doc: remove IOMMU pass-through from Linux guide
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1 ..  SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
2     Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation.
3
4 System Requirements
5 ===================
6
7 This chapter describes the packages required to compile the DPDK.
8
9 BIOS Setting Prerequisite on x86
10 --------------------------------
11
12 For the majority of platforms, no special BIOS settings are needed to use basic DPDK functionality.
13 However, for additional HPET timer and power management functionality,
14 and high performance of small packets, BIOS setting changes may be needed.
15 Consult the section on :ref:`Enabling Additional Functionality <Enabling_Additional_Functionality>`
16 for more information on the required changes.
17
18 Compilation of the DPDK
19 -----------------------
20
21 **Required Tools and Libraries:**
22
23 .. note::
24
25     The setup commands and installed packages needed on various systems may be different.
26     For details on Linux distributions and the versions tested, please consult the DPDK Release Notes.
27
28 *   General development tools including a supported C compiler such as gcc (version 4.9+) or clang (version 3.4+),
29     and ``pkg-config`` or ``pkgconf`` to be used when building end-user binaries against DPDK.
30
31     * For RHEL/Fedora systems these can be installed using ``dnf groupinstall "Development Tools"``
32     * For Ubuntu/Debian systems these can be installed using ``apt install build-essential``
33     * For Alpine Linux, ``apk add alpine-sdk bsd-compat-headers libexecinfo-dev``
34
35 .. note::
36
37    pkg-config 0.27, supplied with RHEL-7,
38    does not process the Libs.private section correctly,
39    resulting in statically linked applications not being linked properly.
40    Use an updated version of ``pkg-config`` or ``pkgconf`` instead when building applications
41
42 *   Python 3.5 or later.
43
44 *   Meson (version 0.49.2+) and ninja
45
46     * ``meson`` & ``ninja-build`` packages in most Linux distributions
47     * If the packaged version is below the minimum version, the latest versions
48       can be installed from Python's "pip" repository: ``pip3 install meson ninja``
49
50 *   ``pyelftools`` (version 0.22+)
51
52     * For Fedora systems it can be installed using ``dnf install python-pyelftools``
53     * For RHEL/CentOS systems it can be installed using ``pip3 install pyelftools``
54     * For Ubuntu/Debian it can be installed using ``apt install python3-pyelftools``
55     * For Alpine Linux, ``apk add py3-elftools``
56
57 *   Library for handling NUMA (Non Uniform Memory Access).
58
59     * ``numactl-devel`` in RHEL/Fedora;
60     * ``libnuma-dev`` in Debian/Ubuntu;
61     * ``numactl-dev`` in Alpine Linux
62
63 .. note::
64
65    Please ensure that the latest patches are applied to third party libraries
66    and software to avoid any known vulnerabilities.
67
68
69 **Optional Tools:**
70
71 *   Intel® C++ Compiler (icc). For installation, additional libraries may be required.
72     See the icc Installation Guide found in the Documentation directory under the compiler installation.
73
74 *   IBM® Advance ToolChain for Powerlinux. This is a set of open source development tools and runtime libraries
75     which allows users to take leading edge advantage of IBM's latest POWER hardware features on Linux. To install
76     it, see the IBM official installation document.
77
78 **Additional Libraries**
79
80 A number of DPDK components, such as libraries and poll-mode drivers (PMDs) have additional dependencies.
81 For DPDK builds, the presence or absence of these dependencies will be automatically detected
82 enabling or disabling the relevant components appropriately.
83
84 In each case, the relevant library development package (``-devel`` or ``-dev``) is needed to build the DPDK components.
85
86 For libraries the additional dependencies include:
87
88 *   libarchive: for some unit tests using tar to get their resources.
89
90 *   libelf: to compile and use the bpf library.
91
92 For poll-mode drivers, the additional dependencies for each driver can be
93 found in that driver's documentation in the relevant DPDK guide document,
94 e.g. :doc:`../nics/index`
95
96 Running DPDK Applications
97 -------------------------
98
99 To run a DPDK application, some customization may be required on the target machine.
100
101 System Software
102 ~~~~~~~~~~~~~~~
103
104 **Required:**
105
106 *   Kernel version >= 4.4
107
108     The kernel version required is based on the oldest long term stable kernel available
109     at kernel.org when the DPDK version is in development.
110     Compatibility for recent distribution kernels will be kept, notably RHEL/CentOS 7.
111
112     The kernel version in use can be checked using the command::
113
114         uname -r
115
116 *   glibc >= 2.7 (for features related to cpuset)
117
118     The version can be checked using the ``ldd --version`` command.
119
120 *   Kernel configuration
121
122     In the Fedora OS and other common distributions, such as Ubuntu, or Red Hat Enterprise Linux,
123     the vendor supplied kernel configurations can be used to run most DPDK applications.
124
125     For other kernel builds, options which should be enabled for DPDK include:
126
127     *   HUGETLBFS
128
129     *   PROC_PAGE_MONITOR  support
130
131     *   HPET and HPET_MMAP configuration options should also be enabled if HPET  support is required.
132         See the section on :ref:`High Precision Event Timer (HPET) Functionality <High_Precision_Event_Timer>` for more details.
133
134 .. _linux_gsg_hugepages:
135
136 Use of Hugepages in the Linux Environment
137 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
138
139 Hugepage support is required for the large memory pool allocation used for packet buffers
140 (the HUGETLBFS option must be enabled in the running kernel as indicated the previous section).
141 By using hugepage allocations, performance is increased since fewer pages are needed,
142 and therefore less Translation Lookaside Buffers (TLBs, high speed translation caches),
143 which reduce the time it takes to translate a virtual page address to a physical page address.
144 Without hugepages, high TLB miss rates would occur with the standard 4k page size, slowing performance.
145
146 Reserving Hugepages for DPDK Use
147 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
148
149 The reservation of hugepages can be performed at run time.
150 This is done by echoing the number of hugepages required
151 to a ``nr_hugepages`` file in the ``/sys/kernel/`` directory
152 corresponding to a specific page size (in Kilobytes).
153 For a single-node system, the command to use is as follows
154 (assuming that 1024 of 2MB pages are required)::
155
156     echo 1024 > /sys/kernel/mm/hugepages/hugepages-2048kB/nr_hugepages
157
158 On a NUMA machine, the above command will usually divide the number of hugepages
159 equally across all NUMA nodes (assuming there is enough memory on all NUMA nodes).
160 However, pages can also be reserved explicitly on individual NUMA nodes
161 using a ``nr_hugepages`` file in the ``/sys/devices/`` directory::
162
163     echo 1024 > /sys/devices/system/node/node0/hugepages/hugepages-2048kB/nr_hugepages
164     echo 1024 > /sys/devices/system/node/node1/hugepages/hugepages-2048kB/nr_hugepages
165
166 The tool ``dpdk-hugepages.py`` can be used to manage hugepages.
167
168 .. note::
169
170     Some kernel versions may not allow reserving 1 GB hugepages at run time,
171     so reserving them at boot time may be the only option.
172     Please see below for instructions.
173
174 **Alternative:**
175
176 In the general case, reserving hugepages at run time is perfectly fine,
177 but in use cases where having lots of physically contiguous memory is required,
178 it is preferable to reserve hugepages at boot time,
179 as that will help in preventing physical memory from becoming heavily fragmented.
180
181 To reserve hugepages at boot time, a parameter is passed to the Linux kernel on the kernel command line.
182
183 For 2 MB pages, just pass the hugepages option to the kernel. For example, to reserve 1024 pages of 2 MB, use::
184
185     hugepages=1024
186
187 For other hugepage sizes, for example 1G pages, the size must be specified explicitly and
188 can also be optionally set as the default hugepage size for the system.
189 For example, to reserve 4G of hugepage memory in the form of four 1G pages, the following options should be passed to the kernel::
190
191     default_hugepagesz=1G hugepagesz=1G hugepages=4
192
193 .. note::
194
195     The hugepage sizes that a CPU supports can be determined from the CPU flags on Intel architecture.
196     If pse exists, 2M hugepages are supported; if pdpe1gb exists, 1G hugepages are supported.
197     On IBM Power architecture, the supported hugepage sizes are 16MB and 16GB.
198
199 .. note::
200
201     For 64-bit applications, it is recommended to use 1 GB hugepages if the platform supports them.
202
203 In the case of a dual-socket NUMA system,
204 the number of hugepages reserved at boot time is generally divided equally between the two sockets
205 (on the assumption that sufficient memory is present on both sockets).
206
207 See the Documentation/admin-guide/kernel-parameters.txt file in your Linux source tree for further details of these and other kernel options.
208
209 Using Hugepages with the DPDK
210 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
211
212 If secondary process support is not required, DPDK is able to use hugepages
213 without any configuration by using "in-memory" mode.
214 Please see :doc:`linux_eal_parameters` for more details.
215
216 If secondary process support is required,
217 mount points for hugepages need to be created.
218 On modern Linux distributions, a default mount point for hugepages
219 is provided by the system and is located at ``/dev/hugepages``.
220 This mount point will use the default hugepage size
221 set by the kernel parameters as described above.
222
223 However, in order to use hugepage sizes other than the default, it is necessary
224 to manually create mount points for those hugepage sizes (e.g. 1GB pages).
225
226 To make the hugepages of size 1GB available for DPDK use,
227 following steps must be performed::
228
229     mkdir /mnt/huge
230     mount -t hugetlbfs pagesize=1GB /mnt/huge
231
232 The mount point can be made permanent across reboots, by adding the following line to the ``/etc/fstab`` file::
233
234     nodev /mnt/huge hugetlbfs pagesize=1GB 0 0