lib/librte_eal/common/rte_malloc.c

   1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   2  * Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation
   3  */
   4
   5 #include <stdint.h>
   6 #include <stddef.h>
   7 #include <stdio.h>
   8 #include <string.h>
   9 #include <sys/queue.h>
  10
  11 #include <rte_memcpy.h>
  12 #include <rte_memory.h>
  13 #include <rte_eal.h>
  14 #include <rte_eal_memconfig.h>
  15 #include <rte_branch_prediction.h>
  16 #include <rte_debug.h>
  17 #include <rte_launch.h>
  18 #include <rte_per_lcore.h>
  19 #include <rte_lcore.h>
  20 #include <rte_common.h>
  21 #include <rte_spinlock.h>
  22
  23 #include <rte_malloc.h>
  24 #include "malloc_elem.h"
  25 #include "malloc_heap.h"
  26
  27
  28 /* Free the memory space back to heap */
  29 void rte_free(void *addr)
  30 {
  31         if (addr == NULL) return;
  32         if (malloc_elem_free(malloc_elem_from_data(addr)) < 0)
  33                 rte_panic("Fatal error: Invalid memory\n");
  34 }
  35
  36 /*
  37  * Allocate memory on specified heap.
  38  */
  39 void *
  40 rte_malloc_socket(const char *type, size_t size, unsigned align, int socket_arg)
  41 {
  42         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
  43         int socket, i;
  44         void *ret;
  45
  46         /* return NULL if size is 0 or alignment is not power-of-2 */
  47         if (size == 0 || (align && !rte_is_power_of_2(align)))
  48                 return NULL;
  49
  50         if (!rte_eal_has_hugepages())
  51                 socket_arg = SOCKET_ID_ANY;
  52
  53         if (socket_arg == SOCKET_ID_ANY)
  54                 socket = malloc_get_numa_socket();
  55         else
  56                 socket = socket_arg;
  57
  58         /* Check socket parameter */
  59         if (socket >= RTE_MAX_NUMA_NODES)
  60                 return NULL;
  61
  62         ret = malloc_heap_alloc(&mcfg->malloc_heaps[socket], type,
  63                                 size, 0, align == 0 ? 1 : align, 0);
  64         if (ret != NULL || socket_arg != SOCKET_ID_ANY)
  65                 return ret;
  66
  67         /* try other heaps */
  68         for (i = 0; i < RTE_MAX_NUMA_NODES; i++) {
  69                 /* we already tried this one */
  70                 if (i == socket)
  71                         continue;
  72
  73                 ret = malloc_heap_alloc(&mcfg->malloc_heaps[i], type,
  74                                         size, 0, align == 0 ? 1 : align, 0);
  75                 if (ret != NULL)
  76                         return ret;
  77         }
  78
  79         return NULL;
  80 }
  81
  82 /*
  83  * Allocate memory on default heap.
  84  */
  85 void *
  86 rte_malloc(const char *type, size_t size, unsigned align)
  87 {
  88         return rte_malloc_socket(type, size, align, SOCKET_ID_ANY);
  89 }
  90
  91 /*
  92  * Allocate zero'd memory on specified heap.
  93  */
  94 void *
  95 rte_zmalloc_socket(const char *type, size_t size, unsigned align, int socket)
  96 {
  97         return rte_malloc_socket(type, size, align, socket);
  98 }
  99
 100 /*
 101  * Allocate zero'd memory on default heap.
 102  */
 103 void *
 104 rte_zmalloc(const char *type, size_t size, unsigned align)
 105 {
 106         return rte_zmalloc_socket(type, size, align, SOCKET_ID_ANY);
 107 }
 108
 109 /*
 110  * Allocate zero'd memory on specified heap.
 111  */
 112 void *
 113 rte_calloc_socket(const char *type, size_t num, size_t size, unsigned align, int socket)
 114 {
 115         return rte_zmalloc_socket(type, num * size, align, socket);
 116 }
 117
 118 /*
 119  * Allocate zero'd memory on default heap.
 120  */
 121 void *
 122 rte_calloc(const char *type, size_t num, size_t size, unsigned align)
 123 {
 124         return rte_zmalloc(type, num * size, align);
 125 }
 126
 127 /*
 128  * Resize allocated memory.
 129  */
 130 void *
 131 rte_realloc(void *ptr, size_t size, unsigned align)
 132 {
 133         if (ptr == NULL)
 134                 return rte_malloc(NULL, size, align);
 135
 136         struct malloc_elem *elem = malloc_elem_from_data(ptr);
 137         if (elem == NULL)
 138                 rte_panic("Fatal error: memory corruption detected\n");
 139
 140         size = RTE_CACHE_LINE_ROUNDUP(size), align = RTE_CACHE_LINE_ROUNDUP(align);
 141         /* check alignment matches first, and if ok, see if we can resize block */
 142         if (RTE_PTR_ALIGN(ptr,align) == ptr &&
 143                         malloc_elem_resize(elem, size) == 0)
 144                 return ptr;
 145
 146         /* either alignment is off, or we have no room to expand,
 147          * so move data. */
 148         void *new_ptr = rte_malloc(NULL, size, align);
 149         if (new_ptr == NULL)
 150                 return NULL;
 151         const unsigned old_size = elem->size - MALLOC_ELEM_OVERHEAD;
 152         rte_memcpy(new_ptr, ptr, old_size < size ? old_size : size);
 153         rte_free(ptr);
 154
 155         return new_ptr;
 156 }
 157
 158 int
 159 rte_malloc_validate(const void *ptr, size_t *size)
 160 {
 161         const struct malloc_elem *elem = malloc_elem_from_data(ptr);
 162         if (!malloc_elem_cookies_ok(elem))
 163                 return -1;
 164         if (size != NULL)
 165                 *size = elem->size - elem->pad - MALLOC_ELEM_OVERHEAD;
 166         return 0;
 167 }
 168
 169 /*
 170  * Function to retrieve data for heap on given socket
 171  */
 172 int
 173 rte_malloc_get_socket_stats(int socket,
 174                 struct rte_malloc_socket_stats *socket_stats)
 175 {
 176         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
 177
 178         if (socket >= RTE_MAX_NUMA_NODES || socket < 0)
 179                 return -1;
 180
 181         return malloc_heap_get_stats(&mcfg->malloc_heaps[socket], socket_stats);
 182 }
 183
 184 /*
 185  * Print stats on memory type. If type is NULL, info on all types is printed
 186  */
 187 void
 188 rte_malloc_dump_stats(FILE *f, __rte_unused const char *type)
 189 {
 190         unsigned int socket;
 191         struct rte_malloc_socket_stats sock_stats;
 192         /* Iterate through all initialised heaps */
 193         for (socket=0; socket< RTE_MAX_NUMA_NODES; socket++) {
 194                 if ((rte_malloc_get_socket_stats(socket, &sock_stats) < 0))
 195                         continue;
 196
 197                 fprintf(f, "Socket:%u\n", socket);
 198                 fprintf(f, "\tHeap_size:%zu,\n", sock_stats.heap_totalsz_bytes);
 199                 fprintf(f, "\tFree_size:%zu,\n", sock_stats.heap_freesz_bytes);
 200                 fprintf(f, "\tAlloc_size:%zu,\n", sock_stats.heap_allocsz_bytes);
 201                 fprintf(f, "\tGreatest_free_size:%zu,\n",
 202                                 sock_stats.greatest_free_size);
 203                 fprintf(f, "\tAlloc_count:%u,\n",sock_stats.alloc_count);
 204                 fprintf(f, "\tFree_count:%u,\n", sock_stats.free_count);
 205         }
 206         return;
 207 }
 208
 209 /*
 210  * TODO: Set limit to memory that can be allocated to memory type
 211  */
 212 int
 213 rte_malloc_set_limit(__rte_unused const char *type,
 214                 __rte_unused size_t max)
 215 {
 216         return 0;
 217 }
 218
 219 /*
 220  * Return the IO address of a virtual address obtained through rte_malloc
 221  */
 222 rte_iova_t
 223 rte_malloc_virt2iova(const void *addr)
 224 {
 225         rte_iova_t iova;
 226         const struct malloc_elem *elem = malloc_elem_from_data(addr);
 227         if (elem == NULL)
 228                 return RTE_BAD_IOVA;
 229         if (elem->ms->iova == RTE_BAD_IOVA)
 230                 return RTE_BAD_IOVA;
 231
 232         if (rte_eal_iova_mode() == RTE_IOVA_VA)
 233                 iova = (uintptr_t)addr;
 234         else
 235                 iova = elem->ms->iova +
 236                         RTE_PTR_DIFF(addr, elem->ms->addr);
 237         return iova;
 238 }