lib/librte_eal/linux/eal/eal_memalloc.c

   1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   2  * Copyright(c) 2017-2018 Intel Corporation
   3  */
   4
   5 #include <errno.h>
   6 #include <stdarg.h>
   7 #include <stdbool.h>
   8 #include <stdlib.h>
   9 #include <stdio.h>
  10 #include <stdint.h>
  11 #include <inttypes.h>
  12 #include <string.h>
  13 #include <sys/mman.h>
  14 #include <sys/types.h>
  15 #include <sys/stat.h>
  16 #include <sys/queue.h>
  17 #include <sys/file.h>
  18 #include <unistd.h>
  19 #include <limits.h>
  20 #include <fcntl.h>
  21 #include <sys/ioctl.h>
  22 #include <sys/time.h>
  23 #include <signal.h>
  24 #include <setjmp.h>
  25 #ifdef F_ADD_SEALS /* if file sealing is supported, so is memfd */
  26 #include <linux/memfd.h>
  27 #define MEMFD_SUPPORTED
  28 #endif
  29 #ifdef RTE_EAL_NUMA_AWARE_HUGEPAGES
  30 #include <numa.h>
  31 #include <numaif.h>
  32 #endif
  33 #include <linux/falloc.h>
  34 #include <linux/mman.h> /* for hugetlb-related mmap flags */
  35
  36 #include <rte_common.h>
  37 #include <rte_log.h>
  38 #include <rte_eal_memconfig.h>
  39 #include <rte_eal.h>
  40 #include <rte_errno.h>
  41 #include <rte_memory.h>
  42 #include <rte_spinlock.h>
  43
  44 #include "eal_filesystem.h"
  45 #include "eal_internal_cfg.h"
  46 #include "eal_memalloc.h"
  47 #include "eal_memcfg.h"
  48 #include "eal_private.h"
  49
  50 const int anonymous_hugepages_supported =
  51 #ifdef MAP_HUGE_SHIFT
  52                 1;
  53 #define RTE_MAP_HUGE_SHIFT MAP_HUGE_SHIFT
  54 #else
  55                 0;
  56 #define RTE_MAP_HUGE_SHIFT 26
  57 #endif
  58
  59 /*
  60  * we've already checked memfd support at compile-time, but we also need to
  61  * check if we can create hugepage files with memfd.
  62  *
  63  * also, this is not a constant, because while we may be *compiled* with memfd
  64  * hugetlbfs support, we might not be *running* on a system that supports memfd
  65  * and/or memfd with hugetlbfs, so we need to be able to adjust this flag at
  66  * runtime, and fall back to anonymous memory.
  67  */
  68 static int memfd_create_supported =
  69 #ifdef MFD_HUGETLB
  70                 1;
  71 #define RTE_MFD_HUGETLB MFD_HUGETLB
  72 #else
  73                 0;
  74 #define RTE_MFD_HUGETLB 4U
  75 #endif
  76
  77 /*
  78  * not all kernel version support fallocate on hugetlbfs, so fall back to
  79  * ftruncate and disallow deallocation if fallocate is not supported.
  80  */
  81 static int fallocate_supported = -1; /* unknown */
  82
  83 /*
  84  * we have two modes - single file segments, and file-per-page mode.
  85  *
  86  * for single-file segments, we use memseg_list_fd to store the segment fd,
  87  * while the fds[] will not be allocated, and len will be set to 0.
  88  *
  89  * for file-per-page mode, each page will have its own fd, so 'memseg_list_fd'
  90  * will be invalid (set to -1), and we'll use 'fds' to keep track of page fd's.
  91  *
  92  * we cannot know how many pages a system will have in advance, but we do know
  93  * that they come in lists, and we know lengths of these lists. so, simply store
  94  * a malloc'd array of fd's indexed by list and segment index.
  95  *
  96  * they will be initialized at startup, and filled as we allocate/deallocate
  97  * segments.
  98  */
  99 static struct {
 100         int *fds; /**< dynamically allocated array of segment lock fd's */
 101         int memseg_list_fd; /**< memseg list fd */
 102         int len; /**< total length of the array */
 103         int count; /**< entries used in an array */
 104 } fd_list[RTE_MAX_MEMSEG_LISTS];
 105
 106 /** local copy of a memory map, used to synchronize memory hotplug in MP */
 107 static struct rte_memseg_list local_memsegs[RTE_MAX_MEMSEG_LISTS];
 108
 109 static sigjmp_buf huge_jmpenv;
 110
 111 static void __rte_unused huge_sigbus_handler(int signo __rte_unused)
 112 {
 113         siglongjmp(huge_jmpenv, 1);
 114 }
 115
 116 /* Put setjmp into a wrap method to avoid compiling error. Any non-volatile,
 117  * non-static local variable in the stack frame calling sigsetjmp might be
 118  * clobbered by a call to longjmp.
 119  */
 120 static int __rte_unused huge_wrap_sigsetjmp(void)
 121 {
 122         return sigsetjmp(huge_jmpenv, 1);
 123 }
 124
 125 static struct sigaction huge_action_old;
 126 static int huge_need_recover;
 127
 128 static void __rte_unused
 129 huge_register_sigbus(void)
 130 {
 131         sigset_t mask;
 132         struct sigaction action;
 133
 134         sigemptyset(&mask);
 135         sigaddset(&mask, SIGBUS);
 136         action.sa_flags = 0;
 137         action.sa_mask = mask;
 138         action.sa_handler = huge_sigbus_handler;
 139
 140         huge_need_recover = !sigaction(SIGBUS, &action, &huge_action_old);
 141 }
 142
 143 static void __rte_unused
 144 huge_recover_sigbus(void)
 145 {
 146         if (huge_need_recover) {
 147                 sigaction(SIGBUS, &huge_action_old, NULL);
 148                 huge_need_recover = 0;
 149         }
 150 }
 151
 152 #ifdef RTE_EAL_NUMA_AWARE_HUGEPAGES
 153 static bool
 154 check_numa(void)
 155 {
 156         bool ret = true;
 157         /* Check if kernel supports NUMA. */
 158         if (numa_available() != 0) {
 159                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "NUMA is not supported.\n");
 160                 ret = false;
 161         }
 162         return ret;
 163 }
 164
 165 static void
 166 prepare_numa(int *oldpolicy, struct bitmask *oldmask, int socket_id)
 167 {
 168         RTE_LOG(DEBUG, EAL, "Trying to obtain current memory policy.\n");
 169         if (get_mempolicy(oldpolicy, oldmask->maskp,
 170                           oldmask->size + 1, 0, 0) < 0) {
 171                 RTE_LOG(ERR, EAL,
 172                         "Failed to get current mempolicy: %s. "
 173                         "Assuming MPOL_DEFAULT.\n", strerror(errno));
 174                 *oldpolicy = MPOL_DEFAULT;
 175         }
 176         RTE_LOG(DEBUG, EAL,
 177                 "Setting policy MPOL_PREFERRED for socket %d\n",
 178                 socket_id);
 179         numa_set_preferred(socket_id);
 180 }
 181
 182 static void
 183 restore_numa(int *oldpolicy, struct bitmask *oldmask)
 184 {
 185         RTE_LOG(DEBUG, EAL,
 186                 "Restoring previous memory policy: %d\n", *oldpolicy);
 187         if (*oldpolicy == MPOL_DEFAULT) {
 188                 numa_set_localalloc();
 189         } else if (set_mempolicy(*oldpolicy, oldmask->maskp,
 190                                  oldmask->size + 1) < 0) {
 191                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Failed to restore mempolicy: %s\n",
 192                         strerror(errno));
 193                 numa_set_localalloc();
 194         }
 195         numa_free_cpumask(oldmask);
 196 }
 197 #endif
 198
 199 /*
 200  * uses fstat to report the size of a file on disk
 201  */
 202 static off_t
 203 get_file_size(int fd)
 204 {
 205         struct stat st;
 206         if (fstat(fd, &st) < 0)
 207                 return 0;
 208         return st.st_size;
 209 }
 210
 211 static int
 212 pagesz_flags(uint64_t page_sz)
 213 {
 214         /* as per mmap() manpage, all page sizes are log2 of page size
 215          * shifted by MAP_HUGE_SHIFT
 216          */
 217         int log2 = rte_log2_u64(page_sz);
 218         return log2 << RTE_MAP_HUGE_SHIFT;
 219 }
 220
 221 /* returns 1 on successful lock, 0 on unsuccessful lock, -1 on error */
 222 static int lock(int fd, int type)
 223 {
 224         int ret;
 225
 226         /* flock may be interrupted */
 227         do {
 228                 ret = flock(fd, type | LOCK_NB);
 229         } while (ret && errno == EINTR);
 230
 231         if (ret && errno == EWOULDBLOCK) {
 232                 /* couldn't lock */
 233                 return 0;
 234         } else if (ret) {
 235                 RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): error calling flock(): %s\n",
 236                         __func__, strerror(errno));
 237                 return -1;
 238         }
 239         /* lock was successful */
 240         return 1;
 241 }
 242
 243 static int
 244 get_seg_memfd(struct hugepage_info *hi __rte_unused,
 245                 unsigned int list_idx __rte_unused,
 246                 unsigned int seg_idx __rte_unused)
 247 {
 248 #ifdef MEMFD_SUPPORTED
 249         int fd;
 250         char segname[250]; /* as per manpage, limit is 249 bytes plus null */
 251
 252         int flags = RTE_MFD_HUGETLB | pagesz_flags(hi->hugepage_sz);
 253
 254         if (internal_config.single_file_segments) {
 255                 fd = fd_list[list_idx].memseg_list_fd;
 256
 257                 if (fd < 0) {
 258                         snprintf(segname, sizeof(segname), "seg_%i", list_idx);
 259                         fd = memfd_create(segname, flags);
 260                         if (fd < 0) {
 261                                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "%s(): memfd create failed: %s\n",
 262                                         __func__, strerror(errno));
 263                                 return -1;
 264                         }
 265                         fd_list[list_idx].memseg_list_fd = fd;
 266                 }
 267         } else {
 268                 fd = fd_list[list_idx].fds[seg_idx];
 269
 270                 if (fd < 0) {
 271                         snprintf(segname, sizeof(segname), "seg_%i-%i",
 272                                         list_idx, seg_idx);
 273                         fd = memfd_create(segname, flags);
 274                         if (fd < 0) {
 275                                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "%s(): memfd create failed: %s\n",
 276                                         __func__, strerror(errno));
 277                                 return -1;
 278                         }
 279                         fd_list[list_idx].fds[seg_idx] = fd;
 280                 }
 281         }
 282         return fd;
 283 #endif
 284         return -1;
 285 }
 286
 287 static int
 288 get_seg_fd(char *path, int buflen, struct hugepage_info *hi,
 289                 unsigned int list_idx, unsigned int seg_idx)
 290 {
 291         int fd;
 292
 293         /* for in-memory mode, we only make it here when we're sure we support
 294          * memfd, and this is a special case.
 295          */
 296         if (internal_config.in_memory)
 297                 return get_seg_memfd(hi, list_idx, seg_idx);
 298
 299         if (internal_config.single_file_segments) {
 300                 /* create a hugepage file path */
 301                 eal_get_hugefile_path(path, buflen, hi->hugedir, list_idx);
 302
 303                 fd = fd_list[list_idx].memseg_list_fd;
 304
 305                 if (fd < 0) {
 306                         fd = open(path, O_CREAT | O_RDWR, 0600);
 307                         if (fd < 0) {
 308                                 RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): open failed: %s\n",
 309                                         __func__, strerror(errno));
 310                                 return -1;
 311                         }
 312                         /* take out a read lock and keep it indefinitely */
 313                         if (lock(fd, LOCK_SH) < 0) {
 314                                 RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): lock failed: %s\n",
 315                                         __func__, strerror(errno));
 316                                 close(fd);
 317                                 return -1;
 318                         }
 319                         fd_list[list_idx].memseg_list_fd = fd;
 320                 }
 321         } else {
 322                 /* create a hugepage file path */
 323                 eal_get_hugefile_path(path, buflen, hi->hugedir,
 324                                 list_idx * RTE_MAX_MEMSEG_PER_LIST + seg_idx);
 325
 326                 fd = fd_list[list_idx].fds[seg_idx];
 327
 328                 if (fd < 0) {
 329                         fd = open(path, O_CREAT | O_RDWR, 0600);
 330                         if (fd < 0) {
 331                                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "%s(): open failed: %s\n",
 332                                         __func__, strerror(errno));
 333                                 return -1;
 334                         }
 335                         /* take out a read lock */
 336                         if (lock(fd, LOCK_SH) < 0) {
 337                                 RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): lock failed: %s\n",
 338                                         __func__, strerror(errno));
 339                                 close(fd);
 340                                 return -1;
 341                         }
 342                         fd_list[list_idx].fds[seg_idx] = fd;
 343                 }
 344         }
 345         return fd;
 346 }
 347
 348 static int
 349 resize_hugefile_in_memory(int fd, uint64_t fa_offset,
 350                 uint64_t page_sz, bool grow)
 351 {
 352         int flags = grow ? 0 : FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |
 353                         FALLOC_FL_KEEP_SIZE;
 354         int ret;
 355
 356         /* grow or shrink the file */
 357         ret = fallocate(fd, flags, fa_offset, page_sz);
 358
 359         if (ret < 0) {
 360                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "%s(): fallocate() failed: %s\n",
 361                                 __func__,
 362                                 strerror(errno));
 363                 return -1;
 364         }
 365         return 0;
 366 }
 367
 368 static int
 369 resize_hugefile_in_filesystem(int fd, uint64_t fa_offset, uint64_t page_sz,
 370                 bool grow)
 371 {
 372         bool again = false;
 373
 374         do {
 375                 if (fallocate_supported == 0) {
 376                         /* we cannot deallocate memory if fallocate() is not
 377                          * supported, and hugepage file is already locked at
 378                          * creation, so no further synchronization needed.
 379                          */
 380
 381                         if (!grow) {
 382                                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "%s(): fallocate not supported, not freeing page back to the system\n",
 383                                         __func__);
 384                                 return -1;
 385                         }
 386                         uint64_t new_size = fa_offset + page_sz;
 387                         uint64_t cur_size = get_file_size(fd);
 388
 389                         /* fallocate isn't supported, fall back to ftruncate */
 390                         if (new_size > cur_size &&
 391                                         ftruncate(fd, new_size) < 0) {
 392                                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "%s(): ftruncate() failed: %s\n",
 393                                         __func__, strerror(errno));
 394                                 return -1;
 395                         }
 396                 } else {
 397                         int flags = grow ? 0 : FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |
 398                                         FALLOC_FL_KEEP_SIZE;
 399                         int ret;
 400
 401                         /*
 402                          * technically, it is perfectly safe for both primary
 403                          * and secondary to grow and shrink the page files:
 404                          * growing the file repeatedly has no effect because
 405                          * a page can only be allocated once, while mmap ensures
 406                          * that secondaries hold on to the page even after the
 407                          * page itself is removed from the filesystem.
 408                          *
 409                          * however, leaving growing/shrinking to the primary
 410                          * tends to expose bugs in fdlist page count handling,
 411                          * so leave this here just in case.
 412                          */
 413                         if (rte_eal_process_type() != RTE_PROC_PRIMARY)
 414                                 return 0;
 415
 416                         /* grow or shrink the file */
 417                         ret = fallocate(fd, flags, fa_offset, page_sz);
 418
 419                         if (ret < 0) {
 420                                 if (fallocate_supported == -1 &&
 421                                                 errno == ENOTSUP) {
 422                                         RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): fallocate() not supported, hugepage deallocation will be disabled\n",
 423                                                 __func__);
 424                                         again = true;
 425                                         fallocate_supported = 0;
 426                                 } else {
 427                                         RTE_LOG(DEBUG, EAL, "%s(): fallocate() failed: %s\n",
 428                                                 __func__,
 429                                                 strerror(errno));
 430                                         return -1;
 431                                 }
 432                         } else
 433                                 fallocate_supported = 1;
 434                 }
 435         } while (again);
 436
 437         return 0;
 438 }
 439
 440 static void
 441 close_hugefile(int fd, char *path, int list_idx)
 442 {
 443         /*
 444          * primary process must unlink the file, but only when not in in-memory
 445          * mode (as in that case there is no file to unlink).
 446          */
 447         if (!internal_config.in_memory &&
 448                         rte_eal_process_type() == RTE_PROC_PRIMARY &&
 449                         unlink(path))
 450                 RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): unlinking '%s' failed: %s\n",
 451                         __func__, path, strerror(errno));
 452
 453         close(fd);
 454         fd_list[list_idx].memseg_list_fd = -1;
 455 }
 456
 457 static int
 458 resize_hugefile(int fd, uint64_t fa_offset, uint64_t page_sz, bool grow)
 459 {
 460         /* in-memory mode is a special case, because we can be sure that
 461          * fallocate() is supported.
 462          */
 463         if (internal_config.in_memory)
 464                 return resize_hugefile_in_memory(fd, fa_offset,
 465                                 page_sz, grow);
 466
 467         return resize_hugefile_in_filesystem(fd, fa_offset, page_sz,
 468                                 grow);
 469 }
 470
 471 static int
 472 alloc_seg(struct rte_memseg *ms, void *addr, int socket_id,
 473                 struct hugepage_info *hi, unsigned int list_idx,
 474                 unsigned int seg_idx)
 475 {
 476 #ifdef RTE_EAL_NUMA_AWARE_HUGEPAGES
 477         int cur_socket_id = 0;
 478 #endif
 479         uint64_t map_offset;
 480         rte_iova_t iova;
 481         void *va;
 482         char path[PATH_MAX];
 483         int ret = 0;
 484         int fd;
 485         size_t alloc_sz;
 486         int flags;
 487         void *new_addr;
 488
 489         alloc_sz = hi->hugepage_sz;
 490
 491         /* these are checked at init, but code analyzers don't know that */
 492         if (internal_config.in_memory && !anonymous_hugepages_supported) {
 493                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Anonymous hugepages not supported, in-memory mode cannot allocate memory\n");
 494                 return -1;
 495         }
 496         if (internal_config.in_memory && !memfd_create_supported &&
 497                         internal_config.single_file_segments) {
 498                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Single-file segments are not supported without memfd support\n");
 499                 return -1;
 500         }
 501
 502         /* in-memory without memfd is a special case */
 503         int mmap_flags;
 504
 505         if (internal_config.in_memory && !memfd_create_supported) {
 506                 const int in_memory_flags = MAP_HUGETLB | MAP_FIXED |
 507                                 MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS;
 508                 int pagesz_flag;
 509
 510                 pagesz_flag = pagesz_flags(alloc_sz);
 511                 fd = -1;
 512                 mmap_flags = in_memory_flags | pagesz_flag;
 513
 514                 /* single-file segments codepath will never be active
 515                  * here because in-memory mode is incompatible with the
 516                  * fallback path, and it's stopped at EAL initialization
 517                  * stage.
 518                  */
 519                 map_offset = 0;
 520         } else {
 521                 /* takes out a read lock on segment or segment list */
 522                 fd = get_seg_fd(path, sizeof(path), hi, list_idx, seg_idx);
 523                 if (fd < 0) {
 524                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Couldn't get fd on hugepage file\n");
 525                         return -1;
 526                 }
 527
 528                 if (internal_config.single_file_segments) {
 529                         map_offset = seg_idx * alloc_sz;
 530                         ret = resize_hugefile(fd, map_offset, alloc_sz, true);
 531                         if (ret < 0)
 532                                 goto resized;
 533
 534                         fd_list[list_idx].count++;
 535                 } else {
 536                         map_offset = 0;
 537                         if (ftruncate(fd, alloc_sz) < 0) {
 538                                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "%s(): ftruncate() failed: %s\n",
 539                                         __func__, strerror(errno));
 540                                 goto resized;
 541                         }
 542                         if (internal_config.hugepage_unlink &&
 543                                         !internal_config.in_memory) {
 544                                 if (unlink(path)) {
 545                                         RTE_LOG(DEBUG, EAL, "%s(): unlink() failed: %s\n",
 546                                                 __func__, strerror(errno));
 547                                         goto resized;
 548                                 }
 549                         }
 550                 }
 551                 mmap_flags = MAP_SHARED | MAP_POPULATE | MAP_FIXED;
 552         }
 553
 554         /*
 555          * map the segment, and populate page tables, the kernel fills
 556          * this segment with zeros if it's a new page.
 557          */
 558         va = mmap(addr, alloc_sz, PROT_READ | PROT_WRITE, mmap_flags, fd,
 559                         map_offset);
 560
 561         if (va == MAP_FAILED) {
 562                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "%s(): mmap() failed: %s\n", __func__,
 563                         strerror(errno));
 564                 /* mmap failed, but the previous region might have been
 565                  * unmapped anyway. try to remap it
 566                  */
 567                 goto unmapped;
 568         }
 569         if (va != addr) {
 570                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "%s(): wrong mmap() address\n", __func__);
 571                 munmap(va, alloc_sz);
 572                 goto resized;
 573         }
 574
 575         /* In linux, hugetlb limitations, like cgroup, are
 576          * enforced at fault time instead of mmap(), even
 577          * with the option of MAP_POPULATE. Kernel will send
 578          * a SIGBUS signal. To avoid to be killed, save stack
 579          * environment here, if SIGBUS happens, we can jump
 580          * back here.
 581          */
 582         if (huge_wrap_sigsetjmp()) {
 583                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "SIGBUS: Cannot mmap more hugepages of size %uMB\n",
 584                         (unsigned int)(alloc_sz >> 20));
 585                 goto mapped;
 586         }
 587
 588         /* we need to trigger a write to the page to enforce page fault and
 589          * ensure that page is accessible to us, but we can't overwrite value
 590          * that is already there, so read the old value, and write itback.
 591          * kernel populates the page with zeroes initially.
 592          */
 593         *(volatile int *)addr = *(volatile int *)addr;
 594
 595         iova = rte_mem_virt2iova(addr);
 596         if (iova == RTE_BAD_PHYS_ADDR) {
 597                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "%s(): can't get IOVA addr\n",
 598                         __func__);
 599                 goto mapped;
 600         }
 601
 602 #ifdef RTE_EAL_NUMA_AWARE_HUGEPAGES
 603         ret = get_mempolicy(&cur_socket_id, NULL, 0, addr,
 604                             MPOL_F_NODE | MPOL_F_ADDR);
 605         if (ret < 0) {
 606                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "%s(): get_mempolicy: %s\n",
 607                         __func__, strerror(errno));
 608                 goto mapped;
 609         } else if (cur_socket_id != socket_id) {
 610                 RTE_LOG(DEBUG, EAL,
 611                                 "%s(): allocation happened on wrong socket (wanted %d, got %d)\n",
 612                         __func__, socket_id, cur_socket_id);
 613                 goto mapped;
 614         }
 615 #else
 616         if (rte_socket_count() > 1)
 617                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "%s(): not checking hugepage NUMA node.\n",
 618                                 __func__);
 619 #endif
 620
 621         ms->addr = addr;
 622         ms->hugepage_sz = alloc_sz;
 623         ms->len = alloc_sz;
 624         ms->nchannel = rte_memory_get_nchannel();
 625         ms->nrank = rte_memory_get_nrank();
 626         ms->iova = iova;
 627         ms->socket_id = socket_id;
 628
 629         return 0;
 630
 631 mapped:
 632         munmap(addr, alloc_sz);
 633 unmapped:
 634         flags = MAP_FIXED;
 635         new_addr = eal_get_virtual_area(addr, &alloc_sz, alloc_sz, 0, flags);
 636         if (new_addr != addr) {
 637                 if (new_addr != NULL)
 638                         munmap(new_addr, alloc_sz);
 639                 /* we're leaving a hole in our virtual address space. if
 640                  * somebody else maps this hole now, we could accidentally
 641                  * override it in the future.
 642                  */
 643                 RTE_LOG(CRIT, EAL, "Can't mmap holes in our virtual address space\n");
 644         }
 645         /* roll back the ref count */
 646         if (internal_config.single_file_segments)
 647                 fd_list[list_idx].count--;
 648 resized:
 649         /* some codepaths will return negative fd, so exit early */
 650         if (fd < 0)
 651                 return -1;
 652
 653         if (internal_config.single_file_segments) {
 654                 resize_hugefile(fd, map_offset, alloc_sz, false);
 655                 /* ignore failure, can't make it any worse */
 656
 657                 /* if refcount is at zero, close the file */
 658                 if (fd_list[list_idx].count == 0)
 659                         close_hugefile(fd, path, list_idx);
 660         } else {
 661                 /* only remove file if we can take out a write lock */
 662                 if (internal_config.hugepage_unlink == 0 &&
 663                                 internal_config.in_memory == 0 &&
 664                                 lock(fd, LOCK_EX) == 1)
 665                         unlink(path);
 666                 close(fd);
 667                 fd_list[list_idx].fds[seg_idx] = -1;
 668         }
 669         return -1;
 670 }
 671
 672 static int
 673 free_seg(struct rte_memseg *ms, struct hugepage_info *hi,
 674                 unsigned int list_idx, unsigned int seg_idx)
 675 {
 676         uint64_t map_offset;
 677         char path[PATH_MAX];
 678         int fd, ret = 0;
 679         bool exit_early;
 680
 681         /* erase page data */
 682         memset(ms->addr, 0, ms->len);
 683
 684         if (mmap(ms->addr, ms->len, PROT_READ,
 685                         MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS | MAP_FIXED, -1, 0) ==
 686                                 MAP_FAILED) {
 687                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "couldn't unmap page\n");
 688                 return -1;
 689         }
 690
 691         exit_early = false;
 692
 693         /* if we're using anonymous hugepages, nothing to be done */
 694         if (internal_config.in_memory && !memfd_create_supported)
 695                 exit_early = true;
 696
 697         /* if we've already unlinked the page, nothing needs to be done */
 698         if (!internal_config.in_memory && internal_config.hugepage_unlink)
 699                 exit_early = true;
 700
 701         if (exit_early) {
 702                 memset(ms, 0, sizeof(*ms));
 703                 return 0;
 704         }
 705
 706         /* if we are not in single file segments mode, we're going to unmap the
 707          * segment and thus drop the lock on original fd, but hugepage dir is
 708          * now locked so we can take out another one without races.
 709          */
 710         fd = get_seg_fd(path, sizeof(path), hi, list_idx, seg_idx);
 711         if (fd < 0)
 712                 return -1;
 713
 714         if (internal_config.single_file_segments) {
 715                 map_offset = seg_idx * ms->len;
 716                 if (resize_hugefile(fd, map_offset, ms->len, false))
 717                         return -1;
 718
 719                 if (--(fd_list[list_idx].count) == 0)
 720                         close_hugefile(fd, path, list_idx);
 721
 722                 ret = 0;
 723         } else {
 724                 /* if we're able to take out a write lock, we're the last one
 725                  * holding onto this page.
 726                  */
 727                 if (!internal_config.in_memory) {
 728                         ret = lock(fd, LOCK_EX);
 729                         if (ret >= 0) {
 730                                 /* no one else is using this page */
 731                                 if (ret == 1)
 732                                         unlink(path);
 733                         }
 734                 }
 735                 /* closing fd will drop the lock */
 736                 close(fd);
 737                 fd_list[list_idx].fds[seg_idx] = -1;
 738         }
 739
 740         memset(ms, 0, sizeof(*ms));
 741
 742         return ret < 0 ? -1 : 0;
 743 }
 744
 745 struct alloc_walk_param {
 746         struct hugepage_info *hi;
 747         struct rte_memseg **ms;
 748         size_t page_sz;
 749         unsigned int segs_allocated;
 750         unsigned int n_segs;
 751         int socket;
 752         bool exact;
 753 };
 754 static int
 755 alloc_seg_walk(const struct rte_memseg_list *msl, void *arg)
 756 {
 757         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
 758         struct alloc_walk_param *wa = arg;
 759         struct rte_memseg_list *cur_msl;
 760         size_t page_sz;
 761         int cur_idx, start_idx, j, dir_fd = -1;
 762         unsigned int msl_idx, need, i;
 763
 764         if (msl->page_sz != wa->page_sz)
 765                 return 0;
 766         if (msl->socket_id != wa->socket)
 767                 return 0;
 768
 769         page_sz = (size_t)msl->page_sz;
 770
 771         msl_idx = msl - mcfg->memsegs;
 772         cur_msl = &mcfg->memsegs[msl_idx];
 773
 774         need = wa->n_segs;
 775
 776         /* try finding space in memseg list */
 777         if (wa->exact) {
 778                 /* if we require exact number of pages in a list, find them */
 779                 cur_idx = rte_fbarray_find_next_n_free(&cur_msl->memseg_arr, 0,
 780                                 need);
 781                 if (cur_idx < 0)
 782                         return 0;
 783                 start_idx = cur_idx;
 784         } else {
 785                 int cur_len;
 786
 787                 /* we don't require exact number of pages, so we're going to go
 788                  * for best-effort allocation. that means finding the biggest
 789                  * unused block, and going with that.
 790                  */
 791                 cur_idx = rte_fbarray_find_biggest_free(&cur_msl->memseg_arr,
 792                                 0);
 793                 if (cur_idx < 0)
 794                         return 0;
 795                 start_idx = cur_idx;
 796                 /* adjust the size to possibly be smaller than original
 797                  * request, but do not allow it to be bigger.
 798                  */
 799                 cur_len = rte_fbarray_find_contig_free(&cur_msl->memseg_arr,
 800                                 cur_idx);
 801                 need = RTE_MIN(need, (unsigned int)cur_len);
 802         }
 803
 804         /* do not allow any page allocations during the time we're allocating,
 805          * because file creation and locking operations are not atomic,
 806          * and we might be the first or the last ones to use a particular page,
 807          * so we need to ensure atomicity of every operation.
 808          *
 809          * during init, we already hold a write lock, so don't try to take out
 810          * another one.
 811          */
 812         if (wa->hi->lock_descriptor == -1 && !internal_config.in_memory) {
 813                 dir_fd = open(wa->hi->hugedir, O_RDONLY);
 814                 if (dir_fd < 0) {
 815                         RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): Cannot open '%s': %s\n",
 816                                 __func__, wa->hi->hugedir, strerror(errno));
 817                         return -1;
 818                 }
 819                 /* blocking writelock */
 820                 if (flock(dir_fd, LOCK_EX)) {
 821                         RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): Cannot lock '%s': %s\n",
 822                                 __func__, wa->hi->hugedir, strerror(errno));
 823                         close(dir_fd);
 824                         return -1;
 825                 }
 826         }
 827
 828         for (i = 0; i < need; i++, cur_idx++) {
 829                 struct rte_memseg *cur;
 830                 void *map_addr;
 831
 832                 cur = rte_fbarray_get(&cur_msl->memseg_arr, cur_idx);
 833                 map_addr = RTE_PTR_ADD(cur_msl->base_va,
 834                                 cur_idx * page_sz);
 835
 836                 if (alloc_seg(cur, map_addr, wa->socket, wa->hi,
 837                                 msl_idx, cur_idx)) {
 838                         RTE_LOG(DEBUG, EAL, "attempted to allocate %i segments, but only %i were allocated\n",
 839                                 need, i);
 840
 841                         /* if exact number wasn't requested, stop */
 842                         if (!wa->exact)
 843                                 goto out;
 844
 845                         /* clean up */
 846                         for (j = start_idx; j < cur_idx; j++) {
 847                                 struct rte_memseg *tmp;
 848                                 struct rte_fbarray *arr =
 849                                                 &cur_msl->memseg_arr;
 850
 851                                 tmp = rte_fbarray_get(arr, j);
 852                                 rte_fbarray_set_free(arr, j);
 853
 854                                 /* free_seg may attempt to create a file, which
 855                                  * may fail.
 856                                  */
 857                                 if (free_seg(tmp, wa->hi, msl_idx, j))
 858                                         RTE_LOG(DEBUG, EAL, "Cannot free page\n");
 859                         }
 860                         /* clear the list */
 861                         if (wa->ms)
 862                                 memset(wa->ms, 0, sizeof(*wa->ms) * wa->n_segs);
 863
 864                         if (dir_fd >= 0)
 865                                 close(dir_fd);
 866                         return -1;
 867                 }
 868                 if (wa->ms)
 869                         wa->ms[i] = cur;
 870
 871                 rte_fbarray_set_used(&cur_msl->memseg_arr, cur_idx);
 872         }
 873 out:
 874         wa->segs_allocated = i;
 875         if (i > 0)
 876                 cur_msl->version++;
 877         if (dir_fd >= 0)
 878                 close(dir_fd);
 879         /* if we didn't allocate any segments, move on to the next list */
 880         return i > 0;
 881 }
 882
 883 struct free_walk_param {
 884         struct hugepage_info *hi;
 885         struct rte_memseg *ms;
 886 };
 887 static int
 888 free_seg_walk(const struct rte_memseg_list *msl, void *arg)
 889 {
 890         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
 891         struct rte_memseg_list *found_msl;
 892         struct free_walk_param *wa = arg;
 893         uintptr_t start_addr, end_addr;
 894         int msl_idx, seg_idx, ret, dir_fd = -1;
 895
 896         start_addr = (uintptr_t) msl->base_va;
 897         end_addr = start_addr + msl->len;
 898
 899         if ((uintptr_t)wa->ms->addr < start_addr ||
 900                         (uintptr_t)wa->ms->addr >= end_addr)
 901                 return 0;
 902
 903         msl_idx = msl - mcfg->memsegs;
 904         seg_idx = RTE_PTR_DIFF(wa->ms->addr, start_addr) / msl->page_sz;
 905
 906         /* msl is const */
 907         found_msl = &mcfg->memsegs[msl_idx];
 908
 909         /* do not allow any page allocations during the time we're freeing,
 910          * because file creation and locking operations are not atomic,
 911          * and we might be the first or the last ones to use a particular page,
 912          * so we need to ensure atomicity of every operation.
 913          *
 914          * during init, we already hold a write lock, so don't try to take out
 915          * another one.
 916          */
 917         if (wa->hi->lock_descriptor == -1 && !internal_config.in_memory) {
 918                 dir_fd = open(wa->hi->hugedir, O_RDONLY);
 919                 if (dir_fd < 0) {
 920                         RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): Cannot open '%s': %s\n",
 921                                 __func__, wa->hi->hugedir, strerror(errno));
 922                         return -1;
 923                 }
 924                 /* blocking writelock */
 925                 if (flock(dir_fd, LOCK_EX)) {
 926                         RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): Cannot lock '%s': %s\n",
 927                                 __func__, wa->hi->hugedir, strerror(errno));
 928                         close(dir_fd);
 929                         return -1;
 930                 }
 931         }
 932
 933         found_msl->version++;
 934
 935         rte_fbarray_set_free(&found_msl->memseg_arr, seg_idx);
 936
 937         ret = free_seg(wa->ms, wa->hi, msl_idx, seg_idx);
 938
 939         if (dir_fd >= 0)
 940                 close(dir_fd);
 941
 942         if (ret < 0)
 943                 return -1;
 944
 945         return 1;
 946 }
 947
 948 int
 949 eal_memalloc_alloc_seg_bulk(struct rte_memseg **ms, int n_segs, size_t page_sz,
 950                 int socket, bool exact)
 951 {
 952         int i, ret = -1;
 953 #ifdef RTE_EAL_NUMA_AWARE_HUGEPAGES
 954         bool have_numa = false;
 955         int oldpolicy;
 956         struct bitmask *oldmask;
 957 #endif
 958         struct alloc_walk_param wa;
 959         struct hugepage_info *hi = NULL;
 960
 961         memset(&wa, 0, sizeof(wa));
 962
 963         /* dynamic allocation not supported in legacy mode */
 964         if (internal_config.legacy_mem)
 965                 return -1;
 966
 967         for (i = 0; i < (int) RTE_DIM(internal_config.hugepage_info); i++) {
 968                 if (page_sz ==
 969                                 internal_config.hugepage_info[i].hugepage_sz) {
 970                         hi = &internal_config.hugepage_info[i];
 971                         break;
 972                 }
 973         }
 974         if (!hi) {
 975                 RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): can't find relevant hugepage_info entry\n",
 976                         __func__);
 977                 return -1;
 978         }
 979
 980 #ifdef RTE_EAL_NUMA_AWARE_HUGEPAGES
 981         if (check_numa()) {
 982                 oldmask = numa_allocate_nodemask();
 983                 prepare_numa(&oldpolicy, oldmask, socket);
 984                 have_numa = true;
 985         }
 986 #endif
 987
 988         wa.exact = exact;
 989         wa.hi = hi;
 990         wa.ms = ms;
 991         wa.n_segs = n_segs;
 992         wa.page_sz = page_sz;
 993         wa.socket = socket;
 994         wa.segs_allocated = 0;
 995
 996         /* memalloc is locked, so it's safe to use thread-unsafe version */
 997         ret = rte_memseg_list_walk_thread_unsafe(alloc_seg_walk, &wa);
 998         if (ret == 0) {
 999                 RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): couldn't find suitable memseg_list\n",
1000                         __func__);
1001                 ret = -1;
1002         } else if (ret > 0) {
1003                 ret = (int)wa.segs_allocated;
1004         }
1005
1006 #ifdef RTE_EAL_NUMA_AWARE_HUGEPAGES
1007         if (have_numa)
1008                 restore_numa(&oldpolicy, oldmask);
1009 #endif
1010         return ret;
1011 }
1012
1013 struct rte_memseg *
1014 eal_memalloc_alloc_seg(size_t page_sz, int socket)
1015 {
1016         struct rte_memseg *ms;
1017         if (eal_memalloc_alloc_seg_bulk(&ms, 1, page_sz, socket, true) < 0)
1018                 return NULL;
1019         /* return pointer to newly allocated memseg */
1020         return ms;
1021 }
1022
1023 int
1024 eal_memalloc_free_seg_bulk(struct rte_memseg **ms, int n_segs)
1025 {
1026         int seg, ret = 0;
1027
1028         /* dynamic free not supported in legacy mode */
1029         if (internal_config.legacy_mem)
1030                 return -1;
1031
1032         for (seg = 0; seg < n_segs; seg++) {
1033                 struct rte_memseg *cur = ms[seg];
1034                 struct hugepage_info *hi = NULL;
1035                 struct free_walk_param wa;
1036                 int i, walk_res;
1037
1038                 /* if this page is marked as unfreeable, fail */
1039                 if (cur->flags & RTE_MEMSEG_FLAG_DO_NOT_FREE) {
1040                         RTE_LOG(DEBUG, EAL, "Page is not allowed to be freed\n");
1041                         ret = -1;
1042                         continue;
1043                 }
1044
1045                 memset(&wa, 0, sizeof(wa));
1046
1047                 for (i = 0; i < (int)RTE_DIM(internal_config.hugepage_info);
1048                                 i++) {
1049                         hi = &internal_config.hugepage_info[i];
1050                         if (cur->hugepage_sz == hi->hugepage_sz)
1051                                 break;
1052                 }
1053                 if (i == (int)RTE_DIM(internal_config.hugepage_info)) {
1054                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Can't find relevant hugepage_info entry\n");
1055                         ret = -1;
1056                         continue;
1057                 }
1058
1059                 wa.ms = cur;
1060                 wa.hi = hi;
1061
1062                 /* memalloc is locked, so it's safe to use thread-unsafe version
1063                  */
1064                 walk_res = rte_memseg_list_walk_thread_unsafe(free_seg_walk,
1065                                 &wa);
1066                 if (walk_res == 1)
1067                         continue;
1068                 if (walk_res == 0)
1069                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Couldn't find memseg list\n");
1070                 ret = -1;
1071         }
1072         return ret;
1073 }
1074
1075 int
1076 eal_memalloc_free_seg(struct rte_memseg *ms)
1077 {
1078         /* dynamic free not supported in legacy mode */
1079         if (internal_config.legacy_mem)
1080                 return -1;
1081
1082         return eal_memalloc_free_seg_bulk(&ms, 1);
1083 }
1084
1085 static int
1086 sync_chunk(struct rte_memseg_list *primary_msl,
1087                 struct rte_memseg_list *local_msl, struct hugepage_info *hi,
1088                 unsigned int msl_idx, bool used, int start, int end)
1089 {
1090         struct rte_fbarray *l_arr, *p_arr;
1091         int i, ret, chunk_len, diff_len;
1092
1093         l_arr = &local_msl->memseg_arr;
1094         p_arr = &primary_msl->memseg_arr;
1095
1096         /* we need to aggregate allocations/deallocations into bigger chunks,
1097          * as we don't want to spam the user with per-page callbacks.
1098          *
1099          * to avoid any potential issues, we also want to trigger
1100          * deallocation callbacks *before* we actually deallocate
1101          * memory, so that the user application could wrap up its use
1102          * before it goes away.
1103          */
1104
1105         chunk_len = end - start;
1106
1107         /* find how many contiguous pages we can map/unmap for this chunk */
1108         diff_len = used ?
1109                         rte_fbarray_find_contig_free(l_arr, start) :
1110                         rte_fbarray_find_contig_used(l_arr, start);
1111
1112         /* has to be at least one page */
1113         if (diff_len < 1)
1114                 return -1;
1115
1116         diff_len = RTE_MIN(chunk_len, diff_len);
1117
1118         /* if we are freeing memory, notify the application */
1119         if (!used) {
1120                 struct rte_memseg *ms;
1121                 void *start_va;
1122                 size_t len, page_sz;
1123
1124                 ms = rte_fbarray_get(l_arr, start);
1125                 start_va = ms->addr;
1126                 page_sz = (size_t)primary_msl->page_sz;
1127                 len = page_sz * diff_len;
1128
1129                 eal_memalloc_mem_event_notify(RTE_MEM_EVENT_FREE,
1130                                 start_va, len);
1131         }
1132
1133         for (i = 0; i < diff_len; i++) {
1134                 struct rte_memseg *p_ms, *l_ms;
1135                 int seg_idx = start + i;
1136
1137                 l_ms = rte_fbarray_get(l_arr, seg_idx);
1138                 p_ms = rte_fbarray_get(p_arr, seg_idx);
1139
1140                 if (l_ms == NULL || p_ms == NULL)
1141                         return -1;
1142
1143                 if (used) {
1144                         ret = alloc_seg(l_ms, p_ms->addr,
1145                                         p_ms->socket_id, hi,
1146                                         msl_idx, seg_idx);
1147                         if (ret < 0)
1148                                 return -1;
1149                         rte_fbarray_set_used(l_arr, seg_idx);
1150                 } else {
1151                         ret = free_seg(l_ms, hi, msl_idx, seg_idx);
1152                         rte_fbarray_set_free(l_arr, seg_idx);
1153                         if (ret < 0)
1154                                 return -1;
1155                 }
1156         }
1157
1158         /* if we just allocated memory, notify the application */
1159         if (used) {
1160                 struct rte_memseg *ms;
1161                 void *start_va;
1162                 size_t len, page_sz;
1163
1164                 ms = rte_fbarray_get(l_arr, start);
1165                 start_va = ms->addr;
1166                 page_sz = (size_t)primary_msl->page_sz;
1167                 len = page_sz * diff_len;
1168
1169                 eal_memalloc_mem_event_notify(RTE_MEM_EVENT_ALLOC,
1170                                 start_va, len);
1171         }
1172
1173         /* calculate how much we can advance until next chunk */
1174         diff_len = used ?
1175                         rte_fbarray_find_contig_used(l_arr, start) :
1176                         rte_fbarray_find_contig_free(l_arr, start);
1177         ret = RTE_MIN(chunk_len, diff_len);
1178
1179         return ret;
1180 }
1181
1182 static int
1183 sync_status(struct rte_memseg_list *primary_msl,
1184                 struct rte_memseg_list *local_msl, struct hugepage_info *hi,
1185                 unsigned int msl_idx, bool used)
1186 {
1187         struct rte_fbarray *l_arr, *p_arr;
1188         int p_idx, l_chunk_len, p_chunk_len, ret;
1189         int start, end;
1190
1191         /* this is a little bit tricky, but the basic idea is - walk both lists
1192          * and spot any places where there are discrepancies. walking both lists
1193          * and noting discrepancies in a single go is a hard problem, so we do
1194          * it in two passes - first we spot any places where allocated segments
1195          * mismatch (i.e. ensure that everything that's allocated in the primary
1196          * is also allocated in the secondary), and then we do it by looking at
1197          * free segments instead.
1198          *
1199          * we also need to aggregate changes into chunks, as we have to call
1200          * callbacks per allocation, not per page.
1201          */
1202         l_arr = &local_msl->memseg_arr;
1203         p_arr = &primary_msl->memseg_arr;
1204
1205         if (used)
1206                 p_idx = rte_fbarray_find_next_used(p_arr, 0);
1207         else
1208                 p_idx = rte_fbarray_find_next_free(p_arr, 0);
1209
1210         while (p_idx >= 0) {
1211                 int next_chunk_search_idx;
1212
1213                 if (used) {
1214                         p_chunk_len = rte_fbarray_find_contig_used(p_arr,
1215                                         p_idx);
1216                         l_chunk_len = rte_fbarray_find_contig_used(l_arr,
1217                                         p_idx);
1218                 } else {
1219                         p_chunk_len = rte_fbarray_find_contig_free(p_arr,
1220                                         p_idx);
1221                         l_chunk_len = rte_fbarray_find_contig_free(l_arr,
1222                                         p_idx);
1223                 }
1224                 /* best case scenario - no differences (or bigger, which will be
1225                  * fixed during next iteration), look for next chunk
1226                  */
1227                 if (l_chunk_len >= p_chunk_len) {
1228                         next_chunk_search_idx = p_idx + p_chunk_len;
1229                         goto next_chunk;
1230                 }
1231
1232                 /* if both chunks start at the same point, skip parts we know
1233                  * are identical, and sync the rest. each call to sync_chunk
1234                  * will only sync contiguous segments, so we need to call this
1235                  * until we are sure there are no more differences in this
1236                  * chunk.
1237                  */
1238                 start = p_idx + l_chunk_len;
1239                 end = p_idx + p_chunk_len;
1240                 do {
1241                         ret = sync_chunk(primary_msl, local_msl, hi, msl_idx,
1242                                         used, start, end);
1243                         start += ret;
1244                 } while (start < end && ret >= 0);
1245                 /* if ret is negative, something went wrong */
1246                 if (ret < 0)
1247                         return -1;
1248
1249                 next_chunk_search_idx = p_idx + p_chunk_len;
1250 next_chunk:
1251                 /* skip to end of this chunk */
1252                 if (used) {
1253                         p_idx = rte_fbarray_find_next_used(p_arr,
1254                                         next_chunk_search_idx);
1255                 } else {
1256                         p_idx = rte_fbarray_find_next_free(p_arr,
1257                                         next_chunk_search_idx);
1258                 }
1259         }
1260         return 0;
1261 }
1262
1263 static int
1264 sync_existing(struct rte_memseg_list *primary_msl,
1265                 struct rte_memseg_list *local_msl, struct hugepage_info *hi,
1266                 unsigned int msl_idx)
1267 {
1268         int ret, dir_fd;
1269
1270         /* do not allow any page allocations during the time we're allocating,
1271          * because file creation and locking operations are not atomic,
1272          * and we might be the first or the last ones to use a particular page,
1273          * so we need to ensure atomicity of every operation.
1274          */
1275         dir_fd = open(hi->hugedir, O_RDONLY);
1276         if (dir_fd < 0) {
1277                 RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): Cannot open '%s': %s\n", __func__,
1278                         hi->hugedir, strerror(errno));
1279                 return -1;
1280         }
1281         /* blocking writelock */
1282         if (flock(dir_fd, LOCK_EX)) {
1283                 RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): Cannot lock '%s': %s\n", __func__,
1284                         hi->hugedir, strerror(errno));
1285                 close(dir_fd);
1286                 return -1;
1287         }
1288
1289         /* ensure all allocated space is the same in both lists */
1290         ret = sync_status(primary_msl, local_msl, hi, msl_idx, true);
1291         if (ret < 0)
1292                 goto fail;
1293
1294         /* ensure all unallocated space is the same in both lists */
1295         ret = sync_status(primary_msl, local_msl, hi, msl_idx, false);
1296         if (ret < 0)
1297                 goto fail;
1298
1299         /* update version number */
1300         local_msl->version = primary_msl->version;
1301
1302         close(dir_fd);
1303
1304         return 0;
1305 fail:
1306         close(dir_fd);
1307         return -1;
1308 }
1309
1310 static int
1311 sync_walk(const struct rte_memseg_list *msl, void *arg __rte_unused)
1312 {
1313         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
1314         struct rte_memseg_list *primary_msl, *local_msl;
1315         struct hugepage_info *hi = NULL;
1316         unsigned int i;
1317         int msl_idx;
1318
1319         if (msl->external)
1320                 return 0;
1321
1322         msl_idx = msl - mcfg->memsegs;
1323         primary_msl = &mcfg->memsegs[msl_idx];
1324         local_msl = &local_memsegs[msl_idx];
1325
1326         for (i = 0; i < RTE_DIM(internal_config.hugepage_info); i++) {
1327                 uint64_t cur_sz =
1328                         internal_config.hugepage_info[i].hugepage_sz;
1329                 uint64_t msl_sz = primary_msl->page_sz;
1330                 if (msl_sz == cur_sz) {
1331                         hi = &internal_config.hugepage_info[i];
1332                         break;
1333                 }
1334         }
1335         if (!hi) {
1336                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Can't find relevant hugepage_info entry\n");
1337                 return -1;
1338         }
1339
1340         /* if versions don't match, synchronize everything */
1341         if (local_msl->version != primary_msl->version &&
1342                         sync_existing(primary_msl, local_msl, hi, msl_idx))
1343                 return -1;
1344         return 0;
1345 }
1346
1347
1348 int
1349 eal_memalloc_sync_with_primary(void)
1350 {
1351         /* nothing to be done in primary */
1352         if (rte_eal_process_type() == RTE_PROC_PRIMARY)
1353                 return 0;
1354
1355         /* memalloc is locked, so it's safe to call thread-unsafe version */
1356         if (rte_memseg_list_walk_thread_unsafe(sync_walk, NULL))
1357                 return -1;
1358         return 0;
1359 }
1360
1361 static int
1362 secondary_msl_create_walk(const struct rte_memseg_list *msl,
1363                 void *arg __rte_unused)
1364 {
1365         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
1366         struct rte_memseg_list *primary_msl, *local_msl;
1367         char name[PATH_MAX];
1368         int msl_idx, ret;
1369
1370         if (msl->external)
1371                 return 0;
1372
1373         msl_idx = msl - mcfg->memsegs;
1374         primary_msl = &mcfg->memsegs[msl_idx];
1375         local_msl = &local_memsegs[msl_idx];
1376
1377         /* create distinct fbarrays for each secondary */
1378         snprintf(name, RTE_FBARRAY_NAME_LEN, "%s_%i",
1379                 primary_msl->memseg_arr.name, getpid());
1380
1381         ret = rte_fbarray_init(&local_msl->memseg_arr, name,
1382                 primary_msl->memseg_arr.len,
1383                 primary_msl->memseg_arr.elt_sz);
1384         if (ret < 0) {
1385                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Cannot initialize local memory map\n");
1386                 return -1;
1387         }
1388         local_msl->base_va = primary_msl->base_va;
1389         local_msl->len = primary_msl->len;
1390
1391         return 0;
1392 }
1393
1394 static int
1395 alloc_list(int list_idx, int len)
1396 {
1397         int *data;
1398         int i;
1399
1400         /* single-file segments mode does not need fd list */
1401         if (!internal_config.single_file_segments) {
1402                 /* ensure we have space to store fd per each possible segment */
1403                 data = malloc(sizeof(int) * len);
1404                 if (data == NULL) {
1405                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Unable to allocate space for file descriptors\n");
1406                         return -1;
1407                 }
1408                 /* set all fd's as invalid */
1409                 for (i = 0; i < len; i++)
1410                         data[i] = -1;
1411                 fd_list[list_idx].fds = data;
1412                 fd_list[list_idx].len = len;
1413         } else {
1414                 fd_list[list_idx].fds = NULL;
1415                 fd_list[list_idx].len = 0;
1416         }
1417
1418         fd_list[list_idx].count = 0;
1419         fd_list[list_idx].memseg_list_fd = -1;
1420
1421         return 0;
1422 }
1423
1424 static int
1425 fd_list_create_walk(const struct rte_memseg_list *msl,
1426                 void *arg __rte_unused)
1427 {
1428         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
1429         unsigned int len;
1430         int msl_idx;
1431
1432         if (msl->external)
1433                 return 0;
1434
1435         msl_idx = msl - mcfg->memsegs;
1436         len = msl->memseg_arr.len;
1437
1438         return alloc_list(msl_idx, len);
1439 }
1440
1441 int
1442 eal_memalloc_set_seg_fd(int list_idx, int seg_idx, int fd)
1443 {
1444         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
1445
1446         /* single file segments mode doesn't support individual segment fd's */
1447         if (internal_config.single_file_segments)
1448                 return -ENOTSUP;
1449
1450         /* if list is not allocated, allocate it */
1451         if (fd_list[list_idx].len == 0) {
1452                 int len = mcfg->memsegs[list_idx].memseg_arr.len;
1453
1454                 if (alloc_list(list_idx, len) < 0)
1455                         return -ENOMEM;
1456         }
1457         fd_list[list_idx].fds[seg_idx] = fd;
1458
1459         return 0;
1460 }
1461
1462 int
1463 eal_memalloc_set_seg_list_fd(int list_idx, int fd)
1464 {
1465         /* non-single file segment mode doesn't support segment list fd's */
1466         if (!internal_config.single_file_segments)
1467                 return -ENOTSUP;
1468
1469         fd_list[list_idx].memseg_list_fd = fd;
1470
1471         return 0;
1472 }
1473
1474 int
1475 eal_memalloc_get_seg_fd(int list_idx, int seg_idx)
1476 {
1477         int fd;
1478
1479         if (internal_config.in_memory || internal_config.no_hugetlbfs) {
1480 #ifndef MEMFD_SUPPORTED
1481                 /* in in-memory or no-huge mode, we rely on memfd support */
1482                 return -ENOTSUP;
1483 #endif
1484                 /* memfd supported, but hugetlbfs memfd may not be */
1485                 if (!internal_config.no_hugetlbfs && !memfd_create_supported)
1486                         return -ENOTSUP;
1487         }
1488
1489         if (internal_config.single_file_segments) {
1490                 fd = fd_list[list_idx].memseg_list_fd;
1491         } else if (fd_list[list_idx].len == 0) {
1492                 /* list not initialized */
1493                 fd = -1;
1494         } else {
1495                 fd = fd_list[list_idx].fds[seg_idx];
1496         }
1497         if (fd < 0)
1498                 return -ENODEV;
1499         return fd;
1500 }
1501
1502 static int
1503 test_memfd_create(void)
1504 {
1505 #ifdef MEMFD_SUPPORTED
1506         unsigned int i;
1507         for (i = 0; i < internal_config.num_hugepage_sizes; i++) {
1508                 uint64_t pagesz = internal_config.hugepage_info[i].hugepage_sz;
1509                 int pagesz_flag = pagesz_flags(pagesz);
1510                 int flags;
1511
1512                 flags = pagesz_flag | RTE_MFD_HUGETLB;
1513                 int fd = memfd_create("test", flags);
1514                 if (fd < 0) {
1515                         /* we failed - let memalloc know this isn't working */
1516                         if (errno == EINVAL) {
1517                                 memfd_create_supported = 0;
1518                                 return 0; /* not supported */
1519                         }
1520
1521                         /* we got other error - something's wrong */
1522                         return -1; /* error */
1523                 }
1524                 close(fd);
1525                 return 1; /* supported */
1526         }
1527 #endif
1528         return 0; /* not supported */
1529 }
1530
1531 int
1532 eal_memalloc_get_seg_fd_offset(int list_idx, int seg_idx, size_t *offset)
1533 {
1534         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
1535
1536         if (internal_config.in_memory || internal_config.no_hugetlbfs) {
1537 #ifndef MEMFD_SUPPORTED
1538                 /* in in-memory or no-huge mode, we rely on memfd support */
1539                 return -ENOTSUP;
1540 #endif
1541                 /* memfd supported, but hugetlbfs memfd may not be */
1542                 if (!internal_config.no_hugetlbfs && !memfd_create_supported)
1543                         return -ENOTSUP;
1544         }
1545
1546         if (internal_config.single_file_segments) {
1547                 size_t pgsz = mcfg->memsegs[list_idx].page_sz;
1548
1549                 /* segment not active? */
1550                 if (fd_list[list_idx].memseg_list_fd < 0)
1551                         return -ENOENT;
1552                 *offset = pgsz * seg_idx;
1553         } else {
1554                 /* fd_list not initialized? */
1555                 if (fd_list[list_idx].len == 0)
1556                         return -ENODEV;
1557
1558                 /* segment not active? */
1559                 if (fd_list[list_idx].fds[seg_idx] < 0)
1560                         return -ENOENT;
1561                 *offset = 0;
1562         }
1563         return 0;
1564 }
1565
1566 int
1567 eal_memalloc_init(void)
1568 {
1569         if (rte_eal_process_type() == RTE_PROC_SECONDARY)
1570                 if (rte_memseg_list_walk(secondary_msl_create_walk, NULL) < 0)
1571                         return -1;
1572         if (rte_eal_process_type() == RTE_PROC_PRIMARY &&
1573                         internal_config.in_memory) {
1574                 int mfd_res = test_memfd_create();
1575
1576                 if (mfd_res < 0) {
1577                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Unable to check if memfd is supported\n");
1578                         return -1;
1579                 }
1580                 if (mfd_res == 1)
1581                         RTE_LOG(DEBUG, EAL, "Using memfd for anonymous memory\n");
1582                 else
1583                         RTE_LOG(INFO, EAL, "Using memfd is not supported, falling back to anonymous hugepages\n");
1584
1585                 /* we only support single-file segments mode with in-memory mode
1586                  * if we support hugetlbfs with memfd_create. this code will
1587                  * test if we do.
1588                  */
1589                 if (internal_config.single_file_segments &&
1590                                 mfd_res != 1) {
1591                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Single-file segments mode cannot be used without memfd support\n");
1592                         return -1;
1593                 }
1594                 /* this cannot ever happen but better safe than sorry */
1595                 if (!anonymous_hugepages_supported) {
1596                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Using anonymous memory is not supported\n");
1597                         return -1;
1598                 }
1599         }
1600
1601         /* initialize all of the fd lists */
1602         if (rte_memseg_list_walk(fd_list_create_walk, NULL))
1603                 return -1;
1604         return 0;
1605 }