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