mempool: use SPDX tags
[dpdk.git] / lib / librte_mempool / rte_mempool.c
index d5278b4..6fdb723 100644 (file)
@@ -1,35 +1,6 @@
-/*-
- *   BSD LICENSE
- *
- *   Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation. All rights reserved.
- *   Copyright(c) 2016 6WIND S.A.
- *   All rights reserved.
- *
- *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
- *   modification, are permitted provided that the following conditions
- *   are met:
- *
- *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
- *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
- *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
- *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
- *       the documentation and/or other materials provided with the
- *       distribution.
- *     * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
- *       contributors may be used to endorse or promote products derived
- *       from this software without specific prior written permission.
- *
- *   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
- *   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
- *   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
- *   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
- *   OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
- *   SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
- *   LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
- *   DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
- *   THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
- *   (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
- *   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+/* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
+ * Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation.
+ * Copyright(c) 2016 6WIND S.A.
  */
 
 #include <stdio.h>
@@ -40,6 +11,7 @@
 #include <inttypes.h>
 #include <errno.h>
 #include <sys/queue.h>
+#include <sys/mman.h>
 
 #include <rte_common.h>
 #include <rte_log.h>
@@ -54,7 +26,6 @@
 #include <rte_per_lcore.h>
 #include <rte_lcore.h>
 #include <rte_branch_prediction.h>
-#include <rte_ring.h>
 #include <rte_errno.h>
 #include <rte_string_fns.h>
 #include <rte_spinlock.h>
@@ -128,7 +99,7 @@ static unsigned optimize_object_size(unsigned obj_size)
 }
 
 static void
-mempool_add_elem(struct rte_mempool *mp, void *obj, phys_addr_t physaddr)
+mempool_add_elem(struct rte_mempool *mp, void *obj, rte_iova_t iova)
 {
        struct rte_mempool_objhdr *hdr;
        struct rte_mempool_objtlr *tlr __rte_unused;
@@ -136,7 +107,7 @@ mempool_add_elem(struct rte_mempool *mp, void *obj, phys_addr_t physaddr)
        /* set mempool ptr in header */
        hdr = RTE_PTR_SUB(obj, sizeof(*hdr));
        hdr->mp = mp;
-       hdr->physaddr = physaddr;
+       hdr->iova = iova;
        STAILQ_INSERT_TAIL(&mp->elt_list, hdr, next);
        mp->populated_size++;
 
@@ -147,7 +118,7 @@ mempool_add_elem(struct rte_mempool *mp, void *obj, phys_addr_t physaddr)
 #endif
 
        /* enqueue in ring */
-       rte_ring_sp_enqueue(mp->ring, obj);
+       rte_mempool_ops_enqueue_bulk(mp, &obj, 1);
 }
 
 /* call obj_cb() for each mempool element */
@@ -198,7 +169,11 @@ rte_mempool_calc_obj_size(uint32_t elt_size, uint32_t flags,
                sz->header_size = RTE_ALIGN_CEIL(sz->header_size,
                        RTE_MEMPOOL_ALIGN);
 
+#ifdef RTE_LIBRTE_MEMPOOL_DEBUG
        sz->trailer_size = sizeof(struct rte_mempool_objtlr);
+#else
+       sz->trailer_size = 0;
+#endif
 
        /* element size is 8 bytes-aligned at least */
        sz->elt_size = RTE_ALIGN_CEIL(elt_size, sizeof(uint64_t));
@@ -223,23 +198,6 @@ rte_mempool_calc_obj_size(uint32_t elt_size, uint32_t flags,
                sz->trailer_size = new_size - sz->header_size - sz->elt_size;
        }
 
-       if (! rte_eal_has_hugepages()) {
-               /*
-                * compute trailer size so that pool elements fit exactly in
-                * a standard page
-                */
-               int page_size = getpagesize();
-               int new_size = page_size - sz->header_size - sz->elt_size;
-               if (new_size < 0 || (unsigned int)new_size < sz->trailer_size) {
-                       printf("When hugepages are disabled, pool objects "
-                              "can't exceed PAGE_SIZE: %d + %d + %d > %d\n",
-                              sz->header_size, sz->elt_size, sz->trailer_size,
-                              page_size);
-                       return 0;
-               }
-               sz->trailer_size = new_size;
-       }
-
        /* this is the size of an object, including header and trailer */
        sz->total_size = sz->header_size + sz->elt_size + sz->trailer_size;
 
@@ -251,9 +209,19 @@ rte_mempool_calc_obj_size(uint32_t elt_size, uint32_t flags,
  * Calculate maximum amount of memory required to store given number of objects.
  */
 size_t
-rte_mempool_xmem_size(uint32_t elt_num, size_t total_elt_sz, uint32_t pg_shift)
+rte_mempool_xmem_size(uint32_t elt_num, size_t total_elt_sz, uint32_t pg_shift,
+                     unsigned int flags)
 {
        size_t obj_per_page, pg_num, pg_sz;
+       unsigned int mask;
+
+       mask = MEMPOOL_F_CAPA_BLK_ALIGNED_OBJECTS | MEMPOOL_F_CAPA_PHYS_CONTIG;
+       if ((flags & mask) == mask)
+               /* alignment need one additional object */
+               elt_num += 1;
+
+       if (total_elt_sz == 0)
+               return 0;
 
        if (pg_shift == 0)
                return total_elt_sz * elt_num;
@@ -273,23 +241,29 @@ rte_mempool_xmem_size(uint32_t elt_num, size_t total_elt_sz, uint32_t pg_shift)
  */
 ssize_t
 rte_mempool_xmem_usage(__rte_unused void *vaddr, uint32_t elt_num,
-       size_t total_elt_sz, const phys_addr_t paddr[], uint32_t pg_num,
-       uint32_t pg_shift)
+       size_t total_elt_sz, const rte_iova_t iova[], uint32_t pg_num,
+       uint32_t pg_shift, unsigned int flags)
 {
        uint32_t elt_cnt = 0;
-       phys_addr_t start, end;
-       uint32_t paddr_idx;
+       rte_iova_t start, end;
+       uint32_t iova_idx;
        size_t pg_sz = (size_t)1 << pg_shift;
+       unsigned int mask;
+
+       mask = MEMPOOL_F_CAPA_BLK_ALIGNED_OBJECTS | MEMPOOL_F_CAPA_PHYS_CONTIG;
+       if ((flags & mask) == mask)
+               /* alignment need one additional object */
+               elt_num += 1;
 
-       /* if paddr is NULL, assume contiguous memory */
-       if (paddr == NULL) {
+       /* if iova is NULL, assume contiguous memory */
+       if (iova == NULL) {
                start = 0;
                end = pg_sz * pg_num;
-               paddr_idx = pg_num;
+               iova_idx = pg_num;
        } else {
-               start = paddr[0];
-               end = paddr[0] + pg_sz;
-               paddr_idx = 1;
+               start = iova[0];
+               end = iova[0] + pg_sz;
+               iova_idx = 1;
        }
        while (elt_cnt < elt_num) {
 
@@ -297,15 +271,15 @@ rte_mempool_xmem_usage(__rte_unused void *vaddr, uint32_t elt_num,
                        /* enough contiguous memory, add an object */
                        start += total_elt_sz;
                        elt_cnt++;
-               } else if (paddr_idx < pg_num) {
+               } else if (iova_idx < pg_num) {
                        /* no room to store one obj, add a page */
-                       if (end == paddr[paddr_idx]) {
+                       if (end == iova[iova_idx]) {
                                end += pg_sz;
                        } else {
-                               start = paddr[paddr_idx];
-                               end = paddr[paddr_idx] + pg_sz;
+                               start = iova[iova_idx];
+                               end = iova[iova_idx] + pg_sz;
                        }
-                       paddr_idx++;
+                       iova_idx++;
 
                } else {
                        /* no more page, return how many elements fit */
@@ -313,85 +287,11 @@ rte_mempool_xmem_usage(__rte_unused void *vaddr, uint32_t elt_num,
                }
        }
 
-       return (size_t)paddr_idx << pg_shift;
-}
-
-#ifndef RTE_LIBRTE_XEN_DOM0
-/* stub if DOM0 support not configured */
-struct rte_mempool *
-rte_dom0_mempool_create(const char *name __rte_unused,
-                       unsigned n __rte_unused,
-                       unsigned elt_size __rte_unused,
-                       unsigned cache_size __rte_unused,
-                       unsigned private_data_size __rte_unused,
-                       rte_mempool_ctor_t *mp_init __rte_unused,
-                       void *mp_init_arg __rte_unused,
-                       rte_mempool_obj_ctor_t *obj_init __rte_unused,
-                       void *obj_init_arg __rte_unused,
-                       int socket_id __rte_unused,
-                       unsigned flags __rte_unused)
-{
-       rte_errno = EINVAL;
-       return NULL;
-}
-#endif
-
-/* create the mempool */
-struct rte_mempool *
-rte_mempool_create(const char *name, unsigned n, unsigned elt_size,
-                  unsigned cache_size, unsigned private_data_size,
-                  rte_mempool_ctor_t *mp_init, void *mp_init_arg,
-                  rte_mempool_obj_ctor_t *obj_init, void *obj_init_arg,
-                  int socket_id, unsigned flags)
-{
-       if (rte_xen_dom0_supported())
-               return rte_dom0_mempool_create(name, n, elt_size,
-                                              cache_size, private_data_size,
-                                              mp_init, mp_init_arg,
-                                              obj_init, obj_init_arg,
-                                              socket_id, flags);
-       else
-               return rte_mempool_xmem_create(name, n, elt_size,
-                                              cache_size, private_data_size,
-                                              mp_init, mp_init_arg,
-                                              obj_init, obj_init_arg,
-                                              socket_id, flags,
-                                              NULL, NULL, MEMPOOL_PG_NUM_DEFAULT,
-                                              MEMPOOL_PG_SHIFT_MAX);
-}
-
-/* create the internal ring */
-static int
-rte_mempool_ring_create(struct rte_mempool *mp)
-{
-       int rg_flags = 0;
-       char rg_name[RTE_RING_NAMESIZE];
-       struct rte_ring *r;
-
-       snprintf(rg_name, sizeof(rg_name), RTE_MEMPOOL_MZ_FORMAT, mp->name);
-
-       /* ring flags */
-       if (mp->flags & MEMPOOL_F_SP_PUT)
-               rg_flags |= RING_F_SP_ENQ;
-       if (mp->flags & MEMPOOL_F_SC_GET)
-               rg_flags |= RING_F_SC_DEQ;
-
-       /* Allocate the ring that will be used to store objects.
-        * Ring functions will return appropriate errors if we are
-        * running as a secondary process etc., so no checks made
-        * in this function for that condition.
-        */
-       r = rte_ring_create(rg_name, rte_align32pow2(mp->size + 1),
-               mp->socket_id, rg_flags);
-       if (r == NULL)
-               return -rte_errno;
-
-       mp->ring = r;
-       return 0;
+       return (size_t)iova_idx << pg_shift;
 }
 
 /* free a memchunk allocated with rte_memzone_reserve() */
-__rte_unused static void
+static void
 rte_mempool_memchunk_mz_free(__rte_unused struct rte_mempool_memhdr *memhdr,
        void *opaque)
 {
@@ -407,7 +307,7 @@ rte_mempool_free_memchunks(struct rte_mempool *mp)
        void *elt;
 
        while (!STAILQ_EMPTY(&mp->elt_list)) {
-               rte_ring_sc_dequeue(mp->ring, &elt);
+               rte_mempool_ops_dequeue_bulk(mp, &elt, 1);
                (void)elt;
                STAILQ_REMOVE_HEAD(&mp->elt_list, next);
                mp->populated_size--;
@@ -427,15 +327,29 @@ rte_mempool_free_memchunks(struct rte_mempool *mp)
  * zone. Return the number of objects added, or a negative value
  * on error.
  */
-static int
-rte_mempool_populate_phys(struct rte_mempool *mp, char *vaddr,
-       phys_addr_t paddr, size_t len, rte_mempool_memchunk_free_cb_t *free_cb,
+int
+rte_mempool_populate_iova(struct rte_mempool *mp, char *vaddr,
+       rte_iova_t iova, size_t len, rte_mempool_memchunk_free_cb_t *free_cb,
        void *opaque)
 {
        unsigned total_elt_sz;
        unsigned i = 0;
        size_t off;
        struct rte_mempool_memhdr *memhdr;
+       int ret;
+
+       /* create the internal ring if not already done */
+       if ((mp->flags & MEMPOOL_F_POOL_CREATED) == 0) {
+               ret = rte_mempool_ops_alloc(mp);
+               if (ret != 0)
+                       return ret;
+               mp->flags |= MEMPOOL_F_POOL_CREATED;
+       }
+
+       /* Notify memory area to mempool */
+       ret = rte_mempool_ops_register_memory_area(mp, vaddr, iova, len);
+       if (ret != -ENOTSUP && ret < 0)
+               return ret;
 
        /* mempool is already populated */
        if (mp->populated_size >= mp->size)
@@ -443,25 +357,42 @@ rte_mempool_populate_phys(struct rte_mempool *mp, char *vaddr,
 
        total_elt_sz = mp->header_size + mp->elt_size + mp->trailer_size;
 
+       /* Detect pool area has sufficient space for elements */
+       if (mp->flags & MEMPOOL_F_CAPA_PHYS_CONTIG) {
+               if (len < total_elt_sz * mp->size) {
+                       RTE_LOG(ERR, MEMPOOL,
+                               "pool area %" PRIx64 " not enough\n",
+                               (uint64_t)len);
+                       return -ENOSPC;
+               }
+       }
+
        memhdr = rte_zmalloc("MEMPOOL_MEMHDR", sizeof(*memhdr), 0);
        if (memhdr == NULL)
                return -ENOMEM;
 
        memhdr->mp = mp;
        memhdr->addr = vaddr;
-       memhdr->phys_addr = paddr;
+       memhdr->iova = iova;
        memhdr->len = len;
        memhdr->free_cb = free_cb;
        memhdr->opaque = opaque;
 
-       if (mp->flags & MEMPOOL_F_NO_CACHE_ALIGN)
+       if (mp->flags & MEMPOOL_F_CAPA_BLK_ALIGNED_OBJECTS)
+               /* align object start address to a multiple of total_elt_sz */
+               off = total_elt_sz - ((uintptr_t)vaddr % total_elt_sz);
+       else if (mp->flags & MEMPOOL_F_NO_CACHE_ALIGN)
                off = RTE_PTR_ALIGN_CEIL(vaddr, 8) - vaddr;
        else
                off = RTE_PTR_ALIGN_CEIL(vaddr, RTE_CACHE_LINE_SIZE) - vaddr;
 
        while (off + total_elt_sz <= len && mp->populated_size < mp->size) {
                off += mp->header_size;
-               mempool_add_elem(mp, (char *)vaddr + off, paddr + off);
+               if (iova == RTE_BAD_IOVA)
+                       mempool_add_elem(mp, (char *)vaddr + off,
+                               RTE_BAD_IOVA);
+               else
+                       mempool_add_elem(mp, (char *)vaddr + off, iova + off);
                off += mp->elt_size + mp->trailer_size;
                i++;
        }
@@ -475,12 +406,20 @@ rte_mempool_populate_phys(struct rte_mempool *mp, char *vaddr,
        return i;
 }
 
+int
+rte_mempool_populate_phys(struct rte_mempool *mp, char *vaddr,
+       phys_addr_t paddr, size_t len, rte_mempool_memchunk_free_cb_t *free_cb,
+       void *opaque)
+{
+       return rte_mempool_populate_iova(mp, vaddr, paddr, len, free_cb, opaque);
+}
+
 /* Add objects in the pool, using a table of physical pages. Return the
  * number of objects added, or a negative value on error.
  */
-static int
-rte_mempool_populate_phys_tab(struct rte_mempool *mp, char *vaddr,
-       const phys_addr_t paddr[], uint32_t pg_num, uint32_t pg_shift,
+int
+rte_mempool_populate_iova_tab(struct rte_mempool *mp, char *vaddr,
+       const rte_iova_t iova[], uint32_t pg_num, uint32_t pg_shift,
        rte_mempool_memchunk_free_cb_t *free_cb, void *opaque)
 {
        uint32_t i, n;
@@ -491,15 +430,19 @@ rte_mempool_populate_phys_tab(struct rte_mempool *mp, char *vaddr,
        if (mp->nb_mem_chunks != 0)
                return -EEXIST;
 
+       if (mp->flags & MEMPOOL_F_NO_PHYS_CONTIG)
+               return rte_mempool_populate_iova(mp, vaddr, RTE_BAD_IOVA,
+                       pg_num * pg_sz, free_cb, opaque);
+
        for (i = 0; i < pg_num && mp->populated_size < mp->size; i += n) {
 
                /* populate with the largest group of contiguous pages */
                for (n = 1; (i + n) < pg_num &&
-                            paddr[i] + pg_sz == paddr[i+n]; n++)
+                            iova[i + n - 1] + pg_sz == iova[i + n]; n++)
                        ;
 
-               ret = rte_mempool_populate_phys(mp, vaddr + i * pg_sz,
-                       paddr[i], n * pg_sz, free_cb, opaque);
+               ret = rte_mempool_populate_iova(mp, vaddr + i * pg_sz,
+                       iova[i], n * pg_sz, free_cb, opaque);
                if (ret < 0) {
                        rte_mempool_free_memchunks(mp);
                        return ret;
@@ -511,32 +454,321 @@ rte_mempool_populate_phys_tab(struct rte_mempool *mp, char *vaddr,
        return cnt;
 }
 
+int
+rte_mempool_populate_phys_tab(struct rte_mempool *mp, char *vaddr,
+       const phys_addr_t paddr[], uint32_t pg_num, uint32_t pg_shift,
+       rte_mempool_memchunk_free_cb_t *free_cb, void *opaque)
+{
+       return rte_mempool_populate_iova_tab(mp, vaddr, paddr, pg_num, pg_shift,
+                       free_cb, opaque);
+}
+
+/* Populate the mempool with a virtual area. Return the number of
+ * objects added, or a negative value on error.
+ */
+int
+rte_mempool_populate_virt(struct rte_mempool *mp, char *addr,
+       size_t len, size_t pg_sz, rte_mempool_memchunk_free_cb_t *free_cb,
+       void *opaque)
+{
+       rte_iova_t iova;
+       size_t off, phys_len;
+       int ret, cnt = 0;
+
+       /* mempool must not be populated */
+       if (mp->nb_mem_chunks != 0)
+               return -EEXIST;
+       /* address and len must be page-aligned */
+       if (RTE_PTR_ALIGN_CEIL(addr, pg_sz) != addr)
+               return -EINVAL;
+       if (RTE_ALIGN_CEIL(len, pg_sz) != len)
+               return -EINVAL;
+
+       if (mp->flags & MEMPOOL_F_NO_PHYS_CONTIG)
+               return rte_mempool_populate_iova(mp, addr, RTE_BAD_IOVA,
+                       len, free_cb, opaque);
+
+       for (off = 0; off + pg_sz <= len &&
+                    mp->populated_size < mp->size; off += phys_len) {
+
+               iova = rte_mem_virt2iova(addr + off);
+
+               if (iova == RTE_BAD_IOVA && rte_eal_has_hugepages()) {
+                       ret = -EINVAL;
+                       goto fail;
+               }
+
+               /* populate with the largest group of contiguous pages */
+               for (phys_len = pg_sz; off + phys_len < len; phys_len += pg_sz) {
+                       rte_iova_t iova_tmp;
+
+                       iova_tmp = rte_mem_virt2iova(addr + off + phys_len);
+
+                       if (iova_tmp != iova + phys_len)
+                               break;
+               }
+
+               ret = rte_mempool_populate_iova(mp, addr + off, iova,
+                       phys_len, free_cb, opaque);
+               if (ret < 0)
+                       goto fail;
+               /* no need to call the free callback for next chunks */
+               free_cb = NULL;
+               cnt += ret;
+       }
+
+       return cnt;
+
+ fail:
+       rte_mempool_free_memchunks(mp);
+       return ret;
+}
+
+/* Default function to populate the mempool: allocate memory in memzones,
+ * and populate them. Return the number of objects added, or a negative
+ * value on error.
+ */
+int
+rte_mempool_populate_default(struct rte_mempool *mp)
+{
+       unsigned int mz_flags = RTE_MEMZONE_1GB|RTE_MEMZONE_SIZE_HINT_ONLY;
+       char mz_name[RTE_MEMZONE_NAMESIZE];
+       const struct rte_memzone *mz;
+       size_t size, total_elt_sz, align, pg_sz, pg_shift;
+       rte_iova_t iova;
+       unsigned mz_id, n;
+       unsigned int mp_flags;
+       int ret;
+
+       /* mempool must not be populated */
+       if (mp->nb_mem_chunks != 0)
+               return -EEXIST;
+
+       /* Get mempool capabilities */
+       mp_flags = 0;
+       ret = rte_mempool_ops_get_capabilities(mp, &mp_flags);
+       if ((ret < 0) && (ret != -ENOTSUP))
+               return ret;
+
+       /* update mempool capabilities */
+       mp->flags |= mp_flags;
+
+       if (rte_eal_has_hugepages()) {
+               pg_shift = 0; /* not needed, zone is physically contiguous */
+               pg_sz = 0;
+               align = RTE_CACHE_LINE_SIZE;
+       } else {
+               pg_sz = getpagesize();
+               pg_shift = rte_bsf32(pg_sz);
+               align = pg_sz;
+       }
+
+       total_elt_sz = mp->header_size + mp->elt_size + mp->trailer_size;
+       for (mz_id = 0, n = mp->size; n > 0; mz_id++, n -= ret) {
+               size = rte_mempool_xmem_size(n, total_elt_sz, pg_shift,
+                                               mp->flags);
+
+               ret = snprintf(mz_name, sizeof(mz_name),
+                       RTE_MEMPOOL_MZ_FORMAT "_%d", mp->name, mz_id);
+               if (ret < 0 || ret >= (int)sizeof(mz_name)) {
+                       ret = -ENAMETOOLONG;
+                       goto fail;
+               }
+
+               mz = rte_memzone_reserve_aligned(mz_name, size,
+                       mp->socket_id, mz_flags, align);
+               /* not enough memory, retry with the biggest zone we have */
+               if (mz == NULL)
+                       mz = rte_memzone_reserve_aligned(mz_name, 0,
+                               mp->socket_id, mz_flags, align);
+               if (mz == NULL) {
+                       ret = -rte_errno;
+                       goto fail;
+               }
+
+               if (mp->flags & MEMPOOL_F_NO_PHYS_CONTIG)
+                       iova = RTE_BAD_IOVA;
+               else
+                       iova = mz->iova;
+
+               if (rte_eal_has_hugepages())
+                       ret = rte_mempool_populate_iova(mp, mz->addr,
+                               iova, mz->len,
+                               rte_mempool_memchunk_mz_free,
+                               (void *)(uintptr_t)mz);
+               else
+                       ret = rte_mempool_populate_virt(mp, mz->addr,
+                               mz->len, pg_sz,
+                               rte_mempool_memchunk_mz_free,
+                               (void *)(uintptr_t)mz);
+               if (ret < 0) {
+                       rte_memzone_free(mz);
+                       goto fail;
+               }
+       }
+
+       return mp->size;
+
+ fail:
+       rte_mempool_free_memchunks(mp);
+       return ret;
+}
+
+/* return the memory size required for mempool objects in anonymous mem */
+static size_t
+get_anon_size(const struct rte_mempool *mp)
+{
+       size_t size, total_elt_sz, pg_sz, pg_shift;
+
+       pg_sz = getpagesize();
+       pg_shift = rte_bsf32(pg_sz);
+       total_elt_sz = mp->header_size + mp->elt_size + mp->trailer_size;
+       size = rte_mempool_xmem_size(mp->size, total_elt_sz, pg_shift,
+                                       mp->flags);
+
+       return size;
+}
+
+/* unmap a memory zone mapped by rte_mempool_populate_anon() */
+static void
+rte_mempool_memchunk_anon_free(struct rte_mempool_memhdr *memhdr,
+       void *opaque)
+{
+       munmap(opaque, get_anon_size(memhdr->mp));
+}
+
+/* populate the mempool with an anonymous mapping */
+int
+rte_mempool_populate_anon(struct rte_mempool *mp)
+{
+       size_t size;
+       int ret;
+       char *addr;
+
+       /* mempool is already populated, error */
+       if (!STAILQ_EMPTY(&mp->mem_list)) {
+               rte_errno = EINVAL;
+               return 0;
+       }
+
+       /* get chunk of virtually continuous memory */
+       size = get_anon_size(mp);
+       addr = mmap(NULL, size, PROT_READ | PROT_WRITE,
+               MAP_SHARED | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
+       if (addr == MAP_FAILED) {
+               rte_errno = errno;
+               return 0;
+       }
+       /* can't use MMAP_LOCKED, it does not exist on BSD */
+       if (mlock(addr, size) < 0) {
+               rte_errno = errno;
+               munmap(addr, size);
+               return 0;
+       }
+
+       ret = rte_mempool_populate_virt(mp, addr, size, getpagesize(),
+               rte_mempool_memchunk_anon_free, addr);
+       if (ret == 0)
+               goto fail;
+
+       return mp->populated_size;
+
+ fail:
+       rte_mempool_free_memchunks(mp);
+       return 0;
+}
+
+/* free a mempool */
+void
+rte_mempool_free(struct rte_mempool *mp)
+{
+       struct rte_mempool_list *mempool_list = NULL;
+       struct rte_tailq_entry *te;
+
+       if (mp == NULL)
+               return;
+
+       mempool_list = RTE_TAILQ_CAST(rte_mempool_tailq.head, rte_mempool_list);
+       rte_rwlock_write_lock(RTE_EAL_TAILQ_RWLOCK);
+       /* find out tailq entry */
+       TAILQ_FOREACH(te, mempool_list, next) {
+               if (te->data == (void *)mp)
+                       break;
+       }
+
+       if (te != NULL) {
+               TAILQ_REMOVE(mempool_list, te, next);
+               rte_free(te);
+       }
+       rte_rwlock_write_unlock(RTE_EAL_TAILQ_RWLOCK);
+
+       rte_mempool_free_memchunks(mp);
+       rte_mempool_ops_free(mp);
+       rte_memzone_free(mp->mz);
+}
+
+static void
+mempool_cache_init(struct rte_mempool_cache *cache, uint32_t size)
+{
+       cache->size = size;
+       cache->flushthresh = CALC_CACHE_FLUSHTHRESH(size);
+       cache->len = 0;
+}
+
 /*
- * Create the mempool over already allocated chunk of memory.
- * That external memory buffer can consists of physically disjoint pages.
- * Setting vaddr to NULL, makes mempool to fallback to original behaviour
- * and allocate space for mempool and it's elements as one big chunk of
- * physically continuos memory.
- * */
+ * Create and initialize a cache for objects that are retrieved from and
+ * returned to an underlying mempool. This structure is identical to the
+ * local_cache[lcore_id] pointed to by the mempool structure.
+ */
+struct rte_mempool_cache *
+rte_mempool_cache_create(uint32_t size, int socket_id)
+{
+       struct rte_mempool_cache *cache;
+
+       if (size == 0 || size > RTE_MEMPOOL_CACHE_MAX_SIZE) {
+               rte_errno = EINVAL;
+               return NULL;
+       }
+
+       cache = rte_zmalloc_socket("MEMPOOL_CACHE", sizeof(*cache),
+                                 RTE_CACHE_LINE_SIZE, socket_id);
+       if (cache == NULL) {
+               RTE_LOG(ERR, MEMPOOL, "Cannot allocate mempool cache.\n");
+               rte_errno = ENOMEM;
+               return NULL;
+       }
+
+       mempool_cache_init(cache, size);
+
+       return cache;
+}
+
+/*
+ * Free a cache. It's the responsibility of the user to make sure that any
+ * remaining objects in the cache are flushed to the corresponding
+ * mempool.
+ */
+void
+rte_mempool_cache_free(struct rte_mempool_cache *cache)
+{
+       rte_free(cache);
+}
+
+/* create an empty mempool */
 struct rte_mempool *
-rte_mempool_xmem_create(const char *name, unsigned n, unsigned elt_size,
-               unsigned cache_size, unsigned private_data_size,
-               rte_mempool_ctor_t *mp_init, void *mp_init_arg,
-               rte_mempool_obj_cb_t *obj_init, void *obj_init_arg,
-               int socket_id, unsigned flags, void *vaddr,
-               const phys_addr_t paddr[], uint32_t pg_num, uint32_t pg_shift)
+rte_mempool_create_empty(const char *name, unsigned n, unsigned elt_size,
+       unsigned cache_size, unsigned private_data_size,
+       int socket_id, unsigned flags)
 {
        char mz_name[RTE_MEMZONE_NAMESIZE];
        struct rte_mempool_list *mempool_list;
        struct rte_mempool *mp = NULL;
        struct rte_tailq_entry *te = NULL;
-       const struct rte_memzone *mz;
+       const struct rte_memzone *mz = NULL;
        size_t mempool_size;
-       int mz_flags = RTE_MEMZONE_1GB|RTE_MEMZONE_SIZE_HINT_ONLY;
-       void *obj;
+       unsigned int mz_flags = RTE_MEMZONE_1GB|RTE_MEMZONE_SIZE_HINT_ONLY;
        struct rte_mempool_objsz objsz;
-       void *startaddr;
-       int page_size = getpagesize();
+       unsigned lcore_id;
        int ret;
 
        /* compilation-time checks */
@@ -560,18 +792,6 @@ rte_mempool_xmem_create(const char *name, unsigned n, unsigned elt_size,
                return NULL;
        }
 
-       /* check that we have both VA and PA */
-       if (vaddr != NULL && paddr == NULL) {
-               rte_errno = EINVAL;
-               return NULL;
-       }
-
-       /* Check that pg_num and pg_shift parameters are valid. */
-       if (pg_num == 0 || pg_shift > MEMPOOL_PG_SHIFT_MAX) {
-               rte_errno = EINVAL;
-               return NULL;
-       }
-
        /* "no cache align" imply "no spread" */
        if (flags & MEMPOOL_F_NO_CACHE_ALIGN)
                flags |= MEMPOOL_F_NO_SPREAD;
@@ -591,16 +811,6 @@ rte_mempool_xmem_create(const char *name, unsigned n, unsigned elt_size,
        private_data_size = (private_data_size +
                             RTE_MEMPOOL_ALIGN_MASK) & (~RTE_MEMPOOL_ALIGN_MASK);
 
-       if (! rte_eal_has_hugepages()) {
-               /*
-                * expand private data size to a whole page, so that the
-                * first pool element will start on a new standard page
-                */
-               int head = sizeof(struct rte_mempool);
-               int new_size = (private_data_size + head) % page_size;
-               if (new_size)
-                       private_data_size += page_size - new_size;
-       }
 
        /* try to allocate tailq entry */
        te = rte_zmalloc("MEMPOOL_TAILQ_ENTRY", sizeof(*te), 0);
@@ -609,64 +819,41 @@ rte_mempool_xmem_create(const char *name, unsigned n, unsigned elt_size,
                goto exit_unlock;
        }
 
-       /*
-        * If user provided an external memory buffer, then use it to
-        * store mempool objects. Otherwise reserve a memzone that is large
-        * enough to hold mempool header and metadata plus mempool objects.
-        */
        mempool_size = MEMPOOL_HEADER_SIZE(mp, cache_size);
        mempool_size += private_data_size;
        mempool_size = RTE_ALIGN_CEIL(mempool_size, RTE_MEMPOOL_ALIGN);
-       if (vaddr == NULL)
-               mempool_size += (size_t)objsz.total_size * n;
-
-       if (! rte_eal_has_hugepages()) {
-               /*
-                * we want the memory pool to start on a page boundary,
-                * because pool elements crossing page boundaries would
-                * result in discontiguous physical addresses
-                */
-               mempool_size += page_size;
-       }
 
-       snprintf(mz_name, sizeof(mz_name), RTE_MEMPOOL_MZ_FORMAT, name);
+       ret = snprintf(mz_name, sizeof(mz_name), RTE_MEMPOOL_MZ_FORMAT, name);
+       if (ret < 0 || ret >= (int)sizeof(mz_name)) {
+               rte_errno = ENAMETOOLONG;
+               goto exit_unlock;
+       }
 
        mz = rte_memzone_reserve(mz_name, mempool_size, socket_id, mz_flags);
        if (mz == NULL)
                goto exit_unlock;
 
-       if (rte_eal_has_hugepages()) {
-               startaddr = (void*)mz->addr;
-       } else {
-               /* align memory pool start address on a page boundary */
-               unsigned long addr = (unsigned long)mz->addr;
-               if (addr & (page_size - 1)) {
-                       addr += page_size;
-                       addr &= ~(page_size - 1);
-               }
-               startaddr = (void*)addr;
-       }
-
        /* init the mempool structure */
-       mp = startaddr;
-       memset(mp, 0, sizeof(*mp));
-       snprintf(mp->name, sizeof(mp->name), "%s", name);
-       mp->phys_addr = mz->phys_addr;
-       mp->socket_id = socket_id;
+       mp = mz->addr;
+       memset(mp, 0, MEMPOOL_HEADER_SIZE(mp, cache_size));
+       ret = snprintf(mp->name, sizeof(mp->name), "%s", name);
+       if (ret < 0 || ret >= (int)sizeof(mp->name)) {
+               rte_errno = ENAMETOOLONG;
+               goto exit_unlock;
+       }
+       mp->mz = mz;
        mp->size = n;
        mp->flags = flags;
+       mp->socket_id = socket_id;
        mp->elt_size = objsz.elt_size;
        mp->header_size = objsz.header_size;
        mp->trailer_size = objsz.trailer_size;
+       /* Size of default caches, zero means disabled. */
        mp->cache_size = cache_size;
-       mp->cache_flushthresh = CALC_CACHE_FLUSHTHRESH(cache_size);
        mp->private_data_size = private_data_size;
        STAILQ_INIT(&mp->elt_list);
        STAILQ_INIT(&mp->mem_list);
 
-       if (rte_mempool_ring_create(mp) < 0)
-               goto exit_unlock;
-
        /*
         * local_cache pointer is set even if cache_size is zero.
         * The local_cache points to just past the elt_pa[] array.
@@ -674,34 +861,14 @@ rte_mempool_xmem_create(const char *name, unsigned n, unsigned elt_size,
        mp->local_cache = (struct rte_mempool_cache *)
                RTE_PTR_ADD(mp, MEMPOOL_HEADER_SIZE(mp, 0));
 
-       /* call the initializer */
-       if (mp_init)
-               mp_init(mp, mp_init_arg);
-
-       /* mempool elements allocated together with mempool */
-       if (vaddr == NULL) {
-               /* calculate address of the first elt for continuous mempool. */
-               obj = (char *)mp + MEMPOOL_HEADER_SIZE(mp, cache_size) +
-                       private_data_size;
-               obj = RTE_PTR_ALIGN_CEIL(obj, RTE_MEMPOOL_ALIGN);
-
-               ret = rte_mempool_populate_phys(mp, obj,
-                       mp->phys_addr + ((char *)obj - (char *)mp),
-                       objsz.total_size * n, NULL, NULL);
-               if (ret != (int)mp->size)
-                       goto exit_unlock;
-       } else {
-               ret = rte_mempool_populate_phys_tab(mp, vaddr,
-                       paddr, pg_num, pg_shift, NULL, NULL);
-               if (ret != (int)mp->size)
-                       goto exit_unlock;
+       /* Init all default caches. */
+       if (cache_size != 0) {
+               for (lcore_id = 0; lcore_id < RTE_MAX_LCORE; lcore_id++)
+                       mempool_cache_init(&mp->local_cache[lcore_id],
+                                          cache_size);
        }
 
-       /* call the initializer */
-       if (obj_init)
-               rte_mempool_obj_iter(mp, obj_init, obj_init_arg);
-
-       te->data = (void *) mp;
+       te->data = mp;
 
        rte_rwlock_write_lock(RTE_EAL_TAILQ_RWLOCK);
        TAILQ_INSERT_TAIL(mempool_list, te, next);
@@ -712,23 +879,129 @@ rte_mempool_xmem_create(const char *name, unsigned n, unsigned elt_size,
 
 exit_unlock:
        rte_rwlock_write_unlock(RTE_EAL_MEMPOOL_RWLOCK);
-       if (mp != NULL) {
-               rte_mempool_free_memchunks(mp);
-               rte_ring_free(mp->ring);
-       }
        rte_free(te);
+       rte_mempool_free(mp);
+       return NULL;
+}
 
+/* create the mempool */
+struct rte_mempool *
+rte_mempool_create(const char *name, unsigned n, unsigned elt_size,
+       unsigned cache_size, unsigned private_data_size,
+       rte_mempool_ctor_t *mp_init, void *mp_init_arg,
+       rte_mempool_obj_cb_t *obj_init, void *obj_init_arg,
+       int socket_id, unsigned flags)
+{
+       int ret;
+       struct rte_mempool *mp;
+
+       mp = rte_mempool_create_empty(name, n, elt_size, cache_size,
+               private_data_size, socket_id, flags);
+       if (mp == NULL)
+               return NULL;
+
+       /*
+        * Since we have 4 combinations of the SP/SC/MP/MC examine the flags to
+        * set the correct index into the table of ops structs.
+        */
+       if ((flags & MEMPOOL_F_SP_PUT) && (flags & MEMPOOL_F_SC_GET))
+               ret = rte_mempool_set_ops_byname(mp, "ring_sp_sc", NULL);
+       else if (flags & MEMPOOL_F_SP_PUT)
+               ret = rte_mempool_set_ops_byname(mp, "ring_sp_mc", NULL);
+       else if (flags & MEMPOOL_F_SC_GET)
+               ret = rte_mempool_set_ops_byname(mp, "ring_mp_sc", NULL);
+       else
+               ret = rte_mempool_set_ops_byname(mp, "ring_mp_mc", NULL);
+
+       if (ret)
+               goto fail;
+
+       /* call the mempool priv initializer */
+       if (mp_init)
+               mp_init(mp, mp_init_arg);
+
+       if (rte_mempool_populate_default(mp) < 0)
+               goto fail;
+
+       /* call the object initializers */
+       if (obj_init)
+               rte_mempool_obj_iter(mp, obj_init, obj_init_arg);
+
+       return mp;
+
+ fail:
+       rte_mempool_free(mp);
+       return NULL;
+}
+
+/*
+ * Create the mempool over already allocated chunk of memory.
+ * That external memory buffer can consists of physically disjoint pages.
+ * Setting vaddr to NULL, makes mempool to fallback to rte_mempool_create()
+ * behavior.
+ */
+struct rte_mempool *
+rte_mempool_xmem_create(const char *name, unsigned n, unsigned elt_size,
+               unsigned cache_size, unsigned private_data_size,
+               rte_mempool_ctor_t *mp_init, void *mp_init_arg,
+               rte_mempool_obj_cb_t *obj_init, void *obj_init_arg,
+               int socket_id, unsigned flags, void *vaddr,
+               const rte_iova_t iova[], uint32_t pg_num, uint32_t pg_shift)
+{
+       struct rte_mempool *mp = NULL;
+       int ret;
+
+       /* no virtual address supplied, use rte_mempool_create() */
+       if (vaddr == NULL)
+               return rte_mempool_create(name, n, elt_size, cache_size,
+                       private_data_size, mp_init, mp_init_arg,
+                       obj_init, obj_init_arg, socket_id, flags);
+
+       /* check that we have both VA and PA */
+       if (iova == NULL) {
+               rte_errno = EINVAL;
+               return NULL;
+       }
+
+       /* Check that pg_shift parameter is valid. */
+       if (pg_shift > MEMPOOL_PG_SHIFT_MAX) {
+               rte_errno = EINVAL;
+               return NULL;
+       }
+
+       mp = rte_mempool_create_empty(name, n, elt_size, cache_size,
+               private_data_size, socket_id, flags);
+       if (mp == NULL)
+               return NULL;
+
+       /* call the mempool priv initializer */
+       if (mp_init)
+               mp_init(mp, mp_init_arg);
+
+       ret = rte_mempool_populate_iova_tab(mp, vaddr, iova, pg_num, pg_shift,
+               NULL, NULL);
+       if (ret < 0 || ret != (int)mp->size)
+               goto fail;
+
+       /* call the object initializers */
+       if (obj_init)
+               rte_mempool_obj_iter(mp, obj_init, obj_init_arg);
+
+       return mp;
+
+ fail:
+       rte_mempool_free(mp);
        return NULL;
 }
 
 /* Return the number of entries in the mempool */
-unsigned
-rte_mempool_count(const struct rte_mempool *mp)
+unsigned int
+rte_mempool_avail_count(const struct rte_mempool *mp)
 {
        unsigned count;
        unsigned lcore_id;
 
-       count = rte_ring_count(mp->ring);
+       count = rte_mempool_ops_get_count(mp);
 
        if (mp->cache_size == 0)
                return count;
@@ -745,6 +1018,13 @@ rte_mempool_count(const struct rte_mempool *mp)
        return count;
 }
 
+/* return the number of entries allocated from the mempool */
+unsigned int
+rte_mempool_in_use_count(const struct rte_mempool *mp)
+{
+       return mp->size - rte_mempool_avail_count(mp);
+}
+
 /* dump the cache status */
 static unsigned
 rte_mempool_dump_cache(FILE *f, const struct rte_mempool *mp)
@@ -753,7 +1033,7 @@ rte_mempool_dump_cache(FILE *f, const struct rte_mempool *mp)
        unsigned count = 0;
        unsigned cache_count;
 
-       fprintf(f, "  cache infos:\n");
+       fprintf(f, "  internal cache infos:\n");
        fprintf(f, "    cache_size=%"PRIu32"\n", mp->cache_size);
 
        if (mp->cache_size == 0)
@@ -761,7 +1041,8 @@ rte_mempool_dump_cache(FILE *f, const struct rte_mempool *mp)
 
        for (lcore_id = 0; lcore_id < RTE_MAX_LCORE; lcore_id++) {
                cache_count = mp->local_cache[lcore_id].len;
-               fprintf(f, "    cache_count[%u]=%u\n", lcore_id, cache_count);
+               fprintf(f, "    cache_count[%u]=%"PRIu32"\n",
+                       lcore_id, cache_count);
                count += cache_count;
        }
        fprintf(f, "    total_cache_count=%u\n", count);
@@ -787,7 +1068,7 @@ void rte_mempool_check_cookies(const struct rte_mempool *mp,
        /* Force to drop the "const" attribute. This is done only when
         * DEBUG is enabled */
        tmp = (void *) obj_table_const;
-       obj_table = (void **) tmp;
+       obj_table = tmp;
 
        while (n--) {
                obj = obj_table[n];
@@ -801,7 +1082,6 @@ void rte_mempool_check_cookies(const struct rte_mempool *mp,
 
                if (free == 0) {
                        if (cookie != RTE_MEMPOOL_HEADER_COOKIE1) {
-                               rte_log_set_history(0);
                                RTE_LOG(CRIT, MEMPOOL,
                                        "obj=%p, mempool=%p, cookie=%" PRIx64 "\n",
                                        obj, (const void *) mp, cookie);
@@ -810,7 +1090,6 @@ void rte_mempool_check_cookies(const struct rte_mempool *mp,
                        hdr->cookie = RTE_MEMPOOL_HEADER_COOKIE2;
                } else if (free == 1) {
                        if (cookie != RTE_MEMPOOL_HEADER_COOKIE2) {
-                               rte_log_set_history(0);
                                RTE_LOG(CRIT, MEMPOOL,
                                        "obj=%p, mempool=%p, cookie=%" PRIx64 "\n",
                                        obj, (const void *) mp, cookie);
@@ -820,7 +1099,6 @@ void rte_mempool_check_cookies(const struct rte_mempool *mp,
                } else if (free == 2) {
                        if (cookie != RTE_MEMPOOL_HEADER_COOKIE1 &&
                            cookie != RTE_MEMPOOL_HEADER_COOKIE2) {
-                               rte_log_set_history(0);
                                RTE_LOG(CRIT, MEMPOOL,
                                        "obj=%p, mempool=%p, cookie=%" PRIx64 "\n",
                                        obj, (const void *) mp, cookie);
@@ -830,7 +1108,6 @@ void rte_mempool_check_cookies(const struct rte_mempool *mp,
                tlr = __mempool_get_trailer(obj);
                cookie = tlr->cookie;
                if (cookie != RTE_MEMPOOL_TRAILER_COOKIE) {
-                       rte_log_set_history(0);
                        RTE_LOG(CRIT, MEMPOOL,
                                "obj=%p, mempool=%p, cookie=%" PRIx64 "\n",
                                obj, (const void *) mp, cookie);
@@ -884,7 +1161,9 @@ mempool_audit_cache(const struct rte_mempool *mp)
                return;
 
        for (lcore_id = 0; lcore_id < RTE_MAX_LCORE; lcore_id++) {
-               if (mp->local_cache[lcore_id].len > mp->cache_flushthresh) {
+               const struct rte_mempool_cache *cache;
+               cache = &mp->local_cache[lcore_id];
+               if (cache->len > cache->flushthresh) {
                        RTE_LOG(CRIT, MEMPOOL, "badness on cache[%u]\n",
                                lcore_id);
                        rte_panic("MEMPOOL: invalid cache len\n");
@@ -921,8 +1200,8 @@ rte_mempool_dump(FILE *f, struct rte_mempool *mp)
 
        fprintf(f, "mempool <%s>@%p\n", mp->name, mp);
        fprintf(f, "  flags=%x\n", mp->flags);
-       fprintf(f, "  ring=<%s>@%p\n", mp->ring->name, mp->ring);
-       fprintf(f, "  phys_addr=0x%" PRIx64 "\n", mp->phys_addr);
+       fprintf(f, "  pool=%p\n", mp->pool_data);
+       fprintf(f, "  iova=0x%" PRIx64 "\n", mp->mz->iova);
        fprintf(f, "  nb_mem_chunks=%u\n", mp->nb_mem_chunks);
        fprintf(f, "  size=%"PRIu32"\n", mp->size);
        fprintf(f, "  populated_size=%"PRIu32"\n", mp->populated_size);
@@ -942,7 +1221,7 @@ rte_mempool_dump(FILE *f, struct rte_mempool *mp)
        }
 
        cache_count = rte_mempool_dump_cache(f, mp);
-       common_count = rte_ring_count(mp->ring);
+       common_count = rte_mempool_ops_get_count(mp);
        if ((cache_count + common_count) > mp->size)
                common_count = mp->size - cache_count;
        fprintf(f, "  common_pool_count=%u\n", common_count);
@@ -1025,12 +1304,13 @@ void rte_mempool_walk(void (*func)(struct rte_mempool *, void *),
 {
        struct rte_tailq_entry *te = NULL;
        struct rte_mempool_list *mempool_list;
+       void *tmp_te;
 
        mempool_list = RTE_TAILQ_CAST(rte_mempool_tailq.head, rte_mempool_list);
 
        rte_rwlock_read_lock(RTE_EAL_MEMPOOL_RWLOCK);
 
-       TAILQ_FOREACH(te, mempool_list, next) {
+       TAILQ_FOREACH_SAFE(te, mempool_list, next, tmp_te) {
                (*func)((struct rte_mempool *) te->data, arg);
        }