lib/librte_eal/linux/eal/eal_memalloc.c

   1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   2  * Copyright(c) 2017-2018 Intel Corporation
   3  */
   4
   5 #include <errno.h>
   6 #include <stdarg.h>
   7 #include <stdbool.h>
   8 #include <stdlib.h>
   9 #include <stdio.h>
  10 #include <stdint.h>
  11 #include <inttypes.h>
  12 #include <string.h>
  13 #include <sys/mman.h>
  14 #include <sys/types.h>
  15 #include <sys/stat.h>
  16 #include <sys/queue.h>
  17 #include <sys/file.h>
  18 #include <unistd.h>
  19 #include <limits.h>
  20 #include <fcntl.h>
  21 #include <sys/ioctl.h>
  22 #include <sys/time.h>
  23 #include <signal.h>
  24 #include <setjmp.h>
  25 #ifdef F_ADD_SEALS /* if file sealing is supported, so is memfd */
  26 #include <linux/memfd.h>
  27 #define MEMFD_SUPPORTED
  28 #endif
  29 #ifdef RTE_EAL_NUMA_AWARE_HUGEPAGES
  30 #include <numa.h>
  31 #include <numaif.h>
  32 #endif
  33 #include <linux/falloc.h>
  34 #include <linux/mman.h> /* for hugetlb-related mmap flags */
  35
  36 #include <rte_common.h>
  37 #include <rte_log.h>
  38 #include <rte_eal_memconfig.h>
  39 #include <rte_eal.h>
  40 #include <rte_errno.h>
  41 #include <rte_memory.h>
  42 #include <rte_spinlock.h>
  43
  44 #include "eal_filesystem.h"
  45 #include "eal_internal_cfg.h"
  46 #include "eal_memalloc.h"
  47 #include "eal_private.h"
  48
  49 const int anonymous_hugepages_supported =
  50 #ifdef MAP_HUGE_SHIFT
  51                 1;
  52 #define RTE_MAP_HUGE_SHIFT MAP_HUGE_SHIFT
  53 #else
  54                 0;
  55 #define RTE_MAP_HUGE_SHIFT 26
  56 #endif
  57
  58 /*
  59  * we've already checked memfd support at compile-time, but we also need to
  60  * check if we can create hugepage files with memfd.
  61  *
  62  * also, this is not a constant, because while we may be *compiled* with memfd
  63  * hugetlbfs support, we might not be *running* on a system that supports memfd
  64  * and/or memfd with hugetlbfs, so we need to be able to adjust this flag at
  65  * runtime, and fall back to anonymous memory.
  66  */
  67 static int memfd_create_supported =
  68 #ifdef MFD_HUGETLB
  69                 1;
  70 #define RTE_MFD_HUGETLB MFD_HUGETLB
  71 #else
  72                 0;
  73 #define RTE_MFD_HUGETLB 4U
  74 #endif
  75
  76 /*
  77  * not all kernel version support fallocate on hugetlbfs, so fall back to
  78  * ftruncate and disallow deallocation if fallocate is not supported.
  79  */
  80 static int fallocate_supported = -1; /* unknown */
  81
  82 /*
  83  * we have two modes - single file segments, and file-per-page mode.
  84  *
  85  * for single-file segments, we use memseg_list_fd to store the segment fd,
  86  * while the fds[] will not be allocated, and len will be set to 0.
  87  *
  88  * for file-per-page mode, each page will have its own fd, so 'memseg_list_fd'
  89  * will be invalid (set to -1), and we'll use 'fds' to keep track of page fd's.
  90  *
  91  * we cannot know how many pages a system will have in advance, but we do know
  92  * that they come in lists, and we know lengths of these lists. so, simply store
  93  * a malloc'd array of fd's indexed by list and segment index.
  94  *
  95  * they will be initialized at startup, and filled as we allocate/deallocate
  96  * segments.
  97  */
  98 static struct {
  99         int *fds; /**< dynamically allocated array of segment lock fd's */
 100         int memseg_list_fd; /**< memseg list fd */
 101         int len; /**< total length of the array */
 102         int count; /**< entries used in an array */
 103 } fd_list[RTE_MAX_MEMSEG_LISTS];
 104
 105 /** local copy of a memory map, used to synchronize memory hotplug in MP */
 106 static struct rte_memseg_list local_memsegs[RTE_MAX_MEMSEG_LISTS];
 107
 108 static sigjmp_buf huge_jmpenv;
 109
 110 static void __rte_unused huge_sigbus_handler(int signo __rte_unused)
 111 {
 112         siglongjmp(huge_jmpenv, 1);
 113 }
 114
 115 /* Put setjmp into a wrap method to avoid compiling error. Any non-volatile,
 116  * non-static local variable in the stack frame calling sigsetjmp might be
 117  * clobbered by a call to longjmp.
 118  */
 119 static int __rte_unused huge_wrap_sigsetjmp(void)
 120 {
 121         return sigsetjmp(huge_jmpenv, 1);
 122 }
 123
 124 static struct sigaction huge_action_old;
 125 static int huge_need_recover;
 126
 127 static void __rte_unused
 128 huge_register_sigbus(void)
 129 {
 130         sigset_t mask;
 131         struct sigaction action;
 132
 133         sigemptyset(&mask);
 134         sigaddset(&mask, SIGBUS);
 135         action.sa_flags = 0;
 136         action.sa_mask = mask;
 137         action.sa_handler = huge_sigbus_handler;
 138
 139         huge_need_recover = !sigaction(SIGBUS, &action, &huge_action_old);
 140 }
 141
 142 static void __rte_unused
 143 huge_recover_sigbus(void)
 144 {
 145         if (huge_need_recover) {
 146                 sigaction(SIGBUS, &huge_action_old, NULL);
 147                 huge_need_recover = 0;
 148         }
 149 }
 150
 151 #ifdef RTE_EAL_NUMA_AWARE_HUGEPAGES
 152 static bool
 153 check_numa(void)
 154 {
 155         bool ret = true;
 156         /* Check if kernel supports NUMA. */
 157         if (numa_available() != 0) {
 158                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "NUMA is not supported.\n");
 159                 ret = false;
 160         }
 161         return ret;
 162 }
 163
 164 static void
 165 prepare_numa(int *oldpolicy, struct bitmask *oldmask, int socket_id)
 166 {
 167         RTE_LOG(DEBUG, EAL, "Trying to obtain current memory policy.\n");
 168         if (get_mempolicy(oldpolicy, oldmask->maskp,
 169                           oldmask->size + 1, 0, 0) < 0) {
 170                 RTE_LOG(ERR, EAL,
 171                         "Failed to get current mempolicy: %s. "
 172                         "Assuming MPOL_DEFAULT.\n", strerror(errno));
 173                 *oldpolicy = MPOL_DEFAULT;
 174         }
 175         RTE_LOG(DEBUG, EAL,
 176                 "Setting policy MPOL_PREFERRED for socket %d\n",
 177                 socket_id);
 178         numa_set_preferred(socket_id);
 179 }
 180
 181 static void
 182 restore_numa(int *oldpolicy, struct bitmask *oldmask)
 183 {
 184         RTE_LOG(DEBUG, EAL,
 185                 "Restoring previous memory policy: %d\n", *oldpolicy);
 186         if (*oldpolicy == MPOL_DEFAULT) {
 187                 numa_set_localalloc();
 188         } else if (set_mempolicy(*oldpolicy, oldmask->maskp,
 189                                  oldmask->size + 1) < 0) {
 190                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Failed to restore mempolicy: %s\n",
 191                         strerror(errno));
 192                 numa_set_localalloc();
 193         }
 194         numa_free_cpumask(oldmask);
 195 }
 196 #endif
 197
 198 /*
 199  * uses fstat to report the size of a file on disk
 200  */
 201 static off_t
 202 get_file_size(int fd)
 203 {
 204         struct stat st;
 205         if (fstat(fd, &st) < 0)
 206                 return 0;
 207         return st.st_size;
 208 }
 209
 210 static int
 211 pagesz_flags(uint64_t page_sz)
 212 {
 213         /* as per mmap() manpage, all page sizes are log2 of page size
 214          * shifted by MAP_HUGE_SHIFT
 215          */
 216         int log2 = rte_log2_u64(page_sz);
 217         return log2 << RTE_MAP_HUGE_SHIFT;
 218 }
 219
 220 /* returns 1 on successful lock, 0 on unsuccessful lock, -1 on error */
 221 static int lock(int fd, int type)
 222 {
 223         int ret;
 224
 225         /* flock may be interrupted */
 226         do {
 227                 ret = flock(fd, type | LOCK_NB);
 228         } while (ret && errno == EINTR);
 229
 230         if (ret && errno == EWOULDBLOCK) {
 231                 /* couldn't lock */
 232                 return 0;
 233         } else if (ret) {
 234                 RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): error calling flock(): %s\n",
 235                         __func__, strerror(errno));
 236                 return -1;
 237         }
 238         /* lock was successful */
 239         return 1;
 240 }
 241
 242 static int
 243 get_seg_memfd(struct hugepage_info *hi __rte_unused,
 244                 unsigned int list_idx __rte_unused,
 245                 unsigned int seg_idx __rte_unused)
 246 {
 247 #ifdef MEMFD_SUPPORTED
 248         int fd;
 249         char segname[250]; /* as per manpage, limit is 249 bytes plus null */
 250
 251         int flags = RTE_MFD_HUGETLB | pagesz_flags(hi->hugepage_sz);
 252
 253         if (internal_config.single_file_segments) {
 254                 fd = fd_list[list_idx].memseg_list_fd;
 255
 256                 if (fd < 0) {
 257                         snprintf(segname, sizeof(segname), "seg_%i", list_idx);
 258                         fd = memfd_create(segname, flags);
 259                         if (fd < 0) {
 260                                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "%s(): memfd create failed: %s\n",
 261                                         __func__, strerror(errno));
 262                                 return -1;
 263                         }
 264                         fd_list[list_idx].memseg_list_fd = fd;
 265                 }
 266         } else {
 267                 fd = fd_list[list_idx].fds[seg_idx];
 268
 269                 if (fd < 0) {
 270                         snprintf(segname, sizeof(segname), "seg_%i-%i",
 271                                         list_idx, seg_idx);
 272                         fd = memfd_create(segname, flags);
 273                         if (fd < 0) {
 274                                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "%s(): memfd create failed: %s\n",
 275                                         __func__, strerror(errno));
 276                                 return -1;
 277                         }
 278                         fd_list[list_idx].fds[seg_idx] = fd;
 279                 }
 280         }
 281         return fd;
 282 #endif
 283         return -1;
 284 }
 285
 286 static int
 287 get_seg_fd(char *path, int buflen, struct hugepage_info *hi,
 288                 unsigned int list_idx, unsigned int seg_idx)
 289 {
 290         int fd;
 291
 292         /* for in-memory mode, we only make it here when we're sure we support
 293          * memfd, and this is a special case.
 294          */
 295         if (internal_config.in_memory)
 296                 return get_seg_memfd(hi, list_idx, seg_idx);
 297
 298         if (internal_config.single_file_segments) {
 299                 /* create a hugepage file path */
 300                 eal_get_hugefile_path(path, buflen, hi->hugedir, list_idx);
 301
 302                 fd = fd_list[list_idx].memseg_list_fd;
 303
 304                 if (fd < 0) {
 305                         fd = open(path, O_CREAT | O_RDWR, 0600);
 306                         if (fd < 0) {
 307                                 RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): open failed: %s\n",
 308                                         __func__, strerror(errno));
 309                                 return -1;
 310                         }
 311                         /* take out a read lock and keep it indefinitely */
 312                         if (lock(fd, LOCK_SH) < 0) {
 313                                 RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): lock failed: %s\n",
 314                                         __func__, strerror(errno));
 315                                 close(fd);
 316                                 return -1;
 317                         }
 318                         fd_list[list_idx].memseg_list_fd = fd;
 319                 }
 320         } else {
 321                 /* create a hugepage file path */
 322                 eal_get_hugefile_path(path, buflen, hi->hugedir,
 323                                 list_idx * RTE_MAX_MEMSEG_PER_LIST + seg_idx);
 324
 325                 fd = fd_list[list_idx].fds[seg_idx];
 326
 327                 if (fd < 0) {
 328                         fd = open(path, O_CREAT | O_RDWR, 0600);
 329                         if (fd < 0) {
 330                                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "%s(): open failed: %s\n",
 331                                         __func__, strerror(errno));
 332                                 return -1;
 333                         }
 334                         /* take out a read lock */
 335                         if (lock(fd, LOCK_SH) < 0) {
 336                                 RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): lock failed: %s\n",
 337                                         __func__, strerror(errno));
 338                                 close(fd);
 339                                 return -1;
 340                         }
 341                         fd_list[list_idx].fds[seg_idx] = fd;
 342                 }
 343         }
 344         return fd;
 345 }
 346
 347 static int
 348 resize_hugefile_in_memory(int fd, uint64_t fa_offset,
 349                 uint64_t page_sz, bool grow)
 350 {
 351         int flags = grow ? 0 : FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |
 352                         FALLOC_FL_KEEP_SIZE;
 353         int ret;
 354
 355         /* grow or shrink the file */
 356         ret = fallocate(fd, flags, fa_offset, page_sz);
 357
 358         if (ret < 0) {
 359                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "%s(): fallocate() failed: %s\n",
 360                                 __func__,
 361                                 strerror(errno));
 362                 return -1;
 363         }
 364         return 0;
 365 }
 366
 367 static int
 368 resize_hugefile_in_filesystem(int fd, uint64_t fa_offset, uint64_t page_sz,
 369                 bool grow)
 370 {
 371         bool again = false;
 372
 373         do {
 374                 if (fallocate_supported == 0) {
 375                         /* we cannot deallocate memory if fallocate() is not
 376                          * supported, and hugepage file is already locked at
 377                          * creation, so no further synchronization needed.
 378                          */
 379
 380                         if (!grow) {
 381                                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "%s(): fallocate not supported, not freeing page back to the system\n",
 382                                         __func__);
 383                                 return -1;
 384                         }
 385                         uint64_t new_size = fa_offset + page_sz;
 386                         uint64_t cur_size = get_file_size(fd);
 387
 388                         /* fallocate isn't supported, fall back to ftruncate */
 389                         if (new_size > cur_size &&
 390                                         ftruncate(fd, new_size) < 0) {
 391                                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "%s(): ftruncate() failed: %s\n",
 392                                         __func__, strerror(errno));
 393                                 return -1;
 394                         }
 395                 } else {
 396                         int flags = grow ? 0 : FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |
 397                                         FALLOC_FL_KEEP_SIZE;
 398                         int ret;
 399
 400                         /*
 401                          * technically, it is perfectly safe for both primary
 402                          * and secondary to grow and shrink the page files:
 403                          * growing the file repeatedly has no effect because
 404                          * a page can only be allocated once, while mmap ensures
 405                          * that secondaries hold on to the page even after the
 406                          * page itself is removed from the filesystem.
 407                          *
 408                          * however, leaving growing/shrinking to the primary
 409                          * tends to expose bugs in fdlist page count handling,
 410                          * so leave this here just in case.
 411                          */
 412                         if (rte_eal_process_type() != RTE_PROC_PRIMARY)
 413                                 return 0;
 414
 415                         /* grow or shrink the file */
 416                         ret = fallocate(fd, flags, fa_offset, page_sz);
 417
 418                         if (ret < 0) {
 419                                 if (fallocate_supported == -1 &&
 420                                                 errno == ENOTSUP) {
 421                                         RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): fallocate() not supported, hugepage deallocation will be disabled\n",
 422                                                 __func__);
 423                                         again = true;
 424                                         fallocate_supported = 0;
 425                                 } else {
 426                                         RTE_LOG(DEBUG, EAL, "%s(): fallocate() failed: %s\n",
 427                                                 __func__,
 428                                                 strerror(errno));
 429                                         return -1;
 430                                 }
 431                         } else
 432                                 fallocate_supported = 1;
 433                 }
 434         } while (again);
 435
 436         return 0;
 437 }
 438
 439 static void
 440 close_hugefile(int fd, char *path, int list_idx)
 441 {
 442         /*
 443          * primary process must unlink the file, but only when not in in-memory
 444          * mode (as in that case there is no file to unlink).
 445          */
 446         if (!internal_config.in_memory &&
 447                         rte_eal_process_type() == RTE_PROC_PRIMARY &&
 448                         unlink(path))
 449                 RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): unlinking '%s' failed: %s\n",
 450                         __func__, path, strerror(errno));
 451
 452         close(fd);
 453         fd_list[list_idx].memseg_list_fd = -1;
 454 }
 455
 456 static int
 457 resize_hugefile(int fd, uint64_t fa_offset, uint64_t page_sz, bool grow)
 458 {
 459         /* in-memory mode is a special case, because we can be sure that
 460          * fallocate() is supported.
 461          */
 462         if (internal_config.in_memory)
 463                 return resize_hugefile_in_memory(fd, fa_offset,
 464                                 page_sz, grow);
 465
 466         return resize_hugefile_in_filesystem(fd, fa_offset, page_sz,
 467                                 grow);
 468 }
 469
 470 static int
 471 alloc_seg(struct rte_memseg *ms, void *addr, int socket_id,
 472                 struct hugepage_info *hi, unsigned int list_idx,
 473                 unsigned int seg_idx)
 474 {
 475 #ifdef RTE_EAL_NUMA_AWARE_HUGEPAGES
 476         int cur_socket_id = 0;
 477 #endif
 478         uint64_t map_offset;
 479         rte_iova_t iova;
 480         void *va;
 481         char path[PATH_MAX];
 482         int ret = 0;
 483         int fd;
 484         size_t alloc_sz;
 485         int flags;
 486         void *new_addr;
 487
 488         alloc_sz = hi->hugepage_sz;
 489
 490         /* these are checked at init, but code analyzers don't know that */
 491         if (internal_config.in_memory && !anonymous_hugepages_supported) {
 492                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Anonymous hugepages not supported, in-memory mode cannot allocate memory\n");
 493                 return -1;
 494         }
 495         if (internal_config.in_memory && !memfd_create_supported &&
 496                         internal_config.single_file_segments) {
 497                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Single-file segments are not supported without memfd support\n");
 498                 return -1;
 499         }
 500
 501         /* in-memory without memfd is a special case */
 502         int mmap_flags;
 503
 504         if (internal_config.in_memory && !memfd_create_supported) {
 505                 const int in_memory_flags = MAP_HUGETLB | MAP_FIXED |
 506                                 MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS;
 507                 int pagesz_flag;
 508
 509                 pagesz_flag = pagesz_flags(alloc_sz);
 510                 fd = -1;
 511                 mmap_flags = in_memory_flags | pagesz_flag;
 512
 513                 /* single-file segments codepath will never be active
 514                  * here because in-memory mode is incompatible with the
 515                  * fallback path, and it's stopped at EAL initialization
 516                  * stage.
 517                  */
 518                 map_offset = 0;
 519         } else {
 520                 /* takes out a read lock on segment or segment list */
 521                 fd = get_seg_fd(path, sizeof(path), hi, list_idx, seg_idx);
 522                 if (fd < 0) {
 523                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Couldn't get fd on hugepage file\n");
 524                         return -1;
 525                 }
 526
 527                 if (internal_config.single_file_segments) {
 528                         map_offset = seg_idx * alloc_sz;
 529                         ret = resize_hugefile(fd, map_offset, alloc_sz, true);
 530                         if (ret < 0)
 531                                 goto resized;
 532
 533                         fd_list[list_idx].count++;
 534                 } else {
 535                         map_offset = 0;
 536                         if (ftruncate(fd, alloc_sz) < 0) {
 537                                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "%s(): ftruncate() failed: %s\n",
 538                                         __func__, strerror(errno));
 539                                 goto resized;
 540                         }
 541                         if (internal_config.hugepage_unlink &&
 542                                         !internal_config.in_memory) {
 543                                 if (unlink(path)) {
 544                                         RTE_LOG(DEBUG, EAL, "%s(): unlink() failed: %s\n",
 545                                                 __func__, strerror(errno));
 546                                         goto resized;
 547                                 }
 548                         }
 549                 }
 550                 mmap_flags = MAP_SHARED | MAP_POPULATE | MAP_FIXED;
 551         }
 552
 553         /*
 554          * map the segment, and populate page tables, the kernel fills
 555          * this segment with zeros if it's a new page.
 556          */
 557         va = mmap(addr, alloc_sz, PROT_READ | PROT_WRITE, mmap_flags, fd,
 558                         map_offset);
 559
 560         if (va == MAP_FAILED) {
 561                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "%s(): mmap() failed: %s\n", __func__,
 562                         strerror(errno));
 563                 /* mmap failed, but the previous region might have been
 564                  * unmapped anyway. try to remap it
 565                  */
 566                 goto unmapped;
 567         }
 568         if (va != addr) {
 569                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "%s(): wrong mmap() address\n", __func__);
 570                 munmap(va, alloc_sz);
 571                 goto resized;
 572         }
 573
 574         /* In linux, hugetlb limitations, like cgroup, are
 575          * enforced at fault time instead of mmap(), even
 576          * with the option of MAP_POPULATE. Kernel will send
 577          * a SIGBUS signal. To avoid to be killed, save stack
 578          * environment here, if SIGBUS happens, we can jump
 579          * back here.
 580          */
 581         if (huge_wrap_sigsetjmp()) {
 582                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "SIGBUS: Cannot mmap more hugepages of size %uMB\n",
 583                         (unsigned int)(alloc_sz >> 20));
 584                 goto mapped;
 585         }
 586
 587         /* we need to trigger a write to the page to enforce page fault and
 588          * ensure that page is accessible to us, but we can't overwrite value
 589          * that is already there, so read the old value, and write itback.
 590          * kernel populates the page with zeroes initially.
 591          */
 592         *(volatile int *)addr = *(volatile int *)addr;
 593
 594         iova = rte_mem_virt2iova(addr);
 595         if (iova == RTE_BAD_PHYS_ADDR) {
 596                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "%s(): can't get IOVA addr\n",
 597                         __func__);
 598                 goto mapped;
 599         }
 600
 601 #ifdef RTE_EAL_NUMA_AWARE_HUGEPAGES
 602         move_pages(getpid(), 1, &addr, NULL, &cur_socket_id, 0);
 603
 604         if (cur_socket_id != socket_id) {
 605                 RTE_LOG(DEBUG, EAL,
 606                                 "%s(): allocation happened on wrong socket (wanted %d, got %d)\n",
 607                         __func__, socket_id, cur_socket_id);
 608                 goto mapped;
 609         }
 610 #else
 611         if (rte_socket_count() > 1)
 612                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "%s(): not checking hugepage NUMA node.\n",
 613                                 __func__);
 614 #endif
 615
 616         ms->addr = addr;
 617         ms->hugepage_sz = alloc_sz;
 618         ms->len = alloc_sz;
 619         ms->nchannel = rte_memory_get_nchannel();
 620         ms->nrank = rte_memory_get_nrank();
 621         ms->iova = iova;
 622         ms->socket_id = socket_id;
 623
 624         return 0;
 625
 626 mapped:
 627         munmap(addr, alloc_sz);
 628 unmapped:
 629         flags = MAP_FIXED;
 630         new_addr = eal_get_virtual_area(addr, &alloc_sz, alloc_sz, 0, flags);
 631         if (new_addr != addr) {
 632                 if (new_addr != NULL)
 633                         munmap(new_addr, alloc_sz);
 634                 /* we're leaving a hole in our virtual address space. if
 635                  * somebody else maps this hole now, we could accidentally
 636                  * override it in the future.
 637                  */
 638                 RTE_LOG(CRIT, EAL, "Can't mmap holes in our virtual address space\n");
 639         }
 640         /* roll back the ref count */
 641         if (internal_config.single_file_segments)
 642                 fd_list[list_idx].count--;
 643 resized:
 644         /* some codepaths will return negative fd, so exit early */
 645         if (fd < 0)
 646                 return -1;
 647
 648         if (internal_config.single_file_segments) {
 649                 resize_hugefile(fd, map_offset, alloc_sz, false);
 650                 /* ignore failure, can't make it any worse */
 651
 652                 /* if refcount is at zero, close the file */
 653                 if (fd_list[list_idx].count == 0)
 654                         close_hugefile(fd, path, list_idx);
 655         } else {
 656                 /* only remove file if we can take out a write lock */
 657                 if (internal_config.hugepage_unlink == 0 &&
 658                                 internal_config.in_memory == 0 &&
 659                                 lock(fd, LOCK_EX) == 1)
 660                         unlink(path);
 661                 close(fd);
 662                 fd_list[list_idx].fds[seg_idx] = -1;
 663         }
 664         return -1;
 665 }
 666
 667 static int
 668 free_seg(struct rte_memseg *ms, struct hugepage_info *hi,
 669                 unsigned int list_idx, unsigned int seg_idx)
 670 {
 671         uint64_t map_offset;
 672         char path[PATH_MAX];
 673         int fd, ret = 0;
 674         bool exit_early;
 675
 676         /* erase page data */
 677         memset(ms->addr, 0, ms->len);
 678
 679         if (mmap(ms->addr, ms->len, PROT_READ,
 680                         MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS | MAP_FIXED, -1, 0) ==
 681                                 MAP_FAILED) {
 682                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "couldn't unmap page\n");
 683                 return -1;
 684         }
 685
 686         exit_early = false;
 687
 688         /* if we're using anonymous hugepages, nothing to be done */
 689         if (internal_config.in_memory && !memfd_create_supported)
 690                 exit_early = true;
 691
 692         /* if we've already unlinked the page, nothing needs to be done */
 693         if (!internal_config.in_memory && internal_config.hugepage_unlink)
 694                 exit_early = true;
 695
 696         if (exit_early) {
 697                 memset(ms, 0, sizeof(*ms));
 698                 return 0;
 699         }
 700
 701         /* if we are not in single file segments mode, we're going to unmap the
 702          * segment and thus drop the lock on original fd, but hugepage dir is
 703          * now locked so we can take out another one without races.
 704          */
 705         fd = get_seg_fd(path, sizeof(path), hi, list_idx, seg_idx);
 706         if (fd < 0)
 707                 return -1;
 708
 709         if (internal_config.single_file_segments) {
 710                 map_offset = seg_idx * ms->len;
 711                 if (resize_hugefile(fd, map_offset, ms->len, false))
 712                         return -1;
 713
 714                 if (--(fd_list[list_idx].count) == 0)
 715                         close_hugefile(fd, path, list_idx);
 716
 717                 ret = 0;
 718         } else {
 719                 /* if we're able to take out a write lock, we're the last one
 720                  * holding onto this page.
 721                  */
 722                 if (!internal_config.in_memory) {
 723                         ret = lock(fd, LOCK_EX);
 724                         if (ret >= 0) {
 725                                 /* no one else is using this page */
 726                                 if (ret == 1)
 727                                         unlink(path);
 728                         }
 729                 }
 730                 /* closing fd will drop the lock */
 731                 close(fd);
 732                 fd_list[list_idx].fds[seg_idx] = -1;
 733         }
 734
 735         memset(ms, 0, sizeof(*ms));
 736
 737         return ret < 0 ? -1 : 0;
 738 }
 739
 740 struct alloc_walk_param {
 741         struct hugepage_info *hi;
 742         struct rte_memseg **ms;
 743         size_t page_sz;
 744         unsigned int segs_allocated;
 745         unsigned int n_segs;
 746         int socket;
 747         bool exact;
 748 };
 749 static int
 750 alloc_seg_walk(const struct rte_memseg_list *msl, void *arg)
 751 {
 752         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
 753         struct alloc_walk_param *wa = arg;
 754         struct rte_memseg_list *cur_msl;
 755         size_t page_sz;
 756         int cur_idx, start_idx, j, dir_fd = -1;
 757         unsigned int msl_idx, need, i;
 758
 759         if (msl->page_sz != wa->page_sz)
 760                 return 0;
 761         if (msl->socket_id != wa->socket)
 762                 return 0;
 763
 764         page_sz = (size_t)msl->page_sz;
 765
 766         msl_idx = msl - mcfg->memsegs;
 767         cur_msl = &mcfg->memsegs[msl_idx];
 768
 769         need = wa->n_segs;
 770
 771         /* try finding space in memseg list */
 772         if (wa->exact) {
 773                 /* if we require exact number of pages in a list, find them */
 774                 cur_idx = rte_fbarray_find_next_n_free(&cur_msl->memseg_arr, 0,
 775                                 need);
 776                 if (cur_idx < 0)
 777                         return 0;
 778                 start_idx = cur_idx;
 779         } else {
 780                 int cur_len;
 781
 782                 /* we don't require exact number of pages, so we're going to go
 783                  * for best-effort allocation. that means finding the biggest
 784                  * unused block, and going with that.
 785                  */
 786                 cur_idx = rte_fbarray_find_biggest_free(&cur_msl->memseg_arr,
 787                                 0);
 788                 if (cur_idx < 0)
 789                         return 0;
 790                 start_idx = cur_idx;
 791                 /* adjust the size to possibly be smaller than original
 792                  * request, but do not allow it to be bigger.
 793                  */
 794                 cur_len = rte_fbarray_find_contig_free(&cur_msl->memseg_arr,
 795                                 cur_idx);
 796                 need = RTE_MIN(need, (unsigned int)cur_len);
 797         }
 798
 799         /* do not allow any page allocations during the time we're allocating,
 800          * because file creation and locking operations are not atomic,
 801          * and we might be the first or the last ones to use a particular page,
 802          * so we need to ensure atomicity of every operation.
 803          *
 804          * during init, we already hold a write lock, so don't try to take out
 805          * another one.
 806          */
 807         if (wa->hi->lock_descriptor == -1 && !internal_config.in_memory) {
 808                 dir_fd = open(wa->hi->hugedir, O_RDONLY);
 809                 if (dir_fd < 0) {
 810                         RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): Cannot open '%s': %s\n",
 811                                 __func__, wa->hi->hugedir, strerror(errno));
 812                         return -1;
 813                 }
 814                 /* blocking writelock */
 815                 if (flock(dir_fd, LOCK_EX)) {
 816                         RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): Cannot lock '%s': %s\n",
 817                                 __func__, wa->hi->hugedir, strerror(errno));
 818                         close(dir_fd);
 819                         return -1;
 820                 }
 821         }
 822
 823         for (i = 0; i < need; i++, cur_idx++) {
 824                 struct rte_memseg *cur;
 825                 void *map_addr;
 826
 827                 cur = rte_fbarray_get(&cur_msl->memseg_arr, cur_idx);
 828                 map_addr = RTE_PTR_ADD(cur_msl->base_va,
 829                                 cur_idx * page_sz);
 830
 831                 if (alloc_seg(cur, map_addr, wa->socket, wa->hi,
 832                                 msl_idx, cur_idx)) {
 833                         RTE_LOG(DEBUG, EAL, "attempted to allocate %i segments, but only %i were allocated\n",
 834                                 need, i);
 835
 836                         /* if exact number wasn't requested, stop */
 837                         if (!wa->exact)
 838                                 goto out;
 839
 840                         /* clean up */
 841                         for (j = start_idx; j < cur_idx; j++) {
 842                                 struct rte_memseg *tmp;
 843                                 struct rte_fbarray *arr =
 844                                                 &cur_msl->memseg_arr;
 845
 846                                 tmp = rte_fbarray_get(arr, j);
 847                                 rte_fbarray_set_free(arr, j);
 848
 849                                 /* free_seg may attempt to create a file, which
 850                                  * may fail.
 851                                  */
 852                                 if (free_seg(tmp, wa->hi, msl_idx, j))
 853                                         RTE_LOG(DEBUG, EAL, "Cannot free page\n");
 854                         }
 855                         /* clear the list */
 856                         if (wa->ms)
 857                                 memset(wa->ms, 0, sizeof(*wa->ms) * wa->n_segs);
 858
 859                         if (dir_fd >= 0)
 860                                 close(dir_fd);
 861                         return -1;
 862                 }
 863                 if (wa->ms)
 864                         wa->ms[i] = cur;
 865
 866                 rte_fbarray_set_used(&cur_msl->memseg_arr, cur_idx);
 867         }
 868 out:
 869         wa->segs_allocated = i;
 870         if (i > 0)
 871                 cur_msl->version++;
 872         if (dir_fd >= 0)
 873                 close(dir_fd);
 874         /* if we didn't allocate any segments, move on to the next list */
 875         return i > 0;
 876 }
 877
 878 struct free_walk_param {
 879         struct hugepage_info *hi;
 880         struct rte_memseg *ms;
 881 };
 882 static int
 883 free_seg_walk(const struct rte_memseg_list *msl, void *arg)
 884 {
 885         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
 886         struct rte_memseg_list *found_msl;
 887         struct free_walk_param *wa = arg;
 888         uintptr_t start_addr, end_addr;
 889         int msl_idx, seg_idx, ret, dir_fd = -1;
 890
 891         start_addr = (uintptr_t) msl->base_va;
 892         end_addr = start_addr + msl->len;
 893
 894         if ((uintptr_t)wa->ms->addr < start_addr ||
 895                         (uintptr_t)wa->ms->addr >= end_addr)
 896                 return 0;
 897
 898         msl_idx = msl - mcfg->memsegs;
 899         seg_idx = RTE_PTR_DIFF(wa->ms->addr, start_addr) / msl->page_sz;
 900
 901         /* msl is const */
 902         found_msl = &mcfg->memsegs[msl_idx];
 903
 904         /* do not allow any page allocations during the time we're freeing,
 905          * because file creation and locking operations are not atomic,
 906          * and we might be the first or the last ones to use a particular page,
 907          * so we need to ensure atomicity of every operation.
 908          *
 909          * during init, we already hold a write lock, so don't try to take out
 910          * another one.
 911          */
 912         if (wa->hi->lock_descriptor == -1 && !internal_config.in_memory) {
 913                 dir_fd = open(wa->hi->hugedir, O_RDONLY);
 914                 if (dir_fd < 0) {
 915                         RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): Cannot open '%s': %s\n",
 916                                 __func__, wa->hi->hugedir, strerror(errno));
 917                         return -1;
 918                 }
 919                 /* blocking writelock */
 920                 if (flock(dir_fd, LOCK_EX)) {
 921                         RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): Cannot lock '%s': %s\n",
 922                                 __func__, wa->hi->hugedir, strerror(errno));
 923                         close(dir_fd);
 924                         return -1;
 925                 }
 926         }
 927
 928         found_msl->version++;
 929
 930         rte_fbarray_set_free(&found_msl->memseg_arr, seg_idx);
 931
 932         ret = free_seg(wa->ms, wa->hi, msl_idx, seg_idx);
 933
 934         if (dir_fd >= 0)
 935                 close(dir_fd);
 936
 937         if (ret < 0)
 938                 return -1;
 939
 940         return 1;
 941 }
 942
 943 int
 944 eal_memalloc_alloc_seg_bulk(struct rte_memseg **ms, int n_segs, size_t page_sz,
 945                 int socket, bool exact)
 946 {
 947         int i, ret = -1;
 948 #ifdef RTE_EAL_NUMA_AWARE_HUGEPAGES
 949         bool have_numa = false;
 950         int oldpolicy;
 951         struct bitmask *oldmask;
 952 #endif
 953         struct alloc_walk_param wa;
 954         struct hugepage_info *hi = NULL;
 955
 956         memset(&wa, 0, sizeof(wa));
 957
 958         /* dynamic allocation not supported in legacy mode */
 959         if (internal_config.legacy_mem)
 960                 return -1;
 961
 962         for (i = 0; i < (int) RTE_DIM(internal_config.hugepage_info); i++) {
 963                 if (page_sz ==
 964                                 internal_config.hugepage_info[i].hugepage_sz) {
 965                         hi = &internal_config.hugepage_info[i];
 966                         break;
 967                 }
 968         }
 969         if (!hi) {
 970                 RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): can't find relevant hugepage_info entry\n",
 971                         __func__);
 972                 return -1;
 973         }
 974
 975 #ifdef RTE_EAL_NUMA_AWARE_HUGEPAGES
 976         if (check_numa()) {
 977                 oldmask = numa_allocate_nodemask();
 978                 prepare_numa(&oldpolicy, oldmask, socket);
 979                 have_numa = true;
 980         }
 981 #endif
 982
 983         wa.exact = exact;
 984         wa.hi = hi;
 985         wa.ms = ms;
 986         wa.n_segs = n_segs;
 987         wa.page_sz = page_sz;
 988         wa.socket = socket;
 989         wa.segs_allocated = 0;
 990
 991         /* memalloc is locked, so it's safe to use thread-unsafe version */
 992         ret = rte_memseg_list_walk_thread_unsafe(alloc_seg_walk, &wa);
 993         if (ret == 0) {
 994                 RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): couldn't find suitable memseg_list\n",
 995                         __func__);
 996                 ret = -1;
 997         } else if (ret > 0) {
 998                 ret = (int)wa.segs_allocated;
 999         }
1000
1001 #ifdef RTE_EAL_NUMA_AWARE_HUGEPAGES
1002         if (have_numa)
1003                 restore_numa(&oldpolicy, oldmask);
1004 #endif
1005         return ret;
1006 }
1007
1008 struct rte_memseg *
1009 eal_memalloc_alloc_seg(size_t page_sz, int socket)
1010 {
1011         struct rte_memseg *ms;
1012         if (eal_memalloc_alloc_seg_bulk(&ms, 1, page_sz, socket, true) < 0)
1013                 return NULL;
1014         /* return pointer to newly allocated memseg */
1015         return ms;
1016 }
1017
1018 int
1019 eal_memalloc_free_seg_bulk(struct rte_memseg **ms, int n_segs)
1020 {
1021         int seg, ret = 0;
1022
1023         /* dynamic free not supported in legacy mode */
1024         if (internal_config.legacy_mem)
1025                 return -1;
1026
1027         for (seg = 0; seg < n_segs; seg++) {
1028                 struct rte_memseg *cur = ms[seg];
1029                 struct hugepage_info *hi = NULL;
1030                 struct free_walk_param wa;
1031                 int i, walk_res;
1032
1033                 /* if this page is marked as unfreeable, fail */
1034                 if (cur->flags & RTE_MEMSEG_FLAG_DO_NOT_FREE) {
1035                         RTE_LOG(DEBUG, EAL, "Page is not allowed to be freed\n");
1036                         ret = -1;
1037                         continue;
1038                 }
1039
1040                 memset(&wa, 0, sizeof(wa));
1041
1042                 for (i = 0; i < (int)RTE_DIM(internal_config.hugepage_info);
1043                                 i++) {
1044                         hi = &internal_config.hugepage_info[i];
1045                         if (cur->hugepage_sz == hi->hugepage_sz)
1046                                 break;
1047                 }
1048                 if (i == (int)RTE_DIM(internal_config.hugepage_info)) {
1049                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Can't find relevant hugepage_info entry\n");
1050                         ret = -1;
1051                         continue;
1052                 }
1053
1054                 wa.ms = cur;
1055                 wa.hi = hi;
1056
1057                 /* memalloc is locked, so it's safe to use thread-unsafe version
1058                  */
1059                 walk_res = rte_memseg_list_walk_thread_unsafe(free_seg_walk,
1060                                 &wa);
1061                 if (walk_res == 1)
1062                         continue;
1063                 if (walk_res == 0)
1064                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Couldn't find memseg list\n");
1065                 ret = -1;
1066         }
1067         return ret;
1068 }
1069
1070 int
1071 eal_memalloc_free_seg(struct rte_memseg *ms)
1072 {
1073         /* dynamic free not supported in legacy mode */
1074         if (internal_config.legacy_mem)
1075                 return -1;
1076
1077         return eal_memalloc_free_seg_bulk(&ms, 1);
1078 }
1079
1080 static int
1081 sync_chunk(struct rte_memseg_list *primary_msl,
1082                 struct rte_memseg_list *local_msl, struct hugepage_info *hi,
1083                 unsigned int msl_idx, bool used, int start, int end)
1084 {
1085         struct rte_fbarray *l_arr, *p_arr;
1086         int i, ret, chunk_len, diff_len;
1087
1088         l_arr = &local_msl->memseg_arr;
1089         p_arr = &primary_msl->memseg_arr;
1090
1091         /* we need to aggregate allocations/deallocations into bigger chunks,
1092          * as we don't want to spam the user with per-page callbacks.
1093          *
1094          * to avoid any potential issues, we also want to trigger
1095          * deallocation callbacks *before* we actually deallocate
1096          * memory, so that the user application could wrap up its use
1097          * before it goes away.
1098          */
1099
1100         chunk_len = end - start;
1101
1102         /* find how many contiguous pages we can map/unmap for this chunk */
1103         diff_len = used ?
1104                         rte_fbarray_find_contig_free(l_arr, start) :
1105                         rte_fbarray_find_contig_used(l_arr, start);
1106
1107         /* has to be at least one page */
1108         if (diff_len < 1)
1109                 return -1;
1110
1111         diff_len = RTE_MIN(chunk_len, diff_len);
1112
1113         /* if we are freeing memory, notify the application */
1114         if (!used) {
1115                 struct rte_memseg *ms;
1116                 void *start_va;
1117                 size_t len, page_sz;
1118
1119                 ms = rte_fbarray_get(l_arr, start);
1120                 start_va = ms->addr;
1121                 page_sz = (size_t)primary_msl->page_sz;
1122                 len = page_sz * diff_len;
1123
1124                 eal_memalloc_mem_event_notify(RTE_MEM_EVENT_FREE,
1125                                 start_va, len);
1126         }
1127
1128         for (i = 0; i < diff_len; i++) {
1129                 struct rte_memseg *p_ms, *l_ms;
1130                 int seg_idx = start + i;
1131
1132                 l_ms = rte_fbarray_get(l_arr, seg_idx);
1133                 p_ms = rte_fbarray_get(p_arr, seg_idx);
1134
1135                 if (l_ms == NULL || p_ms == NULL)
1136                         return -1;
1137
1138                 if (used) {
1139                         ret = alloc_seg(l_ms, p_ms->addr,
1140                                         p_ms->socket_id, hi,
1141                                         msl_idx, seg_idx);
1142                         if (ret < 0)
1143                                 return -1;
1144                         rte_fbarray_set_used(l_arr, seg_idx);
1145                 } else {
1146                         ret = free_seg(l_ms, hi, msl_idx, seg_idx);
1147                         rte_fbarray_set_free(l_arr, seg_idx);
1148                         if (ret < 0)
1149                                 return -1;
1150                 }
1151         }
1152
1153         /* if we just allocated memory, notify the application */
1154         if (used) {
1155                 struct rte_memseg *ms;
1156                 void *start_va;
1157                 size_t len, page_sz;
1158
1159                 ms = rte_fbarray_get(l_arr, start);
1160                 start_va = ms->addr;
1161                 page_sz = (size_t)primary_msl->page_sz;
1162                 len = page_sz * diff_len;
1163
1164                 eal_memalloc_mem_event_notify(RTE_MEM_EVENT_ALLOC,
1165                                 start_va, len);
1166         }
1167
1168         /* calculate how much we can advance until next chunk */
1169         diff_len = used ?
1170                         rte_fbarray_find_contig_used(l_arr, start) :
1171                         rte_fbarray_find_contig_free(l_arr, start);
1172         ret = RTE_MIN(chunk_len, diff_len);
1173
1174         return ret;
1175 }
1176
1177 static int
1178 sync_status(struct rte_memseg_list *primary_msl,
1179                 struct rte_memseg_list *local_msl, struct hugepage_info *hi,
1180                 unsigned int msl_idx, bool used)
1181 {
1182         struct rte_fbarray *l_arr, *p_arr;
1183         int p_idx, l_chunk_len, p_chunk_len, ret;
1184         int start, end;
1185
1186         /* this is a little bit tricky, but the basic idea is - walk both lists
1187          * and spot any places where there are discrepancies. walking both lists
1188          * and noting discrepancies in a single go is a hard problem, so we do
1189          * it in two passes - first we spot any places where allocated segments
1190          * mismatch (i.e. ensure that everything that's allocated in the primary
1191          * is also allocated in the secondary), and then we do it by looking at
1192          * free segments instead.
1193          *
1194          * we also need to aggregate changes into chunks, as we have to call
1195          * callbacks per allocation, not per page.
1196          */
1197         l_arr = &local_msl->memseg_arr;
1198         p_arr = &primary_msl->memseg_arr;
1199
1200         if (used)
1201                 p_idx = rte_fbarray_find_next_used(p_arr, 0);
1202         else
1203                 p_idx = rte_fbarray_find_next_free(p_arr, 0);
1204
1205         while (p_idx >= 0) {
1206                 int next_chunk_search_idx;
1207
1208                 if (used) {
1209                         p_chunk_len = rte_fbarray_find_contig_used(p_arr,
1210                                         p_idx);
1211                         l_chunk_len = rte_fbarray_find_contig_used(l_arr,
1212                                         p_idx);
1213                 } else {
1214                         p_chunk_len = rte_fbarray_find_contig_free(p_arr,
1215                                         p_idx);
1216                         l_chunk_len = rte_fbarray_find_contig_free(l_arr,
1217                                         p_idx);
1218                 }
1219                 /* best case scenario - no differences (or bigger, which will be
1220                  * fixed during next iteration), look for next chunk
1221                  */
1222                 if (l_chunk_len >= p_chunk_len) {
1223                         next_chunk_search_idx = p_idx + p_chunk_len;
1224                         goto next_chunk;
1225                 }
1226
1227                 /* if both chunks start at the same point, skip parts we know
1228                  * are identical, and sync the rest. each call to sync_chunk
1229                  * will only sync contiguous segments, so we need to call this
1230                  * until we are sure there are no more differences in this
1231                  * chunk.
1232                  */
1233                 start = p_idx + l_chunk_len;
1234                 end = p_idx + p_chunk_len;
1235                 do {
1236                         ret = sync_chunk(primary_msl, local_msl, hi, msl_idx,
1237                                         used, start, end);
1238                         start += ret;
1239                 } while (start < end && ret >= 0);
1240                 /* if ret is negative, something went wrong */
1241                 if (ret < 0)
1242                         return -1;
1243
1244                 next_chunk_search_idx = p_idx + p_chunk_len;
1245 next_chunk:
1246                 /* skip to end of this chunk */
1247                 if (used) {
1248                         p_idx = rte_fbarray_find_next_used(p_arr,
1249                                         next_chunk_search_idx);
1250                 } else {
1251                         p_idx = rte_fbarray_find_next_free(p_arr,
1252                                         next_chunk_search_idx);
1253                 }
1254         }
1255         return 0;
1256 }
1257
1258 static int
1259 sync_existing(struct rte_memseg_list *primary_msl,
1260                 struct rte_memseg_list *local_msl, struct hugepage_info *hi,
1261                 unsigned int msl_idx)
1262 {
1263         int ret, dir_fd;
1264
1265         /* do not allow any page allocations during the time we're allocating,
1266          * because file creation and locking operations are not atomic,
1267          * and we might be the first or the last ones to use a particular page,
1268          * so we need to ensure atomicity of every operation.
1269          */
1270         dir_fd = open(hi->hugedir, O_RDONLY);
1271         if (dir_fd < 0) {
1272                 RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): Cannot open '%s': %s\n", __func__,
1273                         hi->hugedir, strerror(errno));
1274                 return -1;
1275         }
1276         /* blocking writelock */
1277         if (flock(dir_fd, LOCK_EX)) {
1278                 RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): Cannot lock '%s': %s\n", __func__,
1279                         hi->hugedir, strerror(errno));
1280                 close(dir_fd);
1281                 return -1;
1282         }
1283
1284         /* ensure all allocated space is the same in both lists */
1285         ret = sync_status(primary_msl, local_msl, hi, msl_idx, true);
1286         if (ret < 0)
1287                 goto fail;
1288
1289         /* ensure all unallocated space is the same in both lists */
1290         ret = sync_status(primary_msl, local_msl, hi, msl_idx, false);
1291         if (ret < 0)
1292                 goto fail;
1293
1294         /* update version number */
1295         local_msl->version = primary_msl->version;
1296
1297         close(dir_fd);
1298
1299         return 0;
1300 fail:
1301         close(dir_fd);
1302         return -1;
1303 }
1304
1305 static int
1306 sync_walk(const struct rte_memseg_list *msl, void *arg __rte_unused)
1307 {
1308         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
1309         struct rte_memseg_list *primary_msl, *local_msl;
1310         struct hugepage_info *hi = NULL;
1311         unsigned int i;
1312         int msl_idx;
1313
1314         if (msl->external)
1315                 return 0;
1316
1317         msl_idx = msl - mcfg->memsegs;
1318         primary_msl = &mcfg->memsegs[msl_idx];
1319         local_msl = &local_memsegs[msl_idx];
1320
1321         for (i = 0; i < RTE_DIM(internal_config.hugepage_info); i++) {
1322                 uint64_t cur_sz =
1323                         internal_config.hugepage_info[i].hugepage_sz;
1324                 uint64_t msl_sz = primary_msl->page_sz;
1325                 if (msl_sz == cur_sz) {
1326                         hi = &internal_config.hugepage_info[i];
1327                         break;
1328                 }
1329         }
1330         if (!hi) {
1331                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Can't find relevant hugepage_info entry\n");
1332                 return -1;
1333         }
1334
1335         /* if versions don't match, synchronize everything */
1336         if (local_msl->version != primary_msl->version &&
1337                         sync_existing(primary_msl, local_msl, hi, msl_idx))
1338                 return -1;
1339         return 0;
1340 }
1341
1342
1343 int
1344 eal_memalloc_sync_with_primary(void)
1345 {
1346         /* nothing to be done in primary */
1347         if (rte_eal_process_type() == RTE_PROC_PRIMARY)
1348                 return 0;
1349
1350         /* memalloc is locked, so it's safe to call thread-unsafe version */
1351         if (rte_memseg_list_walk_thread_unsafe(sync_walk, NULL))
1352                 return -1;
1353         return 0;
1354 }
1355
1356 static int
1357 secondary_msl_create_walk(const struct rte_memseg_list *msl,
1358                 void *arg __rte_unused)
1359 {
1360         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
1361         struct rte_memseg_list *primary_msl, *local_msl;
1362         char name[PATH_MAX];
1363         int msl_idx, ret;
1364
1365         if (msl->external)
1366                 return 0;
1367
1368         msl_idx = msl - mcfg->memsegs;
1369         primary_msl = &mcfg->memsegs[msl_idx];
1370         local_msl = &local_memsegs[msl_idx];
1371
1372         /* create distinct fbarrays for each secondary */
1373         snprintf(name, RTE_FBARRAY_NAME_LEN, "%s_%i",
1374                 primary_msl->memseg_arr.name, getpid());
1375
1376         ret = rte_fbarray_init(&local_msl->memseg_arr, name,
1377                 primary_msl->memseg_arr.len,
1378                 primary_msl->memseg_arr.elt_sz);
1379         if (ret < 0) {
1380                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Cannot initialize local memory map\n");
1381                 return -1;
1382         }
1383         local_msl->base_va = primary_msl->base_va;
1384         local_msl->len = primary_msl->len;
1385
1386         return 0;
1387 }
1388
1389 static int
1390 alloc_list(int list_idx, int len)
1391 {
1392         int *data;
1393         int i;
1394
1395         /* single-file segments mode does not need fd list */
1396         if (!internal_config.single_file_segments) {
1397                 /* ensure we have space to store fd per each possible segment */
1398                 data = malloc(sizeof(int) * len);
1399                 if (data == NULL) {
1400                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Unable to allocate space for file descriptors\n");
1401                         return -1;
1402                 }
1403                 /* set all fd's as invalid */
1404                 for (i = 0; i < len; i++)
1405                         data[i] = -1;
1406                 fd_list[list_idx].fds = data;
1407                 fd_list[list_idx].len = len;
1408         } else {
1409                 fd_list[list_idx].fds = NULL;
1410                 fd_list[list_idx].len = 0;
1411         }
1412
1413         fd_list[list_idx].count = 0;
1414         fd_list[list_idx].memseg_list_fd = -1;
1415
1416         return 0;
1417 }
1418
1419 static int
1420 fd_list_create_walk(const struct rte_memseg_list *msl,
1421                 void *arg __rte_unused)
1422 {
1423         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
1424         unsigned int len;
1425         int msl_idx;
1426
1427         if (msl->external)
1428                 return 0;
1429
1430         msl_idx = msl - mcfg->memsegs;
1431         len = msl->memseg_arr.len;
1432
1433         return alloc_list(msl_idx, len);
1434 }
1435
1436 int
1437 eal_memalloc_set_seg_fd(int list_idx, int seg_idx, int fd)
1438 {
1439         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
1440
1441         /* single file segments mode doesn't support individual segment fd's */
1442         if (internal_config.single_file_segments)
1443                 return -ENOTSUP;
1444
1445         /* if list is not allocated, allocate it */
1446         if (fd_list[list_idx].len == 0) {
1447                 int len = mcfg->memsegs[list_idx].memseg_arr.len;
1448
1449                 if (alloc_list(list_idx, len) < 0)
1450                         return -ENOMEM;
1451         }
1452         fd_list[list_idx].fds[seg_idx] = fd;
1453
1454         return 0;
1455 }
1456
1457 int
1458 eal_memalloc_set_seg_list_fd(int list_idx, int fd)
1459 {
1460         /* non-single file segment mode doesn't support segment list fd's */
1461         if (!internal_config.single_file_segments)
1462                 return -ENOTSUP;
1463
1464         fd_list[list_idx].memseg_list_fd = fd;
1465
1466         return 0;
1467 }
1468
1469 int
1470 eal_memalloc_get_seg_fd(int list_idx, int seg_idx)
1471 {
1472         int fd;
1473
1474         if (internal_config.in_memory || internal_config.no_hugetlbfs) {
1475 #ifndef MEMFD_SUPPORTED
1476                 /* in in-memory or no-huge mode, we rely on memfd support */
1477                 return -ENOTSUP;
1478 #endif
1479                 /* memfd supported, but hugetlbfs memfd may not be */
1480                 if (!internal_config.no_hugetlbfs && !memfd_create_supported)
1481                         return -ENOTSUP;
1482         }
1483
1484         if (internal_config.single_file_segments) {
1485                 fd = fd_list[list_idx].memseg_list_fd;
1486         } else if (fd_list[list_idx].len == 0) {
1487                 /* list not initialized */
1488                 fd = -1;
1489         } else {
1490                 fd = fd_list[list_idx].fds[seg_idx];
1491         }
1492         if (fd < 0)
1493                 return -ENODEV;
1494         return fd;
1495 }
1496
1497 static int
1498 test_memfd_create(void)
1499 {
1500 #ifdef MEMFD_SUPPORTED
1501         unsigned int i;
1502         for (i = 0; i < internal_config.num_hugepage_sizes; i++) {
1503                 uint64_t pagesz = internal_config.hugepage_info[i].hugepage_sz;
1504                 int pagesz_flag = pagesz_flags(pagesz);
1505                 int flags;
1506
1507                 flags = pagesz_flag | RTE_MFD_HUGETLB;
1508                 int fd = memfd_create("test", flags);
1509                 if (fd < 0) {
1510                         /* we failed - let memalloc know this isn't working */
1511                         if (errno == EINVAL) {
1512                                 memfd_create_supported = 0;
1513                                 return 0; /* not supported */
1514                         }
1515
1516                         /* we got other error - something's wrong */
1517                         return -1; /* error */
1518                 }
1519                 close(fd);
1520                 return 1; /* supported */
1521         }
1522 #endif
1523         return 0; /* not supported */
1524 }
1525
1526 int
1527 eal_memalloc_get_seg_fd_offset(int list_idx, int seg_idx, size_t *offset)
1528 {
1529         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
1530
1531         if (internal_config.in_memory || internal_config.no_hugetlbfs) {
1532 #ifndef MEMFD_SUPPORTED
1533                 /* in in-memory or no-huge mode, we rely on memfd support */
1534                 return -ENOTSUP;
1535 #endif
1536                 /* memfd supported, but hugetlbfs memfd may not be */
1537                 if (!internal_config.no_hugetlbfs && !memfd_create_supported)
1538                         return -ENOTSUP;
1539         }
1540
1541         if (internal_config.single_file_segments) {
1542                 size_t pgsz = mcfg->memsegs[list_idx].page_sz;
1543
1544                 /* segment not active? */
1545                 if (fd_list[list_idx].memseg_list_fd < 0)
1546                         return -ENOENT;
1547                 *offset = pgsz * seg_idx;
1548         } else {
1549                 /* fd_list not initialized? */
1550                 if (fd_list[list_idx].len == 0)
1551                         return -ENODEV;
1552
1553                 /* segment not active? */
1554                 if (fd_list[list_idx].fds[seg_idx] < 0)
1555                         return -ENOENT;
1556                 *offset = 0;
1557         }
1558         return 0;
1559 }
1560
1561 int
1562 eal_memalloc_init(void)
1563 {
1564         if (rte_eal_process_type() == RTE_PROC_SECONDARY)
1565                 if (rte_memseg_list_walk(secondary_msl_create_walk, NULL) < 0)
1566                         return -1;
1567         if (rte_eal_process_type() == RTE_PROC_PRIMARY &&
1568                         internal_config.in_memory) {
1569                 int mfd_res = test_memfd_create();
1570
1571                 if (mfd_res < 0) {
1572                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Unable to check if memfd is supported\n");
1573                         return -1;
1574                 }
1575                 if (mfd_res == 1)
1576                         RTE_LOG(DEBUG, EAL, "Using memfd for anonymous memory\n");
1577                 else
1578                         RTE_LOG(INFO, EAL, "Using memfd is not supported, falling back to anonymous hugepages\n");
1579
1580                 /* we only support single-file segments mode with in-memory mode
1581                  * if we support hugetlbfs with memfd_create. this code will
1582                  * test if we do.
1583                  */
1584                 if (internal_config.single_file_segments &&
1585                                 mfd_res != 1) {
1586                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Single-file segments mode cannot be used without memfd support\n");
1587                         return -1;
1588                 }
1589                 /* this cannot ever happen but better safe than sorry */
1590                 if (!anonymous_hugepages_supported) {
1591                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Using anonymous memory is not supported\n");
1592                         return -1;
1593                 }
1594         }
1595
1596         /* initialize all of the fd lists */
1597         if (rte_memseg_list_walk(fd_list_create_walk, NULL))
1598                 return -1;
1599         return 0;
1600 }