @param dev
390  *   Data structure of the device to remove.
391  * @return
392  *   0 on success, negative on error.
393  */
394 int local_dev_remove(struct rte_device *dev);
395
396 /**
397  * Iterate over all buses to find the corresponding bus to handle the sigbus
398  * error.
399  * @param failure_addr
400  *      Pointer of the fault address of the sigbus error.
401  *
402  * @return
403  *       0 success to handle the sigbus.
404  *      -1 failed to handle the sigbus
405  *       1 no bus can handler the sigbus
406  */
407 int rte_bus_sigbus_handler(const void *failure_addr);
408
409 /**
410  * @internal
411  * Register the sigbus handler.
412  *
413  * @return
414  *   - On success, zero.
415  *   - On failure, a negative value.
416  */
417 int
418 dev_sigbus_handler_register(void);
419
420 /**
421  * @internal
422  * Unregister the sigbus handler.
423  *
424  * @return
425  *   - On success, zero.
426  *   - On failure, a negative value.
427  */
428 int
429 dev_sigbus_handler_unregister(void);
430
431 /**
432  * Get OS-specific EAL mapping base address.
433  */
434 uint64_t
435 eal_get_baseaddr(void);
436
437 void *
438 eal_malloc_no_trace(const char *type, size_t size, unsigned int align);
439
440 void eal_free_no_trace(void *addr);
441
442 /** Options for eal_file_open(). */
443 enum eal_open_flags {
444         /** Open file for reading. */
445         EAL_OPEN_READONLY = 0x00,
446         /** Open file for reading and writing. */
447         EAL_OPEN_READWRITE = 0x02,
448         /**
449          * Create the file if it doesn't exist.
450          * New files are only accessible to the owner (0600 equivalent).
451          */
452         EAL_OPEN_CREATE = 0x04
453 };
454
455 /**
456  * Open or create a file.
457  *
458  * @param path
459  *  Path to the file.
460  * @param flags
461  *  A combination of eal_open_flags controlling operation and FD behavior.
462  * @return
463  *  Open file descriptor on success, (-1) on failure and rte_errno is set.
464  */
465 int
466 eal_file_open(const char *path, int flags);
467
468 /** File locking operation. */
469 enum eal_flock_op {
470         EAL_FLOCK_SHARED,    /**< Acquire a shared lock. */
471         EAL_FLOCK_EXCLUSIVE, /**< Acquire an exclusive lock. */
472         EAL_FLOCK_UNLOCK     /**< Release a previously taken lock. */
473 };
474
475 /** Behavior on file locking conflict. */
476 enum eal_flock_mode {
477         EAL_FLOCK_WAIT,  /**< Wait until the file gets unlocked to lock it. */
478         EAL_FLOCK_RETURN /**< Return immediately if the file is locked. */
479 };
480
481 /**
482  * Lock or unlock the file.
483  *
484  * On failure @code rte_errno @endcode is set to the error code
485  * specified by POSIX flock(3) description.
486  *
487  * @param fd
488  *  Opened file descriptor.
489  * @param op
490  *  Operation to perform.
491  * @param mode
492  *  Behavior on conflict.
493  * @return
494  *  0 on success, (-1) on failure.
495  */
496 int
497 eal_file_lock(int fd, enum eal_flock_op op, enum eal_flock_mode mode);
498
499 /**
500  * Truncate or extend the file to the specified size.
501  *
502  * On failure @code rte_errno @endcode is set to the error code
503  * specified by POSIX ftruncate(3) description.
504  *
505  * @param fd
506  *  Opened file descriptor.
507  * @param size
508  *  Desired file size.
509  * @return
510  *  0 on success, (-1) on failure.
511  */
512 int
513 eal_file_truncate(int fd, ssize_t size);
514
515 /**
516  * Reserve a region of virtual memory.
517  *
518  * Use eal_mem_free() to free reserved memory.
519  *
520  * @param requested_addr
521  *  A desired reservation address which must be page-aligned.
522  *  The system might not respect it.
523  *  NULL means the address will be chosen by the system.
524  * @param size
525  *  Reservation size. Must be a multiple of system page size.
526  * @param flags
527  *  Reservation options, a combination of eal_mem_reserve_flags.
528  * @returns
529  *  Starting address of the reserved area on success, NULL on failure.
530  *  Callers must not access this memory until remapping it.
531  */
532 void *
533 eal_mem_reserve(void *requested_addr, size_t size, int flags);
534
535 /**
536  * Free memory obtained by eal_mem_reserve() or eal_mem_alloc().
537  *
538  * If *virt* and *size* describe a part of the reserved region,
539  * only this part of the region is freed (accurately up to the system
540  * page size). If *virt* points to allocated memory, *size* must match
541  * the one specified on allocation. The behavior is undefined
542  * if the memory pointed by *virt* is obtained from another source
543  * than listed above.
544  *
545  * @param virt
546  *  A virtual address in a region previously reserved.
547  * @param size
548  *  Number of bytes to unreserve.
549  */
550 void
551 eal_mem_free(void *virt, size_t size);
552
553 /**
554  * Configure memory region inclusion into dumps.
555  *
556  * @param virt
557  *  Starting address of the region.
558  * @param size
559  *  Size of the region.
560  * @param dump
561  *  True to include memory into dumps, false to exclude.
562  * @return
563  *  0 on success, (-1) on failure and rte_errno is set.
564  */
565 int
566 eal_mem_set_dump(void *virt, size_t size, bool dump);
567
568 #endif /* _EAL_PRIVATE_H_ */