lib/librte_eal/common/eal_common_memory.c

   1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   2  * Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation
   3  */
   4
   5 #include <errno.h>
   6 #include <stdio.h>
   7 #include <stdint.h>
   8 #include <stdlib.h>
   9 #include <stdarg.h>
  10 #include <string.h>
  11 #include <unistd.h>
  12 #include <inttypes.h>
  13 #include <sys/mman.h>
  14 #include <sys/queue.h>
  15
  16 #include <rte_fbarray.h>
  17 #include <rte_memory.h>
  18 #include <rte_eal.h>
  19 #include <rte_eal_memconfig.h>
  20 #include <rte_errno.h>
  21 #include <rte_log.h>
  22
  23 #include "eal_memalloc.h"
  24 #include "eal_private.h"
  25 #include "eal_internal_cfg.h"
  26
  27 /*
  28  * Try to mmap *size bytes in /dev/zero. If it is successful, return the
  29  * pointer to the mmap'd area and keep *size unmodified. Else, retry
  30  * with a smaller zone: decrease *size by hugepage_sz until it reaches
  31  * 0. In this case, return NULL. Note: this function returns an address
  32  * which is a multiple of hugepage size.
  33  */
  34
  35 #define MEMSEG_LIST_FMT "memseg-%" PRIu64 "k-%i-%i"
  36
  37 static uint64_t baseaddr_offset;
  38 static uint64_t system_page_sz;
  39
  40 void *
  41 eal_get_virtual_area(void *requested_addr, size_t *size,
  42                 size_t page_sz, int flags, int mmap_flags)
  43 {
  44         bool addr_is_hint, allow_shrink, unmap, no_align;
  45         uint64_t map_sz;
  46         void *mapped_addr, *aligned_addr;
  47
  48         if (system_page_sz == 0)
  49                 system_page_sz = sysconf(_SC_PAGESIZE);
  50
  51         mmap_flags |= MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS;
  52
  53         RTE_LOG(DEBUG, EAL, "Ask a virtual area of 0x%zx bytes\n", *size);
  54
  55         addr_is_hint = (flags & EAL_VIRTUAL_AREA_ADDR_IS_HINT) > 0;
  56         allow_shrink = (flags & EAL_VIRTUAL_AREA_ALLOW_SHRINK) > 0;
  57         unmap = (flags & EAL_VIRTUAL_AREA_UNMAP) > 0;
  58
  59         if (requested_addr == NULL && internal_config.base_virtaddr != 0) {
  60                 requested_addr = (void *) (internal_config.base_virtaddr +
  61                                 (size_t)baseaddr_offset);
  62                 requested_addr = RTE_PTR_ALIGN(requested_addr, page_sz);
  63                 addr_is_hint = true;
  64         }
  65
  66         /* if requested address is not aligned by page size, or if requested
  67          * address is NULL, add page size to requested length as we may get an
  68          * address that's aligned by system page size, which can be smaller than
  69          * our requested page size. additionally, we shouldn't try to align if
  70          * system page size is the same as requested page size.
  71          */
  72         no_align = (requested_addr != NULL &&
  73                 ((uintptr_t)requested_addr & (page_sz - 1)) == 0) ||
  74                 page_sz == system_page_sz;
  75
  76         do {
  77                 map_sz = no_align ? *size : *size + page_sz;
  78                 if (map_sz > SIZE_MAX) {
  79                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Map size too big\n");
  80                         rte_errno = E2BIG;
  81                         return NULL;
  82                 }
  83
  84                 mapped_addr = mmap(requested_addr, (size_t)map_sz, PROT_READ,
  85                                 mmap_flags, -1, 0);
  86                 if (mapped_addr == MAP_FAILED && allow_shrink)
  87                         *size -= page_sz;
  88         } while (allow_shrink && mapped_addr == MAP_FAILED && *size > 0);
  89
  90         /* align resulting address - if map failed, we will ignore the value
  91          * anyway, so no need to add additional checks.
  92          */
  93         aligned_addr = no_align ? mapped_addr :
  94                         RTE_PTR_ALIGN(mapped_addr, page_sz);
  95
  96         if (*size == 0) {
  97                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Cannot get a virtual area of any size: %s\n",
  98                         strerror(errno));
  99                 rte_errno = errno;
 100                 return NULL;
 101         } else if (mapped_addr == MAP_FAILED) {
 102                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Cannot get a virtual area: %s\n",
 103                         strerror(errno));
 104                 /* pass errno up the call chain */
 105                 rte_errno = errno;
 106                 return NULL;
 107         } else if (requested_addr != NULL && !addr_is_hint &&
 108                         aligned_addr != requested_addr) {
 109                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Cannot get a virtual area at requested address: %p (got %p)\n",
 110                         requested_addr, aligned_addr);
 111                 munmap(mapped_addr, map_sz);
 112                 rte_errno = EADDRNOTAVAIL;
 113                 return NULL;
 114         } else if (requested_addr != NULL && addr_is_hint &&
 115                         aligned_addr != requested_addr) {
 116                 RTE_LOG(WARNING, EAL, "WARNING! Base virtual address hint (%p != %p) not respected!\n",
 117                         requested_addr, aligned_addr);
 118                 RTE_LOG(WARNING, EAL, "   This may cause issues with mapping memory into secondary processes\n");
 119         }
 120
 121         RTE_LOG(DEBUG, EAL, "Virtual area found at %p (size = 0x%zx)\n",
 122                 aligned_addr, *size);
 123
 124         if (unmap) {
 125                 munmap(mapped_addr, map_sz);
 126         } else if (!no_align) {
 127                 void *map_end, *aligned_end;
 128                 size_t before_len, after_len;
 129
 130                 /* when we reserve space with alignment, we add alignment to
 131                  * mapping size. On 32-bit, if 1GB alignment was requested, this
 132                  * would waste 1GB of address space, which is a luxury we cannot
 133                  * afford. so, if alignment was performed, check if any unneeded
 134                  * address space can be unmapped back.
 135                  */
 136
 137                 map_end = RTE_PTR_ADD(mapped_addr, (size_t)map_sz);
 138                 aligned_end = RTE_PTR_ADD(aligned_addr, *size);
 139
 140                 /* unmap space before aligned mmap address */
 141                 before_len = RTE_PTR_DIFF(aligned_addr, mapped_addr);
 142                 if (before_len > 0)
 143                         munmap(mapped_addr, before_len);
 144
 145                 /* unmap space after aligned end mmap address */
 146                 after_len = RTE_PTR_DIFF(map_end, aligned_end);
 147                 if (after_len > 0)
 148                         munmap(aligned_end, after_len);
 149         }
 150
 151         baseaddr_offset += *size;
 152
 153         return aligned_addr;
 154 }
 155
 156 static uint64_t
 157 get_mem_amount(uint64_t page_sz, uint64_t max_mem)
 158 {
 159         uint64_t area_sz, max_pages;
 160
 161         /* limit to RTE_MAX_MEMSEG_PER_LIST pages or RTE_MAX_MEM_MB_PER_LIST */
 162         max_pages = RTE_MAX_MEMSEG_PER_LIST;
 163         max_mem = RTE_MIN((uint64_t)RTE_MAX_MEM_MB_PER_LIST << 20, max_mem);
 164
 165         area_sz = RTE_MIN(page_sz * max_pages, max_mem);
 166
 167         /* make sure the list isn't smaller than the page size */
 168         area_sz = RTE_MAX(area_sz, page_sz);
 169
 170         return RTE_ALIGN(area_sz, page_sz);
 171 }
 172
 173 static int
 174 free_memseg_list(struct rte_memseg_list *msl)
 175 {
 176         if (rte_fbarray_destroy(&msl->memseg_arr)) {
 177                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Cannot destroy memseg list\n");
 178                 return -1;
 179         }
 180         memset(msl, 0, sizeof(*msl));
 181         return 0;
 182 }
 183
 184 static int
 185 alloc_memseg_list(struct rte_memseg_list *msl, uint64_t page_sz,
 186                 uint64_t max_mem, int socket_id, int type_msl_idx)
 187 {
 188         char name[RTE_FBARRAY_NAME_LEN];
 189         uint64_t mem_amount;
 190         int max_segs;
 191
 192         mem_amount = get_mem_amount(page_sz, max_mem);
 193         max_segs = mem_amount / page_sz;
 194
 195         snprintf(name, sizeof(name), MEMSEG_LIST_FMT, page_sz >> 10, socket_id,
 196                  type_msl_idx);
 197         if (rte_fbarray_init(&msl->memseg_arr, name, max_segs,
 198                         sizeof(struct rte_memseg))) {
 199                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Cannot allocate memseg list: %s\n",
 200                         rte_strerror(rte_errno));
 201                 return -1;
 202         }
 203
 204         msl->page_sz = page_sz;
 205         msl->socket_id = socket_id;
 206         msl->base_va = NULL;
 207
 208         RTE_LOG(DEBUG, EAL, "Memseg list allocated: 0x%zxkB at socket %i\n",
 209                         (size_t)page_sz >> 10, socket_id);
 210
 211         return 0;
 212 }
 213
 214 static int
 215 alloc_va_space(struct rte_memseg_list *msl)
 216 {
 217         uint64_t page_sz;
 218         size_t mem_sz;
 219         void *addr;
 220         int flags = 0;
 221
 222 #ifdef RTE_ARCH_PPC_64
 223         flags |= MAP_HUGETLB;
 224 #endif
 225
 226         page_sz = msl->page_sz;
 227         mem_sz = page_sz * msl->memseg_arr.len;
 228
 229         addr = eal_get_virtual_area(msl->base_va, &mem_sz, page_sz, 0, flags);
 230         if (addr == NULL) {
 231                 if (rte_errno == EADDRNOTAVAIL)
 232                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Could not mmap %llu bytes at [%p] - please use '--base-virtaddr' option\n",
 233                                 (unsigned long long)mem_sz, msl->base_va);
 234                 else
 235                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Cannot reserve memory\n");
 236                 return -1;
 237         }
 238         msl->base_va = addr;
 239
 240         return 0;
 241 }
 242
 243 static int __rte_unused
 244 memseg_primary_init_32(void)
 245 {
 246         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
 247         int active_sockets, hpi_idx, msl_idx = 0;
 248         unsigned int socket_id, i;
 249         struct rte_memseg_list *msl;
 250         uint64_t extra_mem_per_socket, total_extra_mem, total_requested_mem;
 251         uint64_t max_mem;
 252
 253         /* no-huge does not need this at all */
 254         if (internal_config.no_hugetlbfs)
 255                 return 0;
 256
 257         /* this is a giant hack, but desperate times call for desperate
 258          * measures. in legacy 32-bit mode, we cannot preallocate VA space,
 259          * because having upwards of 2 gigabytes of VA space already mapped will
 260          * interfere with our ability to map and sort hugepages.
 261          *
 262          * therefore, in legacy 32-bit mode, we will be initializing memseg
 263          * lists much later - in eal_memory.c, right after we unmap all the
 264          * unneeded pages. this will not affect secondary processes, as those
 265          * should be able to mmap the space without (too many) problems.
 266          */
 267         if (internal_config.legacy_mem)
 268                 return 0;
 269
 270         /* 32-bit mode is a very special case. we cannot know in advance where
 271          * the user will want to allocate their memory, so we have to do some
 272          * heuristics.
 273          */
 274         active_sockets = 0;
 275         total_requested_mem = 0;
 276         if (internal_config.force_sockets)
 277                 for (i = 0; i < rte_socket_count(); i++) {
 278                         uint64_t mem;
 279
 280                         socket_id = rte_socket_id_by_idx(i);
 281                         mem = internal_config.socket_mem[socket_id];
 282
 283                         if (mem == 0)
 284                                 continue;
 285
 286                         active_sockets++;
 287                         total_requested_mem += mem;
 288                 }
 289         else
 290                 total_requested_mem = internal_config.memory;
 291
 292         max_mem = (uint64_t)RTE_MAX_MEM_MB << 20;
 293         if (total_requested_mem > max_mem) {
 294                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Invalid parameters: 32-bit process can at most use %uM of memory\n",
 295                                 (unsigned int)(max_mem >> 20));
 296                 return -1;
 297         }
 298         total_extra_mem = max_mem - total_requested_mem;
 299         extra_mem_per_socket = active_sockets == 0 ? total_extra_mem :
 300                         total_extra_mem / active_sockets;
 301
 302         /* the allocation logic is a little bit convoluted, but here's how it
 303          * works, in a nutshell:
 304          *  - if user hasn't specified on which sockets to allocate memory via
 305          *    --socket-mem, we allocate all of our memory on master core socket.
 306          *  - if user has specified sockets to allocate memory on, there may be
 307          *    some "unused" memory left (e.g. if user has specified --socket-mem
 308          *    such that not all memory adds up to 2 gigabytes), so add it to all
 309          *    sockets that are in use equally.
 310          *
 311          * page sizes are sorted by size in descending order, so we can safely
 312          * assume that we dispense with bigger page sizes first.
 313          */
 314
 315         /* create memseg lists */
 316         for (i = 0; i < rte_socket_count(); i++) {
 317                 int hp_sizes = (int) internal_config.num_hugepage_sizes;
 318                 uint64_t max_socket_mem, cur_socket_mem;
 319                 unsigned int master_lcore_socket;
 320                 struct rte_config *cfg = rte_eal_get_configuration();
 321                 bool skip;
 322
 323                 socket_id = rte_socket_id_by_idx(i);
 324
 325 #ifndef RTE_EAL_NUMA_AWARE_HUGEPAGES
 326                 if (socket_id > 0)
 327                         break;
 328 #endif
 329
 330                 /* if we didn't specifically request memory on this socket */
 331                 skip = active_sockets != 0 &&
 332                                 internal_config.socket_mem[socket_id] == 0;
 333                 /* ...or if we didn't specifically request memory on *any*
 334                  * socket, and this is not master lcore
 335                  */
 336                 master_lcore_socket = rte_lcore_to_socket_id(cfg->master_lcore);
 337                 skip |= active_sockets == 0 && socket_id != master_lcore_socket;
 338
 339                 if (skip) {
 340                         RTE_LOG(DEBUG, EAL, "Will not preallocate memory on socket %u\n",
 341                                         socket_id);
 342                         continue;
 343                 }
 344
 345                 /* max amount of memory on this socket */
 346                 max_socket_mem = (active_sockets != 0 ?
 347                                         internal_config.socket_mem[socket_id] :
 348                                         internal_config.memory) +
 349                                         extra_mem_per_socket;
 350                 cur_socket_mem = 0;
 351
 352                 for (hpi_idx = 0; hpi_idx < hp_sizes; hpi_idx++) {
 353                         uint64_t max_pagesz_mem, cur_pagesz_mem = 0;
 354                         uint64_t hugepage_sz;
 355                         struct hugepage_info *hpi;
 356                         int type_msl_idx, max_segs, total_segs = 0;
 357
 358                         hpi = &internal_config.hugepage_info[hpi_idx];
 359                         hugepage_sz = hpi->hugepage_sz;
 360
 361                         /* check if pages are actually available */
 362                         if (hpi->num_pages[socket_id] == 0)
 363                                 continue;
 364
 365                         max_segs = RTE_MAX_MEMSEG_PER_TYPE;
 366                         max_pagesz_mem = max_socket_mem - cur_socket_mem;
 367
 368                         /* make it multiple of page size */
 369                         max_pagesz_mem = RTE_ALIGN_FLOOR(max_pagesz_mem,
 370                                         hugepage_sz);
 371
 372                         RTE_LOG(DEBUG, EAL, "Attempting to preallocate "
 373                                         "%" PRIu64 "M on socket %i\n",
 374                                         max_pagesz_mem >> 20, socket_id);
 375
 376                         type_msl_idx = 0;
 377                         while (cur_pagesz_mem < max_pagesz_mem &&
 378                                         total_segs < max_segs) {
 379                                 if (msl_idx >= RTE_MAX_MEMSEG_LISTS) {
 380                                         RTE_LOG(ERR, EAL,
 381                                                 "No more space in memseg lists, please increase %s\n",
 382                                                 RTE_STR(CONFIG_RTE_MAX_MEMSEG_LISTS));
 383                                         return -1;
 384                                 }
 385
 386                                 msl = &mcfg->memsegs[msl_idx];
 387
 388                                 if (alloc_memseg_list(msl, hugepage_sz,
 389                                                 max_pagesz_mem, socket_id,
 390                                                 type_msl_idx)) {
 391                                         /* failing to allocate a memseg list is
 392                                          * a serious error.
 393                                          */
 394                                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Cannot allocate memseg list\n");
 395                                         return -1;
 396                                 }
 397
 398                                 if (alloc_va_space(msl)) {
 399                                         /* if we couldn't allocate VA space, we
 400                                          * can try with smaller page sizes.
 401                                          */
 402                                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Cannot allocate VA space for memseg list, retrying with different page size\n");
 403                                         /* deallocate memseg list */
 404                                         if (free_memseg_list(msl))
 405                                                 return -1;
 406                                         break;
 407                                 }
 408
 409                                 total_segs += msl->memseg_arr.len;
 410                                 cur_pagesz_mem = total_segs * hugepage_sz;
 411                                 type_msl_idx++;
 412                                 msl_idx++;
 413                         }
 414                         cur_socket_mem += cur_pagesz_mem;
 415                 }
 416                 if (cur_socket_mem == 0) {
 417                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Cannot allocate VA space on socket %u\n",
 418                                 socket_id);
 419                         return -1;
 420                 }
 421         }
 422
 423         return 0;
 424 }
 425
 426 static int __rte_unused
 427 memseg_primary_init(void)
 428 {
 429         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
 430         int i, socket_id, hpi_idx, msl_idx = 0;
 431         struct rte_memseg_list *msl;
 432         uint64_t max_mem, total_mem;
 433
 434         /* no-huge does not need this at all */
 435         if (internal_config.no_hugetlbfs)
 436                 return 0;
 437
 438         max_mem = (uint64_t)RTE_MAX_MEM_MB << 20;
 439         total_mem = 0;
 440
 441         /* create memseg lists */
 442         for (hpi_idx = 0; hpi_idx < (int) internal_config.num_hugepage_sizes;
 443                         hpi_idx++) {
 444                 struct hugepage_info *hpi;
 445                 uint64_t hugepage_sz;
 446
 447                 hpi = &internal_config.hugepage_info[hpi_idx];
 448                 hugepage_sz = hpi->hugepage_sz;
 449
 450                 for (i = 0; i < (int) rte_socket_count(); i++) {
 451                         uint64_t max_type_mem, total_type_mem = 0;
 452                         int type_msl_idx, max_segs, total_segs = 0;
 453
 454                         socket_id = rte_socket_id_by_idx(i);
 455
 456 #ifndef RTE_EAL_NUMA_AWARE_HUGEPAGES
 457                         if (socket_id > 0)
 458                                 break;
 459 #endif
 460
 461                         max_type_mem = RTE_MIN(max_mem - total_mem,
 462                                 (uint64_t)RTE_MAX_MEM_MB_PER_TYPE << 20);
 463                         max_segs = RTE_MAX_MEMSEG_PER_TYPE;
 464
 465                         type_msl_idx = 0;
 466                         while (total_type_mem < max_type_mem &&
 467                                         total_segs < max_segs) {
 468                                 uint64_t cur_max_mem;
 469                                 if (msl_idx >= RTE_MAX_MEMSEG_LISTS) {
 470                                         RTE_LOG(ERR, EAL,
 471                                                 "No more space in memseg lists, please increase %s\n",
 472                                                 RTE_STR(CONFIG_RTE_MAX_MEMSEG_LISTS));
 473                                         return -1;
 474                                 }
 475
 476                                 msl = &mcfg->memsegs[msl_idx++];
 477
 478                                 cur_max_mem = max_type_mem - total_type_mem;
 479                                 if (alloc_memseg_list(msl, hugepage_sz,
 480                                                 cur_max_mem, socket_id,
 481                                                 type_msl_idx))
 482                                         return -1;
 483
 484                                 total_segs += msl->memseg_arr.len;
 485                                 total_type_mem = total_segs * hugepage_sz;
 486                                 type_msl_idx++;
 487
 488                                 if (alloc_va_space(msl)) {
 489                                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Cannot allocate VA space for memseg list\n");
 490                                         return -1;
 491                                 }
 492                         }
 493                         total_mem += total_type_mem;
 494                 }
 495         }
 496         return 0;
 497 }
 498
 499 static int
 500 memseg_secondary_init(void)
 501 {
 502         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
 503         int msl_idx = 0;
 504         struct rte_memseg_list *msl;
 505
 506         for (msl_idx = 0; msl_idx < RTE_MAX_MEMSEG_LISTS; msl_idx++) {
 507
 508                 msl = &mcfg->memsegs[msl_idx];
 509
 510                 /* skip empty memseg lists */
 511                 if (msl->memseg_arr.len == 0)
 512                         continue;
 513
 514                 if (rte_fbarray_attach(&msl->memseg_arr)) {
 515                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Cannot attach to primary process memseg lists\n");
 516                         return -1;
 517                 }
 518
 519                 /* preallocate VA space */
 520                 if (alloc_va_space(msl)) {
 521                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Cannot preallocate VA space for hugepage memory\n");
 522                         return -1;
 523                 }
 524         }
 525
 526         return 0;
 527 }
 528
 529 static struct rte_memseg *
 530 virt2memseg(const void *addr, const struct rte_memseg_list *msl)
 531 {
 532         const struct rte_fbarray *arr;
 533         void *start, *end;
 534         int ms_idx;
 535
 536         /* a memseg list was specified, check if it's the right one */
 537         start = msl->base_va;
 538         end = RTE_PTR_ADD(start, (size_t)msl->page_sz * msl->memseg_arr.len);
 539
 540         if (addr < start || addr >= end)
 541                 return NULL;
 542
 543         /* now, calculate index */
 544         arr = &msl->memseg_arr;
 545         ms_idx = RTE_PTR_DIFF(addr, msl->base_va) / msl->page_sz;
 546         return rte_fbarray_get(arr, ms_idx);
 547 }
 548
 549 static struct rte_memseg_list *
 550 virt2memseg_list(const void *addr)
 551 {
 552         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
 553         struct rte_memseg_list *msl;
 554         int msl_idx;
 555
 556         for (msl_idx = 0; msl_idx < RTE_MAX_MEMSEG_LISTS; msl_idx++) {
 557                 void *start, *end;
 558                 msl = &mcfg->memsegs[msl_idx];
 559
 560                 start = msl->base_va;
 561                 end = RTE_PTR_ADD(start,
 562                                 (size_t)msl->page_sz * msl->memseg_arr.len);
 563                 if (addr >= start && addr < end)
 564                         break;
 565         }
 566         /* if we didn't find our memseg list */
 567         if (msl_idx == RTE_MAX_MEMSEG_LISTS)
 568                 return NULL;
 569         return msl;
 570 }
 571
 572 __rte_experimental struct rte_memseg_list *
 573 rte_mem_virt2memseg_list(const void *addr)
 574 {
 575         return virt2memseg_list(addr);
 576 }
 577
 578 struct virtiova {
 579         rte_iova_t iova;
 580         void *virt;
 581 };
 582 static int
 583 find_virt(const struct rte_memseg_list *msl __rte_unused,
 584                 const struct rte_memseg *ms, void *arg)
 585 {
 586         struct virtiova *vi = arg;
 587         if (vi->iova >= ms->iova && vi->iova < (ms->iova + ms->len)) {
 588                 size_t offset = vi->iova - ms->iova;
 589                 vi->virt = RTE_PTR_ADD(ms->addr, offset);
 590                 /* stop the walk */
 591                 return 1;
 592         }
 593         return 0;
 594 }
 595 static int
 596 find_virt_legacy(const struct rte_memseg_list *msl __rte_unused,
 597                 const struct rte_memseg *ms, size_t len, void *arg)
 598 {
 599         struct virtiova *vi = arg;
 600         if (vi->iova >= ms->iova && vi->iova < (ms->iova + len)) {
 601                 size_t offset = vi->iova - ms->iova;
 602                 vi->virt = RTE_PTR_ADD(ms->addr, offset);
 603                 /* stop the walk */
 604                 return 1;
 605         }
 606         return 0;
 607 }
 608
 609 __rte_experimental void *
 610 rte_mem_iova2virt(rte_iova_t iova)
 611 {
 612         struct virtiova vi;
 613
 614         memset(&vi, 0, sizeof(vi));
 615
 616         vi.iova = iova;
 617         /* for legacy mem, we can get away with scanning VA-contiguous segments,
 618          * as we know they are PA-contiguous as well
 619          */
 620         if (internal_config.legacy_mem)
 621                 rte_memseg_contig_walk(find_virt_legacy, &vi);
 622         else
 623                 rte_memseg_walk(find_virt, &vi);
 624
 625         return vi.virt;
 626 }
 627
 628 __rte_experimental struct rte_memseg *
 629 rte_mem_virt2memseg(const void *addr, const struct rte_memseg_list *msl)
 630 {
 631         return virt2memseg(addr, msl != NULL ? msl :
 632                         rte_mem_virt2memseg_list(addr));
 633 }
 634
 635 static int
 636 physmem_size(const struct rte_memseg_list *msl, void *arg)
 637 {
 638         uint64_t *total_len = arg;
 639
 640         *total_len += msl->memseg_arr.count * msl->page_sz;
 641
 642         return 0;
 643 }
 644
 645 /* get the total size of memory */
 646 uint64_t
 647 rte_eal_get_physmem_size(void)
 648 {
 649         uint64_t total_len = 0;
 650
 651         rte_memseg_list_walk(physmem_size, &total_len);
 652
 653         return total_len;
 654 }
 655
 656 static int
 657 dump_memseg(const struct rte_memseg_list *msl, const struct rte_memseg *ms,
 658                 void *arg)
 659 {
 660         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
 661         int msl_idx, ms_idx;
 662         FILE *f = arg;
 663
 664         msl_idx = msl - mcfg->memsegs;
 665         if (msl_idx < 0 || msl_idx >= RTE_MAX_MEMSEG_LISTS)
 666                 return -1;
 667
 668         ms_idx = rte_fbarray_find_idx(&msl->memseg_arr, ms);
 669         if (ms_idx < 0)
 670                 return -1;
 671
 672         fprintf(f, "Segment %i-%i: IOVA:0x%"PRIx64", len:%zu, "
 673                         "virt:%p, socket_id:%"PRId32", "
 674                         "hugepage_sz:%"PRIu64", nchannel:%"PRIx32", "
 675                         "nrank:%"PRIx32"\n",
 676                         msl_idx, ms_idx,
 677                         ms->iova,
 678                         ms->len,
 679                         ms->addr,
 680                         ms->socket_id,
 681                         ms->hugepage_sz,
 682                         ms->nchannel,
 683                         ms->nrank);
 684
 685         return 0;
 686 }
 687
 688 /*
 689  * Defining here because declared in rte_memory.h, but the actual implementation
 690  * is in eal_common_memalloc.c, like all other memalloc internals.
 691  */
 692 int __rte_experimental
 693 rte_mem_event_callback_register(const char *name, rte_mem_event_callback_t clb,
 694                 void *arg)
 695 {
 696         /* FreeBSD boots with legacy mem enabled by default */
 697         if (internal_config.legacy_mem) {
 698                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "Registering mem event callbacks not supported\n");
 699                 rte_errno = ENOTSUP;
 700                 return -1;
 701         }
 702         return eal_memalloc_mem_event_callback_register(name, clb, arg);
 703 }
 704
 705 int __rte_experimental
 706 rte_mem_event_callback_unregister(const char *name, void *arg)
 707 {
 708         /* FreeBSD boots with legacy mem enabled by default */
 709         if (internal_config.legacy_mem) {
 710                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "Registering mem event callbacks not supported\n");
 711                 rte_errno = ENOTSUP;
 712                 return -1;
 713         }
 714         return eal_memalloc_mem_event_callback_unregister(name, arg);
 715 }
 716
 717 int __rte_experimental
 718 rte_mem_alloc_validator_register(const char *name,
 719                 rte_mem_alloc_validator_t clb, int socket_id, size_t limit)
 720 {
 721         /* FreeBSD boots with legacy mem enabled by default */
 722         if (internal_config.legacy_mem) {
 723                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "Registering mem alloc validators not supported\n");
 724                 rte_errno = ENOTSUP;
 725                 return -1;
 726         }
 727         return eal_memalloc_mem_alloc_validator_register(name, clb, socket_id,
 728                         limit);
 729 }
 730
 731 int __rte_experimental
 732 rte_mem_alloc_validator_unregister(const char *name, int socket_id)
 733 {
 734         /* FreeBSD boots with legacy mem enabled by default */
 735         if (internal_config.legacy_mem) {
 736                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "Registering mem alloc validators not supported\n");
 737                 rte_errno = ENOTSUP;
 738                 return -1;
 739         }
 740         return eal_memalloc_mem_alloc_validator_unregister(name, socket_id);
 741 }
 742
 743 /* Dump the physical memory layout on console */
 744 void
 745 rte_dump_physmem_layout(FILE *f)
 746 {
 747         rte_memseg_walk(dump_memseg, f);
 748 }
 749
 750 /* return the number of memory channels */
 751 unsigned rte_memory_get_nchannel(void)
 752 {
 753         return rte_eal_get_configuration()->mem_config->nchannel;
 754 }
 755
 756 /* return the number of memory rank */
 757 unsigned rte_memory_get_nrank(void)
 758 {
 759         return rte_eal_get_configuration()->mem_config->nrank;
 760 }
 761
 762 static int
 763 rte_eal_memdevice_init(void)
 764 {
 765         struct rte_config *config;
 766
 767         if (rte_eal_process_type() == RTE_PROC_SECONDARY)
 768                 return 0;
 769
 770         config = rte_eal_get_configuration();
 771         config->mem_config->nchannel = internal_config.force_nchannel;
 772         config->mem_config->nrank = internal_config.force_nrank;
 773
 774         return 0;
 775 }
 776
 777 /* Lock page in physical memory and prevent from swapping. */
 778 int
 779 rte_mem_lock_page(const void *virt)
 780 {
 781         unsigned long virtual = (unsigned long)virt;
 782         int page_size = getpagesize();
 783         unsigned long aligned = (virtual & ~(page_size - 1));
 784         return mlock((void *)aligned, page_size);
 785 }
 786
 787 int __rte_experimental
 788 rte_memseg_contig_walk(rte_memseg_contig_walk_t func, void *arg)
 789 {
 790         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
 791         int i, ms_idx, ret = 0;
 792
 793         /* do not allow allocations/frees/init while we iterate */
 794         rte_rwlock_read_lock(&mcfg->memory_hotplug_lock);
 795
 796         for (i = 0; i < RTE_MAX_MEMSEG_LISTS; i++) {
 797                 struct rte_memseg_list *msl = &mcfg->memsegs[i];
 798                 const struct rte_memseg *ms;
 799                 struct rte_fbarray *arr;
 800
 801                 if (msl->memseg_arr.count == 0)
 802                         continue;
 803
 804                 arr = &msl->memseg_arr;
 805
 806                 ms_idx = rte_fbarray_find_next_used(arr, 0);
 807                 while (ms_idx >= 0) {
 808                         int n_segs;
 809                         size_t len;
 810
 811                         ms = rte_fbarray_get(arr, ms_idx);
 812
 813                         /* find how many more segments there are, starting with
 814                          * this one.
 815                          */
 816                         n_segs = rte_fbarray_find_contig_used(arr, ms_idx);
 817                         len = n_segs * msl->page_sz;
 818
 819                         ret = func(msl, ms, len, arg);
 820                         if (ret < 0) {
 821                                 ret = -1;
 822                                 goto out;
 823                         } else if (ret > 0) {
 824                                 ret = 1;
 825                                 goto out;
 826                         }
 827                         ms_idx = rte_fbarray_find_next_used(arr,
 828                                         ms_idx + n_segs);
 829                 }
 830         }
 831 out:
 832         rte_rwlock_read_unlock(&mcfg->memory_hotplug_lock);
 833         return ret;
 834 }
 835
 836 int __rte_experimental
 837 rte_memseg_walk(rte_memseg_walk_t func, void *arg)
 838 {
 839         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
 840         int i, ms_idx, ret = 0;
 841
 842         /* do not allow allocations/frees/init while we iterate */
 843         rte_rwlock_read_lock(&mcfg->memory_hotplug_lock);
 844
 845         for (i = 0; i < RTE_MAX_MEMSEG_LISTS; i++) {
 846                 struct rte_memseg_list *msl = &mcfg->memsegs[i];
 847                 const struct rte_memseg *ms;
 848                 struct rte_fbarray *arr;
 849
 850                 if (msl->memseg_arr.count == 0)
 851                         continue;
 852
 853                 arr = &msl->memseg_arr;
 854
 855                 ms_idx = rte_fbarray_find_next_used(arr, 0);
 856                 while (ms_idx >= 0) {
 857                         ms = rte_fbarray_get(arr, ms_idx);
 858                         ret = func(msl, ms, arg);
 859                         if (ret < 0) {
 860                                 ret = -1;
 861                                 goto out;
 862                         } else if (ret > 0) {
 863                                 ret = 1;
 864                                 goto out;
 865                         }
 866                         ms_idx = rte_fbarray_find_next_used(arr, ms_idx + 1);
 867                 }
 868         }
 869 out:
 870         rte_rwlock_read_unlock(&mcfg->memory_hotplug_lock);
 871         return ret;
 872 }
 873
 874 int __rte_experimental
 875 rte_memseg_list_walk(rte_memseg_list_walk_t func, void *arg)
 876 {
 877         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
 878         int i, ret = 0;
 879
 880         /* do not allow allocations/frees/init while we iterate */
 881         rte_rwlock_read_lock(&mcfg->memory_hotplug_lock);
 882
 883         for (i = 0; i < RTE_MAX_MEMSEG_LISTS; i++) {
 884                 struct rte_memseg_list *msl = &mcfg->memsegs[i];
 885
 886                 if (msl->base_va == NULL)
 887                         continue;
 888
 889                 ret = func(msl, arg);
 890                 if (ret < 0) {
 891                         ret = -1;
 892                         goto out;
 893                 }
 894                 if (ret > 0) {
 895                         ret = 1;
 896                         goto out;
 897                 }
 898         }
 899 out:
 900         rte_rwlock_read_unlock(&mcfg->memory_hotplug_lock);
 901         return ret;
 902 }
 903
 904 /* init memory subsystem */
 905 int
 906 rte_eal_memory_init(void)
 907 {
 908         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
 909         int retval;
 910         RTE_LOG(DEBUG, EAL, "Setting up physically contiguous memory...\n");
 911
 912         if (!mcfg)
 913                 return -1;
 914
 915         /* lock mem hotplug here, to prevent races while we init */
 916         rte_rwlock_read_lock(&mcfg->memory_hotplug_lock);
 917
 918         retval = rte_eal_process_type() == RTE_PROC_PRIMARY ?
 919 #ifndef RTE_ARCH_64
 920                         memseg_primary_init_32() :
 921 #else
 922                         memseg_primary_init() :
 923 #endif
 924                         memseg_secondary_init();
 925
 926         if (retval < 0)
 927                 goto fail;
 928
 929         if (eal_memalloc_init() < 0)
 930                 goto fail;
 931
 932         retval = rte_eal_process_type() == RTE_PROC_PRIMARY ?
 933                         rte_eal_hugepage_init() :
 934                         rte_eal_hugepage_attach();
 935         if (retval < 0)
 936                 goto fail;
 937
 938         if (internal_config.no_shconf == 0 && rte_eal_memdevice_init() < 0)
 939                 goto fail;
 940
 941         return 0;
 942 fail:
 943         rte_rwlock_read_unlock(&mcfg->memory_hotplug_lock);
 944         return -1;
 945 }