lpm: extend IPv4 next hop field
[dpdk.git] / doc / guides / freebsd_gsg / build_dpdk.rst
index 8f72a5e..ceacf7f 100644 (file)
     (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
     OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
 
     (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
     OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
 
-Compiling the Intel® DPDK Target from Source
-============================================
+.. _building_from_source:
 
 
-Install the Intel® DPDK and Browse Sources
-------------------------------------------
+Compiling the DPDK Target from Source
+=====================================
 
 
-First, uncompress the archive and move to the Intel® DPDK source directory:
+System Requirements
+-------------------
+
+The DPDK and its applications require the GNU make system (gmake)
+to build on FreeBSD. Optionally, gcc may also be used in place of clang
+to build the DPDK, in which case it too must be installed prior to
+compiling the DPDK. The installation of these tools is covered in this
+section.
+
+Compiling the DPDK requires the FreeBSD kernel sources, which should be
+included during the installation of FreeBSD on the development platform.
+The DPDK also requires the use of FreeBSD ports to compile and function.
+
+To use the FreeBSD ports system, it is required to update and extract the FreeBSD
+ports tree by issuing the following commands:
 
 .. code-block:: console
 
 
 .. code-block:: console
 
-    user@host:~ # unzip DPDK-<version>zip
-    user@host:~ # cd DPDK-<version>
-    user@host:~/DPDK # ls
-    app/ config/ examples/ lib/ LICENSE.GPL LICENSE.LGPL Makefile mk/ scripts/ tools/
+    portsnap fetch
+    portsnap extract
 
 
-The Intel® DPDK is composed of several directories:
+If the environment requires proxies for external communication, these can be set
+using:
 
 
-*   lib: Source code of Intel® DPDK libraries
+.. code-block:: console
 
 
-*   app: Source code of Intel® DPDK applications (automatic tests)
+    setenv http_proxy <my_proxy_host>:<port>
+    setenv ftp_proxy <my_proxy_host>:<port>
 
 
-*   examples: Source code of Intel® DPDK applications
+The FreeBSD ports below need to be installed prior to building the DPDK.
+In general these can be installed using the following set of commands::
 
 
-*   config, tools, scripts, mk: Framework-related makefiles, scripts and configuration
+   cd /usr/ports/<port_location>
 
 
-Installation of the Intel® DPDK Target Environments
----------------------------------------------------
+   make config-recursive
 
 
-The format of an Intel® DPDK target is:
+   make install
 
 
-ARCH-MACHINE-EXECENV-TOOLCHAIN
+   make clean
 
 
-Where:
+Each port location can be found using::
 
 
-*   ARCH is:   x86_64
+   whereis <port_name>
 
 
-*   MACHINE is: native
+The ports required and their locations are as follows:
 
 
-*   EXECENV is: bsdapp
+* dialog4ports: ``/usr/ports/ports-mgmt/dialog4ports``
 
 
-*   TOOLCHAIN is: gcc
+* GNU make(gmake): ``/usr/ports/devel/gmake``
 
 
-The configuration files for the Intel® DPDK targets can be found in the DPDK/config
-directory in the form of:
+* coreutils: ``/usr/ports/sysutils/coreutils``
 
 
-::
+For compiling and using the DPDK with gcc, the compiler must be installed
+from the ports collection:
 
 
-    defconfig_ARCH-MACHINE-EXECENV-TOOLCHAIN
+* gcc: version 4.8 is recommended ``/usr/ports/lang/gcc48``.
+  Ensure that ``CPU_OPTS`` is selected (default is OFF).
+
+When running the make config-recursive command, a dialog may be presented to the
+user. For the installation of the DPDK, the default options were used.
 
 .. note::
 
 
 .. note::
 
-    Configuration files are provided with the RTE_MACHINE optimization level set.
-    Within the configuration files, the RTE_MACHINE configuration value is set
-    to native, which means that the compiled software is tuned for the platform
-    on which it is built.  For more information on this setting, and its
-    possible values, see the *Intel® DPDK Programmers Guide*.
+    To avoid multiple dialogs being presented to the user during make install,
+    it is advisable before running the make install command to re-run the
+    make config-recursive command until no more dialogs are seen.
 
 
-To install and make the target, use gmake install T=<target> CC=gcc48.
 
 
-For example to compile for FreeBSD* use:
+Install the DPDK and Browse Sources
+-----------------------------------
+
+First, uncompress the archive and move to the DPDK source directory:
 
 .. code-block:: console
 
 
 .. code-block:: console
 
-    gmake install T=x86_64-native-bsdapp-gcc CC=gcc48
+    unzip DPDK-<version>.zip
+    cd DPDK-<version>
 
 
-To prepare a target without building it, for example, if the configuration
-changes need to be made before compilation, use the gmake config T=<target> command:
+    ls
+    app/ config/ examples/ lib/ LICENSE.GPL LICENSE.LGPL Makefile
+    mk/ scripts/ tools/
 
 
-.. code-block:: console
+The DPDK is composed of several directories:
 
 
-    gmake config T=x86_64-native-bsdapp-gcc CC=gcc48
+*   lib: Source code of DPDK libraries
+
+*   app: Source code of DPDK applications (automatic tests)
+
+*   examples: Source code of DPDK applications
+
+*   config, tools, scripts, mk: Framework-related makefiles, scripts and configuration
+
+Installation of the DPDK Target Environments
+--------------------------------------------
+
+The format of a DPDK target is::
+
+   ARCH-MACHINE-EXECENV-TOOLCHAIN
+
+Where:
 
 
-To build after configuration, change directory to ./x86_64-native-bsdapp-gcc and use:
+* ``ARCH`` is: ``x86_64``
+
+* ``MACHINE`` is: ``native``
+
+* ``EXECENV`` is: ``bsdapp``
+
+* ``TOOLCHAIN`` is: ``gcc`` | ``clang``
+
+The configuration files for the DPDK targets can be found in the DPDK/config
+directory in the form of::
+
+    defconfig_ARCH-MACHINE-EXECENV-TOOLCHAIN
+
+.. note::
+
+   Configuration files are provided with the ``RTE_MACHINE`` optimization level set.
+   Within the configuration files, the ``RTE_MACHINE`` configuration value is set
+   to native, which means that the compiled software is tuned for the platform
+   on which it is built.  For more information on this setting, and its
+   possible values, see the *DPDK Programmers Guide*.
+
+To make the target, use ``gmake install T=<target>``.
+
+For example to compile for FreeBSD use:
 
 .. code-block:: console
 
 
 .. code-block:: console
 
-    gmake CC=gcc48
+    gmake install T=x86_64-native-bsdapp-clang
+
+.. note::
+
+   If the compiler binary to be used does not correspond to that given in the
+   TOOLCHAIN part of the target, the compiler command may need to be explicitly
+   specified. For example, if compiling for gcc, where the gcc binary is called
+   gcc4.8, the command would need to be ``gmake install T=<target> CC=gcc4.8``.
 
 
-Browsing the Installed Intel® DPDK Environment Target
------------------------------------------------------
+Browsing the Installed DPDK Environment Target
+----------------------------------------------
 
 Once a target is created, it contains all the libraries and header files for the
 
 Once a target is created, it contains all the libraries and header files for the
-Intel® DPDK environment that are required to build customer applications.
+DPDK environment that are required to build customer applications.
 In addition, the test and testpmd applications are built under the build/app
 directory, which may be used for testing.  A kmod directory is also present that
 contains the kernel modules to install:
 
 .. code-block:: console
 
 In addition, the test and testpmd applications are built under the build/app
 directory, which may be used for testing.  A kmod directory is also present that
 contains the kernel modules to install:
 
 .. code-block:: console
 
-    user@host:~/DPDK # ls x86_64-native-bsdapp-gcc
-    app   build    hostapp    include    kmod    lib    Makefile
+    ls x86_64-native-bsdapp-gcc
+
+    app build hostapp include kmod lib Makefile
+
+
+.. _loading_contigmem:
+
+Loading the DPDK contigmem Module
+---------------------------------
+
+To run a DPDK application, physically contiguous memory is required.
+In the absence of non-transparent superpages, the included sources for the
+contigmem kernel module provides the ability to present contiguous blocks of
+memory for the DPDK to use. The contigmem module must be loaded into the
+running kernel before any DPDK is run.  The module is found in the kmod
+sub-directory of the DPDK target directory.
+
+The amount of physically contiguous memory along with the number of physically
+contiguous blocks to be reserved by the module can be set at runtime prior to
+module loading using:
+
+.. code-block:: console
+
+    kenv hw.contigmem.num_buffers=n
+    kenv hw.contigmem.buffer_size=m
 
 
-Loading the Intel® DPDK contigmem Module
-----------------------------------------
+The kernel environment variables can also be specified during boot by placing the
+following in ``/boot/loader.conf``::
 
 
-To run any Intel® DPDK application, the contigmem module must be loaded into the
-running kernel. The module is found in the kmod sub-directory of the Intel® DPDK
-target directory. The module can be loaded using kldload (assuming that the
-current directory is the Intel® DPDK target directory):
+    hw.contigmem.num_buffers=n hw.contigmem.buffer_size=m
+
+The variables can be inspected using the following command:
+
+.. code-block:: console
+
+    sysctl -a hw.contigmem
+
+Where n is the number of blocks and m is the size in bytes of each area of
+contiguous memory.  A default of two buffers of size 1073741824 bytes (1 Gigabyte)
+each is set during module load if they are not specified in the environment.
+
+The module can then be loaded using kldload (assuming that the current directory
+is the DPDK target directory):
 
 .. code-block:: console
 
 
 .. code-block:: console
 
@@ -134,22 +231,26 @@ current directory is the Intel® DPDK target directory):
 
 It is advisable to include the loading of the contigmem module during the boot
 process to avoid issues with potential memory fragmentation during later system
 
 It is advisable to include the loading of the contigmem module during the boot
 process to avoid issues with potential memory fragmentation during later system
-up time.  This can be achieved by copying the module to the /boot/kernel/
-directory and placing the following into /boot/loader.conf:
-
-::
+up time.  This can be achieved by copying the module to the ``/boot/kernel/``
+directory and placing the following into ``/boot/loader.conf``::
 
     contigmem_load="YES"
 
 .. note::
 
     The contigmem_load directive should be placed after any definitions of
 
     contigmem_load="YES"
 
 .. note::
 
     The contigmem_load directive should be placed after any definitions of
-    hw.contigmem.num_buffers and hw.contigmem.buffer_size if the default values
+    ``hw.contigmem.num_buffers`` and ``hw.contigmem.buffer_size`` if the default values
     are not to be used.
 
     are not to be used.
 
-An error such as kldload: can't load ./x86_64-native-bsdapp-gcc/kmod/contigmem.ko:
-Exec format error, is generally attributed to not having enough contiguous memory
-available and can be verified via dmesg or /var/log/messages:
+An error such as:
+
+.. code-block:: console
+
+    kldload: can't load ./x86_64-native-bsdapp-gcc/kmod/contigmem.ko:
+             Exec format error
+
+is generally attributed to not having enough contiguous memory
+available and can be verified via dmesg or ``/var/log/messages``:
 
 .. code-block:: console
 
 
 .. code-block:: console
 
@@ -157,13 +258,15 @@ available and can be verified via dmesg or /var/log/messages:
 
 To avoid this error, reduce the number of buffers or the buffer size.
 
 
 To avoid this error, reduce the number of buffers or the buffer size.
 
-Loading the Intel® DPDK nic_uio Module
---------------------------------------
+.. _loading_nic_uio:
+
+Loading the DPDK nic_uio Module
+-------------------------------
 
 
-After loading the contigmem module, the nic_uio must also be loaded into the
-running kernel prior to running any Intel® DPDK application.  This module must
+After loading the contigmem module, the ``nic_uio must`` also be loaded into the
+running kernel prior to running any DPDK application.  This module must
 be loaded using the kldload command as shown below (assuming that the current
 be loaded using the kldload command as shown below (assuming that the current
-directory is the Intel® DPDK target directory).
+directory is the DPDK target directory).
 
 .. code-block:: console
 
 
 .. code-block:: console
 
@@ -171,37 +274,41 @@ directory is the Intel® DPDK target directory).
 
 .. note::
 
 
 .. note::
 
-    Currently loaded modules can be seen by using the kldstat command.  A module
-    can be removed from the running kernel by using kldunload <module_name>.
-    While the nic_uio module can be loaded during boot, the module load order
-    cannot be guaranteed and in the case where only some ports are bound to
-    nic_uio and others remain in use by the original driver, it is necessary to
-    load nic_uio after booting into the kernel, specifically after the original
-    driver has been loaded.
+    If the ports to be used are currently bound to a existing kernel driver
+    then the ``hw.nic_uio.bdfs sysctl`` value will need to be set before loading the
+    module. Setting this value is described in the next section below.
 
 
-To load the module during boot, copy the nic_uio module to /boot/kernel and place the following into /boot/loader.conf:
+Currently loaded modules can be seen by using the ``kldstat`` command and a module
+can be removed from the running kernel by using ``kldunload <module_name>``.
 
 
-::
+To load the module during boot, copy the ``nic_uio`` module to ``/boot/kernel``
+and place the following into ``/boot/loader.conf``::
 
     nic_uio_load="YES"
 
 .. note::
 
 
     nic_uio_load="YES"
 
 .. note::
 
-    nic_uio_load="YES" must appear after the contigmem_load directive, if it exists.
+    ``nic_uio_load="YES"`` must appear after the contigmem_load directive, if it exists.
 
 
-Binding Network Ports to the nic_uio Module
--------------------------------------------
+By default, the ``nic_uio`` module will take ownership of network ports if they are
+recognized DPDK devices and are not owned by another module. However, since
+the FreeBSD kernel includes support, either built-in, or via a separate driver
+module, for most network card devices, it is likely that the ports to be used are
+already bound to a driver other than ``nic_uio``. The following sub-section describe
+how to query and modify the device ownership of the ports to be used by
+DPDK applications.
 
 
-By default, the nic_uio module will take ownership of network ports if they are
-recognized Intel® DPDK devices and are not owned by another module.
+.. _binding_network_ports:
 
 
-Device ownership can be viewed using the pciconf -l command.
+Binding Network Ports to the nic_uio Module
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 
 
-The example below shows four Intel® 82599 network ports under if_ixgbe module ownership.
+Device ownership can be viewed using the pciconf -l command. The example below shows
+four Intel® 82599 network ports under ``if_ixgbe`` module ownership.
 
 .. code-block:: console
 
 
 .. code-block:: console
 
-    user@host:~ # pciconf -l
+    pciconf -l
     ix0@pci0:1:0:0: class=0x020000 card=0x00038086 chip=0x10fb8086 rev=0x01 hdr=0x00
     ix1@pci0:1:0:1: class=0x020000 card=0x00038086 chip=0x10fb8086 rev=0x01 hdr=0x00
     ix2@pci0:2:0:0: class=0x020000 card=0x00038086 chip=0x10fb8086 rev=0x01 hdr=0x00
     ix0@pci0:1:0:0: class=0x020000 card=0x00038086 chip=0x10fb8086 rev=0x01 hdr=0x00
     ix1@pci0:1:0:1: class=0x020000 card=0x00038086 chip=0x10fb8086 rev=0x01 hdr=0x00
     ix2@pci0:2:0:0: class=0x020000 card=0x00038086 chip=0x10fb8086 rev=0x01 hdr=0x00
@@ -209,83 +316,66 @@ The example below shows four Intel® 82599 network ports under if_ixgbe module o
 
 The first column constitutes three components:
 
 
 The first column constitutes three components:
 
-#.  Device name: ixN
+#. Device name: ``ixN``
 
 
-#.  Unit name:  pci0
+#. Unit name: ``pci0``
 
 
-#.  Selector (Bus:Device:Function):   1:0:0
+#. Selector (Bus:Device:Function): ``1:0:0``
 
 
-Where no driver is associated with a device, the device name will be none.
+Where no driver is associated with a device, the device name will be ``none``.
 
 
-By default, the FreeBSD* kernel will include built-in drivers for the most common
+By default, the FreeBSD kernel will include built-in drivers for the most common
 devices; a kernel rebuild would normally be required to either remove the drivers
 or configure them as loadable modules.
 
 devices; a kernel rebuild would normally be required to either remove the drivers
 or configure them as loadable modules.
 
-To avoid building a custom kernel, the nic_uio module can detach a network port
-from its current device driver.  This is achieved by setting the hw.nic_uio.bdfs
-kernel environment variable prior to loading nic_uio, as follows:
-
-::
+To avoid building a custom kernel, the ``nic_uio`` module can detach a network port
+from its current device driver. This is achieved by setting the ``hw.nic_uio.bdfs``
+kernel environment variable prior to loading ``nic_uio``, as follows::
 
     hw.nic_uio.bdfs="b:d:f,b:d:f,..."
 
 Where a comma separated list of selectors is set, the list must not contain any
 whitespace.
 
 
     hw.nic_uio.bdfs="b:d:f,b:d:f,..."
 
 Where a comma separated list of selectors is set, the list must not contain any
 whitespace.
 
-For example to re-bind ix2@pci0:2:0:0 and ix3@pci0:2:0: to the nic_uio module
-upon loading, use the following command:
-
-.. code-block:: console
+For example to re-bind ``ix2@pci0:2:0:0`` and ``ix3@pci0:2:0:1`` to the ``nic_uio`` module
+upon loading, use the following command::
 
     kenv hw.nic_uio.bdfs="2:0:0,2:0:1"
 
 The variable can also be specified during boot by placing the following into
 
     kenv hw.nic_uio.bdfs="2:0:0,2:0:1"
 
 The variable can also be specified during boot by placing the following into
-/boot/loader.conf:
-
-::
+``/boot/loader.conf``, before the previously-described ``nic_uio_load`` line - as
+shown::
 
     hw.nic_uio.bdfs="2:0:0,2:0:1"
 
     hw.nic_uio.bdfs="2:0:0,2:0:1"
+    nic_uio_load="YES"
 
 
-To restore the original device binding, it is necessary to reboot FreeBSD* if the
-original driver has been compiled into the kernel.
-
-For example to rebind some or all ports to the original driver:
-
-Update or remove the hw.nic_uio.bdfs entry in /boot/loader.conf if specified there
-for persistency, then;
-
-.. code-block:: console
+Binding Network Ports Back to their Original Kernel Driver
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 
 
-    reboot
+If the original driver for a network port has been compiled into the kernel,
+it is necessary to reboot FreeBSD to restore the original device binding. Before
+doing so, update or remove the ``hw.nic_uio.bdfs`` in ``/boot/loader.conf``.
 
 If rebinding to a driver that is a loadable module, the network port binding can
 
 If rebinding to a driver that is a loadable module, the network port binding can
-be reset without rebooting.  This requires the unloading of the nic_uio module
-and the original driver.
+be reset without rebooting. To do so, unload both the target kernel module and the
+``nic_uio`` module, modify or clear the ``hw.nic_uio.bdfs`` kernel environment (kenv)
+value, and reload the two drivers - first the original kernel driver, and then
+the ``nic_uio driver``. Note: the latter does not need to be reloaded unless there are
+ports that are still to be bound to it.
 
 
-Update or remove the hw.nic_uio.bdfs entry from /boot/loader.conf if specified
-there for persistency.
+Example commands to perform these steps are shown below:
 
 .. code-block:: console
 
     kldunload nic_uio
 
 .. code-block:: console
 
     kldunload nic_uio
+    kldunload <original_driver>
 
 
-kldunload <original_driver>
-
-.. code-block:: console
-
+    # To clear the value completely:
     kenv -u hw.nic_uio.bdfs
 
     kenv -u hw.nic_uio.bdfs
 
-to remove all network ports from nic_uio and undefined this system variable OR
-
-.. code-block:: console
-
+    # To update the list of ports to bind:
     kenv hw.nic_uio.bdfs="b:d:f,b:d:f,..."
 
     kenv hw.nic_uio.bdfs="b:d:f,b:d:f,..."
 
-(to update nic_uio ports)
-
-.. code-block:: console
-
     kldload <original_driver>
     kldload <original_driver>
-    kldload nic_uio
 
 
-(if updating the list of associated network ports)
+    kldload nic_uio  # optional