lib/librte_eal/linux/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.h>
  39 #include <rte_errno.h>
  40 #include <rte_memory.h>
  41 #include <rte_spinlock.h>
  42
  43 #include "eal_filesystem.h"
  44 #include "eal_internal_cfg.h"
  45 #include "eal_memalloc.h"
  46 #include "eal_memcfg.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         ret = get_mempolicy(&cur_socket_id, NULL, 0, addr,
 603                             MPOL_F_NODE | MPOL_F_ADDR);
 604         if (ret < 0) {
 605                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "%s(): get_mempolicy: %s\n",
 606                         __func__, strerror(errno));
 607                 goto mapped;
 608         } else if (cur_socket_id != socket_id) {
 609                 RTE_LOG(DEBUG, EAL,
 610                                 "%s(): allocation happened on wrong socket (wanted %d, got %d)\n",
 611                         __func__, socket_id, cur_socket_id);
 612                 goto mapped;
 613         }
 614 #else
 615         if (rte_socket_count() > 1)
 616                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "%s(): not checking hugepage NUMA node.\n",
 617                                 __func__);
 618 #endif
 619
 620         ms->addr = addr;
 621         ms->hugepage_sz = alloc_sz;
 622         ms->len = alloc_sz;
 623         ms->nchannel = rte_memory_get_nchannel();
 624         ms->nrank = rte_memory_get_nrank();
 625         ms->iova = iova;
 626         ms->socket_id = socket_id;
 627
 628         return 0;
 629
 630 mapped:
 631         munmap(addr, alloc_sz);
 632 unmapped:
 633         flags = MAP_FIXED;
 634         new_addr = eal_get_virtual_area(addr, &alloc_sz, alloc_sz, 0, flags);
 635         if (new_addr != addr) {
 636                 if (new_addr != NULL)
 637                         munmap(new_addr, alloc_sz);
 638                 /* we're leaving a hole in our virtual address space. if
 639                  * somebody else maps this hole now, we could accidentally
 640                  * override it in the future.
 641                  */
 642                 RTE_LOG(CRIT, EAL, "Can't mmap holes in our virtual address space\n");
 643         }
 644         /* roll back the ref count */
 645         if (internal_config.single_file_segments)
 646                 fd_list[list_idx].count--;
 647 resized:
 648         /* some codepaths will return negative fd, so exit early */
 649         if (fd < 0)
 650                 return -1;
 651
 652         if (internal_config.single_file_segments) {
 653                 resize_hugefile(fd, map_offset, alloc_sz, false);
 654                 /* ignore failure, can't make it any worse */
 655
 656                 /* if refcount is at zero, close the file */
 657                 if (fd_list[list_idx].count == 0)
 658                         close_hugefile(fd, path, list_idx);
 659         } else {
 660                 /* only remove file if we can take out a write lock */
 661                 if (internal_config.hugepage_unlink == 0 &&
 662                                 internal_config.in_memory == 0 &&
 663                                 lock(fd, LOCK_EX) == 1)
 664                         unlink(path);
 665                 close(fd);
 666                 fd_list[list_idx].fds[seg_idx] = -1;
 667         }
 668         return -1;
 669 }
 670
 671 static int
 672 free_seg(struct rte_memseg *ms, struct hugepage_info *hi,
 673                 unsigned int list_idx, unsigned int seg_idx)
 674 {
 675         uint64_t map_offset;
 676         char path[PATH_MAX];
 677         int fd, ret = 0;
 678         bool exit_early;
 679
 680         /* erase page data */
 681         memset(ms->addr, 0, ms->len);
 682
 683         if (mmap(ms->addr, ms->len, PROT_NONE,
 684                         MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS | MAP_FIXED, -1, 0) ==
 685                                 MAP_FAILED) {
 686                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "couldn't unmap page\n");
 687                 return -1;
 688         }
 689
 690         if (madvise(ms->addr, ms->len, MADV_DONTDUMP) != 0)
 691                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "madvise failed: %s\n", strerror(errno));
 692
 693         exit_early = false;
 694
 695         /* if we're using anonymous hugepages, nothing to be done */
 696         if (internal_config.in_memory && !memfd_create_supported)
 697                 exit_early = true;
 698
 699         /* if we've already unlinked the page, nothing needs to be done */
 700         if (!internal_config.in_memory && internal_config.hugepage_unlink)
 701                 exit_early = true;
 702
 703         if (exit_early) {
 704                 memset(ms, 0, sizeof(*ms));
 705                 return 0;
 706         }
 707
 708         /* if we are not in single file segments mode, we're going to unmap the
 709          * segment and thus drop the lock on original fd, but hugepage dir is
 710          * now locked so we can take out another one without races.
 711          */
 712         fd = get_seg_fd(path, sizeof(path), hi, list_idx, seg_idx);
 713         if (fd < 0)
 714                 return -1;
 715
 716         if (internal_config.single_file_segments) {
 717                 map_offset = seg_idx * ms->len;
 718                 if (resize_hugefile(fd, map_offset, ms->len, false))
 719                         return -1;
 720
 721                 if (--(fd_list[list_idx].count) == 0)
 722                         close_hugefile(fd, path, list_idx);
 723
 724                 ret = 0;
 725         } else {
 726                 /* if we're able to take out a write lock, we're the last one
 727                  * holding onto this page.
 728                  */
 729                 if (!internal_config.in_memory) {
 730                         ret = lock(fd, LOCK_EX);
 731                         if (ret >= 0) {
 732                                 /* no one else is using this page */
 733                                 if (ret == 1)
 734                                         unlink(path);
 735                         }
 736                 }
 737                 /* closing fd will drop the lock */
 738                 close(fd);
 739                 fd_list[list_idx].fds[seg_idx] = -1;
 740         }
 741
 742         memset(ms, 0, sizeof(*ms));
 743
 744         return ret < 0 ? -1 : 0;
 745 }
 746
 747 struct alloc_walk_param {
 748         struct hugepage_info *hi;
 749         struct rte_memseg **ms;
 750         size_t page_sz;
 751         unsigned int segs_allocated;
 752         unsigned int n_segs;
 753         int socket;
 754         bool exact;
 755 };
 756 static int
 757 alloc_seg_walk(const struct rte_memseg_list *msl, void *arg)
 758 {
 759         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
 760         struct alloc_walk_param *wa = arg;
 761         struct rte_memseg_list *cur_msl;
 762         size_t page_sz;
 763         int cur_idx, start_idx, j, dir_fd = -1;
 764         unsigned int msl_idx, need, i;
 765
 766         if (msl->page_sz != wa->page_sz)
 767                 return 0;
 768         if (msl->socket_id != wa->socket)
 769                 return 0;
 770
 771         page_sz = (size_t)msl->page_sz;
 772
 773         msl_idx = msl - mcfg->memsegs;
 774         cur_msl = &mcfg->memsegs[msl_idx];
 775
 776         need = wa->n_segs;
 777
 778         /* try finding space in memseg list */
 779         if (wa->exact) {
 780                 /* if we require exact number of pages in a list, find them */
 781                 cur_idx = rte_fbarray_find_next_n_free(&cur_msl->memseg_arr, 0,
 782                                 need);
 783                 if (cur_idx < 0)
 784                         return 0;
 785                 start_idx = cur_idx;
 786         } else {
 787                 int cur_len;
 788
 789                 /* we don't require exact number of pages, so we're going to go
 790                  * for best-effort allocation. that means finding the biggest
 791                  * unused block, and going with that.
 792                  */
 793                 cur_idx = rte_fbarray_find_biggest_free(&cur_msl->memseg_arr,
 794                                 0);
 795                 if (cur_idx < 0)
 796                         return 0;
 797                 start_idx = cur_idx;
 798                 /* adjust the size to possibly be smaller than original
 799                  * request, but do not allow it to be bigger.
 800                  */
 801                 cur_len = rte_fbarray_find_contig_free(&cur_msl->memseg_arr,
 802                                 cur_idx);
 803                 need = RTE_MIN(need, (unsigned int)cur_len);
 804         }
 805
 806         /* do not allow any page allocations during the time we're allocating,
 807          * because file creation and locking operations are not atomic,
 808          * and we might be the first or the last ones to use a particular page,
 809          * so we need to ensure atomicity of every operation.
 810          *
 811          * during init, we already hold a write lock, so don't try to take out
 812          * another one.
 813          */
 814         if (wa->hi->lock_descriptor == -1 && !internal_config.in_memory) {
 815                 dir_fd = open(wa->hi->hugedir, O_RDONLY);
 816                 if (dir_fd < 0) {
 817                         RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): Cannot open '%s': %s\n",
 818                                 __func__, wa->hi->hugedir, strerror(errno));
 819                         return -1;
 820                 }
 821                 /* blocking writelock */
 822                 if (flock(dir_fd, LOCK_EX)) {
 823                         RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): Cannot lock '%s': %s\n",
 824                                 __func__, wa->hi->hugedir, strerror(errno));
 825                         close(dir_fd);
 826                         return -1;
 827                 }
 828         }
 829
 830         for (i = 0; i < need; i++, cur_idx++) {
 831                 struct rte_memseg *cur;
 832                 void *map_addr;
 833
 834                 cur = rte_fbarray_get(&cur_msl->memseg_arr, cur_idx);
 835                 map_addr = RTE_PTR_ADD(cur_msl->base_va,
 836                                 cur_idx * page_sz);
 837
 838                 if (alloc_seg(cur, map_addr, wa->socket, wa->hi,
 839                                 msl_idx, cur_idx)) {
 840                         RTE_LOG(DEBUG, EAL, "attempted to allocate %i segments, but only %i were allocated\n",
 841                                 need, i);
 842
 843                         /* if exact number wasn't requested, stop */
 844                         if (!wa->exact)
 845                                 goto out;
 846
 847                         /* clean up */
 848                         for (j = start_idx; j < cur_idx; j++) {
 849                                 struct rte_memseg *tmp;
 850                                 struct rte_fbarray *arr =
 851                                                 &cur_msl->memseg_arr;
 852
 853                                 tmp = rte_fbarray_get(arr, j);
 854                                 rte_fbarray_set_free(arr, j);
 855
 856                                 /* free_seg may attempt to create a file, which
 857                                  * may fail.
 858                                  */
 859                                 if (free_seg(tmp, wa->hi, msl_idx, j))
 860                                         RTE_LOG(DEBUG, EAL, "Cannot free page\n");
 861                         }
 862                         /* clear the list */
 863                         if (wa->ms)
 864                                 memset(wa->ms, 0, sizeof(*wa->ms) * wa->n_segs);
 865
 866                         if (dir_fd >= 0)
 867                                 close(dir_fd);
 868                         return -1;
 869                 }
 870                 if (wa->ms)
 871                         wa->ms[i] = cur;
 872
 873                 rte_fbarray_set_used(&cur_msl->memseg_arr, cur_idx);
 874         }
 875 out:
 876         wa->segs_allocated = i;
 877         if (i > 0)
 878                 cur_msl->version++;
 879         if (dir_fd >= 0)
 880                 close(dir_fd);
 881         /* if we didn't allocate any segments, move on to the next list */
 882         return i > 0;
 883 }
 884
 885 struct free_walk_param {
 886         struct hugepage_info *hi;
 887         struct rte_memseg *ms;
 888 };
 889 static int
 890 free_seg_walk(const struct rte_memseg_list *msl, void *arg)
 891 {
 892         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
 893         struct rte_memseg_list *found_msl;
 894         struct free_walk_param *wa = arg;
 895         uintptr_t start_addr, end_addr;
 896         int msl_idx, seg_idx, ret, dir_fd = -1;
 897
 898         start_addr = (uintptr_t) msl->base_va;
 899         end_addr = start_addr + msl->len;
 900
 901         if ((uintptr_t)wa->ms->addr < start_addr ||
 902                         (uintptr_t)wa->ms->addr >= end_addr)
 903                 return 0;
 904
 905         msl_idx = msl - mcfg->memsegs;
 906         seg_idx = RTE_PTR_DIFF(wa->ms->addr, start_addr) / msl->page_sz;
 907
 908         /* msl is const */
 909         found_msl = &mcfg->memsegs[msl_idx];
 910
 911         /* do not allow any page allocations during the time we're freeing,
 912          * because file creation and locking operations are not atomic,
 913          * and we might be the first or the last ones to use a particular page,
 914          * so we need to ensure atomicity of every operation.
 915          *
 916          * during init, we already hold a write lock, so don't try to take out
 917          * another one.
 918          */
 919         if (wa->hi->lock_descriptor == -1 && !internal_config.in_memory) {
 920                 dir_fd = open(wa->hi->hugedir, O_RDONLY);
 921                 if (dir_fd < 0) {
 922                         RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): Cannot open '%s': %s\n",
 923                                 __func__, wa->hi->hugedir, strerror(errno));
 924                         return -1;
 925                 }
 926                 /* blocking writelock */
 927                 if (flock(dir_fd, LOCK_EX)) {
 928                         RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): Cannot lock '%s': %s\n",
 929                                 __func__, wa->hi->hugedir, strerror(errno));
 930                         close(dir_fd);
 931                         return -1;
 932                 }
 933         }
 934
 935         found_msl->version++;
 936
 937         rte_fbarray_set_free(&found_msl->memseg_arr, seg_idx);
 938
 939         ret = free_seg(wa->ms, wa->hi, msl_idx, seg_idx);
 940
 941         if (dir_fd >= 0)
 942                 close(dir_fd);
 943
 944         if (ret < 0)
 945                 return -1;
 946
 947         return 1;
 948 }
 949
 950 int
 951 eal_memalloc_alloc_seg_bulk(struct rte_memseg **ms, int n_segs, size_t page_sz,
 952                 int socket, bool exact)
 953 {
 954         int i, ret = -1;
 955 #ifdef RTE_EAL_NUMA_AWARE_HUGEPAGES
 956         bool have_numa = false;
 957         int oldpolicy;
 958         struct bitmask *oldmask;
 959 #endif
 960         struct alloc_walk_param wa;
 961         struct hugepage_info *hi = NULL;
 962
 963         memset(&wa, 0, sizeof(wa));
 964
 965         /* dynamic allocation not supported in legacy mode */
 966         if (internal_config.legacy_mem)
 967                 return -1;
 968
 969         for (i = 0; i < (int) RTE_DIM(internal_config.hugepage_info); i++) {
 970                 if (page_sz ==
 971                                 internal_config.hugepage_info[i].hugepage_sz) {
 972                         hi = &internal_config.hugepage_info[i];
 973                         break;
 974                 }
 975         }
 976         if (!hi) {
 977                 RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): can't find relevant hugepage_info entry\n",
 978                         __func__);
 979                 return -1;
 980         }
 981
 982 #ifdef RTE_EAL_NUMA_AWARE_HUGEPAGES
 983         if (check_numa()) {
 984                 oldmask = numa_allocate_nodemask();
 985                 prepare_numa(&oldpolicy, oldmask, socket);
 986                 have_numa = true;
 987         }
 988 #endif
 989
 990         wa.exact = exact;
 991         wa.hi = hi;
 992         wa.ms = ms;
 993         wa.n_segs = n_segs;
 994         wa.page_sz = page_sz;
 995         wa.socket = socket;
 996         wa.segs_allocated = 0;
 997
 998         /* memalloc is locked, so it's safe to use thread-unsafe version */
 999         ret = rte_memseg_list_walk_thread_unsafe(alloc_seg_walk, &wa);
1000         if (ret == 0) {
1001                 RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): couldn't find suitable memseg_list\n",
1002                         __func__);
1003                 ret = -1;
1004         } else if (ret > 0) {
1005                 ret = (int)wa.segs_allocated;
1006         }
1007
1008 #ifdef RTE_EAL_NUMA_AWARE_HUGEPAGES
1009         if (have_numa)
1010                 restore_numa(&oldpolicy, oldmask);
1011 #endif
1012         return ret;
1013 }
1014
1015 struct rte_memseg *
1016 eal_memalloc_alloc_seg(size_t page_sz, int socket)
1017 {
1018         struct rte_memseg *ms;
1019         if (eal_memalloc_alloc_seg_bulk(&ms, 1, page_sz, socket, true) < 0)
1020                 return NULL;
1021         /* return pointer to newly allocated memseg */
1022         return ms;
1023 }
1024
1025 int
1026 eal_memalloc_free_seg_bulk(struct rte_memseg **ms, int n_segs)
1027 {
1028         int seg, ret = 0;
1029
1030         /* dynamic free not supported in legacy mode */
1031         if (internal_config.legacy_mem)
1032                 return -1;
1033
1034         for (seg = 0; seg < n_segs; seg++) {
1035                 struct rte_memseg *cur = ms[seg];
1036                 struct hugepage_info *hi = NULL;
1037                 struct free_walk_param wa;
1038                 int i, walk_res;
1039
1040                 /* if this page is marked as unfreeable, fail */
1041                 if (cur->flags & RTE_MEMSEG_FLAG_DO_NOT_FREE) {
1042                         RTE_LOG(DEBUG, EAL, "Page is not allowed to be freed\n");
1043                         ret = -1;
1044                         continue;
1045                 }
1046
1047                 memset(&wa, 0, sizeof(wa));
1048
1049                 for (i = 0; i < (int)RTE_DIM(internal_config.hugepage_info);
1050                                 i++) {
1051                         hi = &internal_config.hugepage_info[i];
1052                         if (cur->hugepage_sz == hi->hugepage_sz)
1053                                 break;
1054                 }
1055                 if (i == (int)RTE_DIM(internal_config.hugepage_info)) {
1056                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Can't find relevant hugepage_info entry\n");
1057                         ret = -1;
1058                         continue;
1059                 }
1060
1061                 wa.ms = cur;
1062                 wa.hi = hi;
1063
1064                 /* memalloc is locked, so it's safe to use thread-unsafe version
1065                  */
1066                 walk_res = rte_memseg_list_walk_thread_unsafe(free_seg_walk,
1067                                 &wa);
1068                 if (walk_res == 1)
1069                         continue;
1070                 if (walk_res == 0)
1071                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Couldn't find memseg list\n");
1072                 ret = -1;
1073         }
1074         return ret;
1075 }
1076
1077 int
1078 eal_memalloc_free_seg(struct rte_memseg *ms)
1079 {
1080         /* dynamic free not supported in legacy mode */
1081         if (internal_config.legacy_mem)
1082                 return -1;
1083
1084         return eal_memalloc_free_seg_bulk(&ms, 1);
1085 }
1086
1087 static int
1088 sync_chunk(struct rte_memseg_list *primary_msl,
1089                 struct rte_memseg_list *local_msl, struct hugepage_info *hi,
1090                 unsigned int msl_idx, bool used, int start, int end)
1091 {
1092         struct rte_fbarray *l_arr, *p_arr;
1093         int i, ret, chunk_len, diff_len;
1094
1095         l_arr = &local_msl->memseg_arr;
1096         p_arr = &primary_msl->memseg_arr;
1097
1098         /* we need to aggregate allocations/deallocations into bigger chunks,
1099          * as we don't want to spam the user with per-page callbacks.
1100          *
1101          * to avoid any potential issues, we also want to trigger
1102          * deallocation callbacks *before* we actually deallocate
1103          * memory, so that the user application could wrap up its use
1104          * before it goes away.
1105          */
1106
1107         chunk_len = end - start;
1108
1109         /* find how many contiguous pages we can map/unmap for this chunk */
1110         diff_len = used ?
1111                         rte_fbarray_find_contig_free(l_arr, start) :
1112                         rte_fbarray_find_contig_used(l_arr, start);
1113
1114         /* has to be at least one page */
1115         if (diff_len < 1)
1116                 return -1;
1117
1118         diff_len = RTE_MIN(chunk_len, diff_len);
1119
1120         /* if we are freeing memory, notify the application */
1121         if (!used) {
1122                 struct rte_memseg *ms;
1123                 void *start_va;
1124                 size_t len, page_sz;
1125
1126                 ms = rte_fbarray_get(l_arr, start);
1127                 start_va = ms->addr;
1128                 page_sz = (size_t)primary_msl->page_sz;
1129                 len = page_sz * diff_len;
1130
1131                 eal_memalloc_mem_event_notify(RTE_MEM_EVENT_FREE,
1132                                 start_va, len);
1133         }
1134
1135         for (i = 0; i < diff_len; i++) {
1136                 struct rte_memseg *p_ms, *l_ms;
1137                 int seg_idx = start + i;
1138
1139                 l_ms = rte_fbarray_get(l_arr, seg_idx);
1140                 p_ms = rte_fbarray_get(p_arr, seg_idx);
1141
1142                 if (l_ms == NULL || p_ms == NULL)
1143                         return -1;
1144
1145                 if (used) {
1146                         ret = alloc_seg(l_ms, p_ms->addr,
1147                                         p_ms->socket_id, hi,
1148                                         msl_idx, seg_idx);
1149                         if (ret < 0)
1150                                 return -1;
1151                         rte_fbarray_set_used(l_arr, seg_idx);
1152                 } else {
1153                         ret = free_seg(l_ms, hi, msl_idx, seg_idx);
1154                         rte_fbarray_set_free(l_arr, seg_idx);
1155                         if (ret < 0)
1156                                 return -1;
1157                 }
1158         }
1159
1160         /* if we just allocated memory, notify the application */
1161         if (used) {
1162                 struct rte_memseg *ms;
1163                 void *start_va;
1164                 size_t len, page_sz;
1165
1166                 ms = rte_fbarray_get(l_arr, start);
1167                 start_va = ms->addr;
1168                 page_sz = (size_t)primary_msl->page_sz;
1169                 len = page_sz * diff_len;
1170
1171                 eal_memalloc_mem_event_notify(RTE_MEM_EVENT_ALLOC,
1172                                 start_va, len);
1173         }
1174
1175         /* calculate how much we can advance until next chunk */
1176         diff_len = used ?
1177                         rte_fbarray_find_contig_used(l_arr, start) :
1178                         rte_fbarray_find_contig_free(l_arr, start);
1179         ret = RTE_MIN(chunk_len, diff_len);
1180
1181         return ret;
1182 }
1183
1184 static int
1185 sync_status(struct rte_memseg_list *primary_msl,
1186                 struct rte_memseg_list *local_msl, struct hugepage_info *hi,
1187                 unsigned int msl_idx, bool used)
1188 {
1189         struct rte_fbarray *l_arr, *p_arr;
1190         int p_idx, l_chunk_len, p_chunk_len, ret;
1191         int start, end;
1192
1193         /* this is a little bit tricky, but the basic idea is - walk both lists
1194          * and spot any places where there are discrepancies. walking both lists
1195          * and noting discrepancies in a single go is a hard problem, so we do
1196          * it in two passes - first we spot any places where allocated segments
1197          * mismatch (i.e. ensure that everything that's allocated in the primary
1198          * is also allocated in the secondary), and then we do it by looking at
1199          * free segments instead.
1200          *
1201          * we also need to aggregate changes into chunks, as we have to call
1202          * callbacks per allocation, not per page.
1203          */
1204         l_arr = &local_msl->memseg_arr;
1205         p_arr = &primary_msl->memseg_arr;
1206
1207         if (used)
1208                 p_idx = rte_fbarray_find_next_used(p_arr, 0);
1209         else
1210                 p_idx = rte_fbarray_find_next_free(p_arr, 0);
1211
1212         while (p_idx >= 0) {
1213                 int next_chunk_search_idx;
1214
1215                 if (used) {
1216                         p_chunk_len = rte_fbarray_find_contig_used(p_arr,
1217                                         p_idx);
1218                         l_chunk_len = rte_fbarray_find_contig_used(l_arr,
1219                                         p_idx);
1220                 } else {
1221                         p_chunk_len = rte_fbarray_find_contig_free(p_arr,
1222                                         p_idx);
1223                         l_chunk_len = rte_fbarray_find_contig_free(l_arr,
1224                                         p_idx);
1225                 }
1226                 /* best case scenario - no differences (or bigger, which will be
1227                  * fixed during next iteration), look for next chunk
1228                  */
1229                 if (l_chunk_len >= p_chunk_len) {
1230                         next_chunk_search_idx = p_idx + p_chunk_len;
1231                         goto next_chunk;
1232                 }
1233
1234                 /* if both chunks start at the same point, skip parts we know
1235                  * are identical, and sync the rest. each call to sync_chunk
1236                  * will only sync contiguous segments, so we need to call this
1237                  * until we are sure there are no more differences in this
1238                  * chunk.
1239                  */
1240                 start = p_idx + l_chunk_len;
1241                 end = p_idx + p_chunk_len;
1242                 do {
1243                         ret = sync_chunk(primary_msl, local_msl, hi, msl_idx,
1244                                         used, start, end);
1245                         start += ret;
1246                 } while (start < end && ret >= 0);
1247                 /* if ret is negative, something went wrong */
1248                 if (ret < 0)
1249                         return -1;
1250
1251                 next_chunk_search_idx = p_idx + p_chunk_len;
1252 next_chunk:
1253                 /* skip to end of this chunk */
1254                 if (used) {
1255                         p_idx = rte_fbarray_find_next_used(p_arr,
1256                                         next_chunk_search_idx);
1257                 } else {
1258                         p_idx = rte_fbarray_find_next_free(p_arr,
1259                                         next_chunk_search_idx);
1260                 }
1261         }
1262         return 0;
1263 }
1264
1265 static int
1266 sync_existing(struct rte_memseg_list *primary_msl,
1267                 struct rte_memseg_list *local_msl, struct hugepage_info *hi,
1268                 unsigned int msl_idx)
1269 {
1270         int ret, dir_fd;
1271
1272         /* do not allow any page allocations during the time we're allocating,
1273          * because file creation and locking operations are not atomic,
1274          * and we might be the first or the last ones to use a particular page,
1275          * so we need to ensure atomicity of every operation.
1276          */
1277         dir_fd = open(hi->hugedir, O_RDONLY);
1278         if (dir_fd < 0) {
1279                 RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): Cannot open '%s': %s\n", __func__,
1280                         hi->hugedir, strerror(errno));
1281                 return -1;
1282         }
1283         /* blocking writelock */
1284         if (flock(dir_fd, LOCK_EX)) {
1285                 RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): Cannot lock '%s': %s\n", __func__,
1286                         hi->hugedir, strerror(errno));
1287                 close(dir_fd);
1288                 return -1;
1289         }
1290
1291         /* ensure all allocated space is the same in both lists */
1292         ret = sync_status(primary_msl, local_msl, hi, msl_idx, true);
1293         if (ret < 0)
1294                 goto fail;
1295
1296         /* ensure all unallocated space is the same in both lists */
1297         ret = sync_status(primary_msl, local_msl, hi, msl_idx, false);
1298         if (ret < 0)
1299                 goto fail;
1300
1301         /* update version number */
1302         local_msl->version = primary_msl->version;
1303
1304         close(dir_fd);
1305
1306         return 0;
1307 fail:
1308         close(dir_fd);
1309         return -1;
1310 }
1311
1312 static int
1313 sync_walk(const struct rte_memseg_list *msl, void *arg __rte_unused)
1314 {
1315         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
1316         struct rte_memseg_list *primary_msl, *local_msl;
1317         struct hugepage_info *hi = NULL;
1318         unsigned int i;
1319         int msl_idx;
1320
1321         if (msl->external)
1322                 return 0;
1323
1324         msl_idx = msl - mcfg->memsegs;
1325         primary_msl = &mcfg->memsegs[msl_idx];
1326         local_msl = &local_memsegs[msl_idx];
1327
1328         for (i = 0; i < RTE_DIM(internal_config.hugepage_info); i++) {
1329                 uint64_t cur_sz =
1330                         internal_config.hugepage_info[i].hugepage_sz;
1331                 uint64_t msl_sz = primary_msl->page_sz;
1332                 if (msl_sz == cur_sz) {
1333                         hi = &internal_config.hugepage_info[i];
1334                         break;
1335                 }
1336         }
1337         if (!hi) {
1338                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Can't find relevant hugepage_info entry\n");
1339                 return -1;
1340         }
1341
1342         /* if versions don't match, synchronize everything */
1343         if (local_msl->version != primary_msl->version &&
1344                         sync_existing(primary_msl, local_msl, hi, msl_idx))
1345                 return -1;
1346         return 0;
1347 }
1348
1349
1350 int
1351 eal_memalloc_sync_with_primary(void)
1352 {
1353         /* nothing to be done in primary */
1354         if (rte_eal_process_type() == RTE_PROC_PRIMARY)
1355                 return 0;
1356
1357         /* memalloc is locked, so it's safe to call thread-unsafe version */
1358         if (rte_memseg_list_walk_thread_unsafe(sync_walk, NULL))
1359                 return -1;
1360         return 0;
1361 }
1362
1363 static int
1364 secondary_msl_create_walk(const struct rte_memseg_list *msl,
1365                 void *arg __rte_unused)
1366 {
1367         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
1368         struct rte_memseg_list *primary_msl, *local_msl;
1369         char name[PATH_MAX];
1370         int msl_idx, ret;
1371
1372         if (msl->external)
1373                 return 0;
1374
1375         msl_idx = msl - mcfg->memsegs;
1376         primary_msl = &mcfg->memsegs[msl_idx];
1377         local_msl = &local_memsegs[msl_idx];
1378
1379         /* create distinct fbarrays for each secondary */
1380         snprintf(name, RTE_FBARRAY_NAME_LEN, "%s_%i",
1381                 primary_msl->memseg_arr.name, getpid());
1382
1383         ret = rte_fbarray_init(&local_msl->memseg_arr, name,
1384                 primary_msl->memseg_arr.len,
1385                 primary_msl->memseg_arr.elt_sz);
1386         if (ret < 0) {
1387                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Cannot initialize local memory map\n");
1388                 return -1;
1389         }
1390         local_msl->base_va = primary_msl->base_va;
1391         local_msl->len = primary_msl->len;
1392
1393         return 0;
1394 }
1395
1396 static int
1397 alloc_list(int list_idx, int len)
1398 {
1399         int *data;
1400         int i;
1401
1402         /* single-file segments mode does not need fd list */
1403         if (!internal_config.single_file_segments) {
1404                 /* ensure we have space to store fd per each possible segment */
1405                 data = malloc(sizeof(int) * len);
1406                 if (data == NULL) {
1407                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Unable to allocate space for file descriptors\n");
1408                         return -1;
1409                 }
1410                 /* set all fd's as invalid */
1411                 for (i = 0; i < len; i++)
1412                         data[i] = -1;
1413                 fd_list[list_idx].fds = data;
1414                 fd_list[list_idx].len = len;
1415         } else {
1416                 fd_list[list_idx].fds = NULL;
1417                 fd_list[list_idx].len = 0;
1418         }
1419
1420         fd_list[list_idx].count = 0;
1421         fd_list[list_idx].memseg_list_fd = -1;
1422
1423         return 0;
1424 }
1425
1426 static int
1427 fd_list_create_walk(const struct rte_memseg_list *msl,
1428                 void *arg __rte_unused)
1429 {
1430         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
1431         unsigned int len;
1432         int msl_idx;
1433
1434         if (msl->external)
1435                 return 0;
1436
1437         msl_idx = msl - mcfg->memsegs;
1438         len = msl->memseg_arr.len;
1439
1440         return alloc_list(msl_idx, len);
1441 }
1442
1443 int
1444 eal_memalloc_set_seg_fd(int list_idx, int seg_idx, int fd)
1445 {
1446         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
1447
1448         /* single file segments mode doesn't support individual segment fd's */
1449         if (internal_config.single_file_segments)
1450                 return -ENOTSUP;
1451
1452         /* if list is not allocated, allocate it */
1453         if (fd_list[list_idx].len == 0) {
1454                 int len = mcfg->memsegs[list_idx].memseg_arr.len;
1455
1456                 if (alloc_list(list_idx, len) < 0)
1457                         return -ENOMEM;
1458         }
1459         fd_list[list_idx].fds[seg_idx] = fd;
1460
1461         return 0;
1462 }
1463
1464 int
1465 eal_memalloc_set_seg_list_fd(int list_idx, int fd)
1466 {
1467         /* non-single file segment mode doesn't support segment list fd's */
1468         if (!internal_config.single_file_segments)
1469                 return -ENOTSUP;
1470
1471         fd_list[list_idx].memseg_list_fd = fd;
1472
1473         return 0;
1474 }
1475
1476 int
1477 eal_memalloc_get_seg_fd(int list_idx, int seg_idx)
1478 {
1479         int fd;
1480
1481         if (internal_config.in_memory || internal_config.no_hugetlbfs) {
1482 #ifndef MEMFD_SUPPORTED
1483                 /* in in-memory or no-huge mode, we rely on memfd support */
1484                 return -ENOTSUP;
1485 #endif
1486                 /* memfd supported, but hugetlbfs memfd may not be */
1487                 if (!internal_config.no_hugetlbfs && !memfd_create_supported)
1488                         return -ENOTSUP;
1489         }
1490
1491         if (internal_config.single_file_segments) {
1492                 fd = fd_list[list_idx].memseg_list_fd;
1493         } else if (fd_list[list_idx].len == 0) {
1494                 /* list not initialized */
1495                 fd = -1;
1496         } else {
1497                 fd = fd_list[list_idx].fds[seg_idx];
1498         }
1499         if (fd < 0)
1500                 return -ENODEV;
1501         return fd;
1502 }
1503
1504 static int
1505 test_memfd_create(void)
1506 {
1507 #ifdef MEMFD_SUPPORTED
1508         unsigned int i;
1509         for (i = 0; i < internal_config.num_hugepage_sizes; i++) {
1510                 uint64_t pagesz = internal_config.hugepage_info[i].hugepage_sz;
1511                 int pagesz_flag = pagesz_flags(pagesz);
1512                 int flags;
1513
1514                 flags = pagesz_flag | RTE_MFD_HUGETLB;
1515                 int fd = memfd_create("test", flags);
1516                 if (fd < 0) {
1517                         /* we failed - let memalloc know this isn't working */
1518                         if (errno == EINVAL) {
1519                                 memfd_create_supported = 0;
1520                                 return 0; /* not supported */
1521                         }
1522
1523                         /* we got other error - something's wrong */
1524                         return -1; /* error */
1525                 }
1526                 close(fd);
1527                 return 1; /* supported */
1528         }
1529 #endif
1530         return 0; /* not supported */
1531 }
1532
1533 int
1534 eal_memalloc_get_seg_fd_offset(int list_idx, int seg_idx, size_t *offset)
1535 {
1536         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
1537
1538         if (internal_config.in_memory || internal_config.no_hugetlbfs) {
1539 #ifndef MEMFD_SUPPORTED
1540                 /* in in-memory or no-huge mode, we rely on memfd support */
1541                 return -ENOTSUP;
1542 #endif
1543                 /* memfd supported, but hugetlbfs memfd may not be */
1544                 if (!internal_config.no_hugetlbfs && !memfd_create_supported)
1545                         return -ENOTSUP;
1546         }
1547
1548         if (internal_config.single_file_segments) {
1549                 size_t pgsz = mcfg->memsegs[list_idx].page_sz;
1550
1551                 /* segment not active? */
1552                 if (fd_list[list_idx].memseg_list_fd < 0)
1553                         return -ENOENT;
1554                 *offset = pgsz * seg_idx;
1555         } else {
1556                 /* fd_list not initialized? */
1557                 if (fd_list[list_idx].len == 0)
1558                         return -ENODEV;
1559
1560                 /* segment not active? */
1561                 if (fd_list[list_idx].fds[seg_idx] < 0)
1562                         return -ENOENT;
1563                 *offset = 0;
1564         }
1565         return 0;
1566 }
1567
1568 int
1569 eal_memalloc_init(void)
1570 {
1571         if (rte_eal_process_type() == RTE_PROC_SECONDARY)
1572                 if (rte_memseg_list_walk(secondary_msl_create_walk, NULL) < 0)
1573                         return -1;
1574         if (rte_eal_process_type() == RTE_PROC_PRIMARY &&
1575                         internal_config.in_memory) {
1576                 int mfd_res = test_memfd_create();
1577
1578                 if (mfd_res < 0) {
1579                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Unable to check if memfd is supported\n");
1580                         return -1;
1581                 }
1582                 if (mfd_res == 1)
1583                         RTE_LOG(DEBUG, EAL, "Using memfd for anonymous memory\n");
1584                 else
1585                         RTE_LOG(INFO, EAL, "Using memfd is not supported, falling back to anonymous hugepages\n");
1586
1587                 /* we only support single-file segments mode with in-memory mode
1588                  * if we support hugetlbfs with memfd_create. this code will
1589                  * test if we do.
1590                  */
1591                 if (internal_config.single_file_segments &&
1592                                 mfd_res != 1) {
1593                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Single-file segments mode cannot be used without memfd support\n");
1594                         return -1;
1595                 }
1596                 /* this cannot ever happen but better safe than sorry */
1597                 if (!anonymous_hugepages_supported) {
1598                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Using anonymous memory is not supported\n");
1599                         return -1;
1600                 }
1601         }
1602
1603         /* initialize all of the fd lists */
1604         if (rte_memseg_list_walk(fd_list_create_walk, NULL))
1605                 return -1;
1606         return 0;
1607 }