drivers: create new directory
[dpdk.git] / doc / guides / linux_gsg / build_dpdk.rst
1 ..  BSD LICENSE
2     Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation. All rights reserved.
3     All rights reserved.
4
5     Redistribution and use in source and binary forms, with or without
6     modification, are permitted provided that the following conditions
7     are met:
8
9     * Redistributions of source code must retain the above copyright
10     notice, this list of conditions and the following disclaimer.
11     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
12     notice, this list of conditions and the following disclaimer in
13     the documentation and/or other materials provided with the
14     distribution.
15     * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
16     contributors may be used to endorse or promote products derived
17     from this software without specific prior written permission.
18
19     THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
20     "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
21     LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
22     A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
23     OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
24     SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
25     LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
26     DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
27     THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
28     (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
29     OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
30
31 Compiling the DPDK Target from Source
32 =====================================
33
34 .. note::
35
36     Parts of this process can also be done using the setup script described in Chapter 6 of this document.
37
38 Install the DPDK and Browse Sources
39 -----------------------------------
40
41 First, uncompress the archive and move to the uncompressed DPDK source directory:
42
43 .. code-block:: console
44
45    user@host:~$ unzip DPDK-<version>.zip
46    user@host:~$ cd DPDK-<version>
47    user@host:~/DPDK-<version>$ ls
48    app/   config/   drivers/   examples/   lib/   LICENSE.GPL   LICENSE.LGPL   Makefile   mk/   scripts/   tools/
49
50 The DPDK is composed of several directories:
51
52 *   lib: Source code of DPDK libraries
53
54 *   drivers: Source code of DPDK poll-mode drivers
55
56 *   app: Source code of DPDK applications (automatic tests)
57
58 *   examples: Source code of DPDK application examples
59
60 *   config, tools, scripts, mk: Framework-related makefiles, scripts and configuration
61
62 Installation of DPDK Target Environments
63 ----------------------------------------
64
65 The format of a DPDK target is:
66
67     ARCH-MACHINE-EXECENV-TOOLCHAIN
68
69 where:
70
71 *   ARCH can be:  i686, x86_64, ppc_64
72
73 *   MACHINE can be:  native, ivshmem, power8
74
75 *   EXECENV can be:  linuxapp,  bsdapp
76
77 *   TOOLCHAIN can be:  gcc,  icc
78
79 The targets to be installed depend on the 32-bit and/or 64-bit packages and compilers installed on the host.
80 Available targets can be found in the DPDK/config directory.
81 The defconfig\_ prefix should not be used.
82
83 .. note::
84
85     Configuration files are provided with the RTE_MACHINE optimization level set.
86     Within the configuration files, the RTE_MACHINE configuration value is set to native,
87     which means that the compiled software is tuned for the platform on which it is built.
88     For more information on this setting, and its possible values, see the *DPDK Programmers Guide*.
89
90 When using the IntelĀ® C++ Compiler (icc), one of the following commands should be invoked for 64-bit or 32-bit use respectively.
91 Notice that the shell scripts update the $PATH variable and therefore should not be performed in the same session.
92 Also, verify the compiler's installation directory since the path may be different:
93
94 .. code-block:: console
95
96     source /opt/intel/bin/iccvars.sh intel64
97     source /opt/intel/bin/iccvars.sh ia32
98
99 To install and make targets, use the make install T=<target> command in the top-level DPDK directory.
100
101 For example, to compile a 64-bit target using icc, run:
102
103 .. code-block:: console
104
105     make install T=x86_64-native-linuxapp-icc
106
107 To compile a 32-bit build using gcc, the make command should be:
108
109 .. code-block:: console
110
111     make install T=i686-native-linuxapp-gcc
112
113 To compile all 64-bit targets using gcc, use:
114
115 .. code-block:: console
116
117     make install T=x86_64*gcc
118
119 To compile all 64-bit targets using both gcc and icc, use:
120
121 .. code-block:: console
122
123     make install T=x86_64-*
124
125 .. note::
126
127     The wildcard operator (*) can be used to create multiple targets at the same time.
128
129 To prepare a target without building it, for example, if the configuration changes need to be made before compilation,
130 use the make config T=<target> command:
131
132 .. code-block:: console
133
134     make config T=x86_64-native-linuxapp-gcc
135
136 .. warning::
137
138     Any kernel modules to be used, e.g. igb_uio, kni, must be compiled with the
139     same kernel as the one running on the target.
140     If the DPDK is not being built on the target machine,
141     the RTE_KERNELDIR environment variable should be used to point the compilation at a copy of the kernel version to be used on the target machine.
142
143 Once the target environment is created, the user may move to the target environment directory and continue to make code changes and re-compile.
144 The user may also make modifications to the compile-time DPDK configuration by editing the .config file in the build directory.
145 (This is a build-local copy of the defconfig file from the top- level config directory).
146
147 .. code-block:: console
148
149     cd x86_64-native-linuxapp-gcc
150     vi .config
151     make
152
153 In addition, the make clean command can be used to remove any existing compiled files for a subsequent full, clean rebuild of the code.
154
155 Browsing the Installed DPDK Environment Target
156 ----------------------------------------------
157
158 Once a target is created it contains all libraries, including poll-mode drivers, and header files for the DPDK environment that are required to build customer applications.
159 In addition, the test and testpmd applications are built under the build/app directory, which may be used for testing.
160 A kmod  directory is also present that contains kernel modules which may be loaded if needed.
161
162 .. code-block:: console
163
164     $ ls x86_64-native-linuxapp-gcc
165     app build hostapp include kmod lib Makefile
166
167 Loading Modules to Enable Userspace IO for DPDK
168 -----------------------------------------------
169
170 To run any DPDK application, a suitable uio module can be loaded into the running kernel.
171 In many cases, the standard uio_pci_generic module included in the Linux kernel
172 can provide the uio capability. This module can be loaded using the command
173
174 .. code-block:: console
175
176     sudo modprobe uio_pci_generic
177
178 As an alternative to the uio_pci_generic, the DPDK also includes the igb_uio
179 module which can be found in the kmod subdirectory referred to above. It can
180 be loaded as shown below:
181
182 .. code-block:: console
183
184     sudo modprobe uio
185     sudo insmod kmod/igb_uio.ko
186
187 .. note::
188
189     For some devices which lack support for legacy interrupts, e.g. virtual function
190     (VF) devices, the igb_uio module may be needed in place of uio_pci_generic.
191
192 Since DPDK release 1.7 onward provides VFIO support, use of UIO is optional
193 for platforms that support using VFIO.
194
195 Loading VFIO Module
196 -------------------
197
198 To run an DPDK application and make use of VFIO, the vfio-pci module must be loaded:
199
200 .. code-block:: console
201
202     sudo modprobe vfio-pci
203
204 Note that in order to use VFIO, your kernel must support it.
205 VFIO kernel modules have been included in the Linux kernel since version 3.6.0 and are usually present by default,
206 however please consult your distributions documentation to make sure that is the case.
207
208 Also, to use VFIO, both kernel and BIOS must support and be configured to use IO virtualization (such as IntelĀ® VT-d).
209
210 For proper operation of VFIO when running DPDK applications as a non-privileged user, correct permissions should also be set up.
211 This can be done by using the DPDK setup script (called setup.sh and located in the tools directory).
212
213 Binding and Unbinding Network Ports to/from the Kernel Modules
214 ----------------------------------------------------------------------
215
216 As of release 1.4, DPDK applications no longer automatically unbind all supported network ports from the kernel driver in use.
217 Instead, all ports that are to be used by an DPDK application must be bound to the
218 uio_pci_generic, igb_uio or vfio-pci module before the application is run.
219 Any network ports under Linux* control will be ignored by the DPDK poll-mode drivers and cannot be used by the application.
220
221 .. warning::
222
223     The DPDK will, by default, no longer automatically unbind network ports from the kernel driver at startup.
224     Any ports to be used by an DPDK application must be unbound from Linux* control and
225     bound to the uio_pci_generic, igb_uio or vfio-pci module before the application is run.
226
227 To bind ports to the uio_pci_generic, igb_uio or vfio-pci module for DPDK use,
228 and then subsequently return ports to Linux* control,
229 a utility script called dpdk_nic _bind.py is provided in the tools subdirectory.
230 This utility can be used to provide a view of the current state of the network ports on the system,
231 and to bind and unbind those ports from the different kernel modules, including the uio and vfio modules.
232 The following are some examples of how the script can be used.
233 A full description of the script and its parameters can be obtained by calling the script with the --help or --usage options.
234 Note that the uio or vfio kernel modules to be used, should be loaded into the kernel before
235 running the dpdk_nic_bind.py script.
236
237 .. warning::
238
239     Due to the way VFIO works, there are certain limitations to which devices can be used with VFIO.
240     Mainly it comes down to how IOMMU groups work.
241     Any Virtual Function device can be used with VFIO on its own, but physical devices will require either all ports bound to VFIO,
242     or some of them bound to VFIO while others not being bound to anything at all.
243
244     If your device is behind a PCI-to-PCI bridge, the bridge will then be part of the IOMMU group in which your device is in.
245     Therefore, the bridge driver should also be unbound from the bridge PCI device for VFIO to work with devices behind the bridge.
246
247 .. warning::
248
249     While any user can run the dpdk_nic_bind.py script to view the status of the network ports,
250     binding or unbinding network ports requires root privileges.
251
252 To see the status of all network ports on the system:
253
254 .. code-block:: console
255
256     root@host:DPDK# ./tools/dpdk_nic_bind.py --status
257
258     Network devices using DPDK-compatible driver
259     ============================================
260     0000:82:00.0 '82599EB 10-Gigabit SFI/SFP+ Network Connection' drv=uio_pci_generic unused=ixgbe
261     0000:82:00.1 '82599EB 10-Gigabit SFI/SFP+ Network Connection' drv=uio_pci_generic unused=ixgbe
262
263     Network devices using kernel driver
264     ===================================
265     0000:04:00.0 'I350 Gigabit Network Connection' if=em0 drv=igb unused=uio_pci_generic *Active*
266     0000:04:00.1 'I350 Gigabit Network Connection' if=eth1 drv=igb unused=uio_pci_generic
267     0000:04:00.2 'I350 Gigabit Network Connection' if=eth2 drv=igb unused=uio_pci_generic
268     0000:04:00.3 'I350 Gigabit Network Connection' if=eth3 drv=igb unused=uio_pci_generic
269
270     Other network devices
271     =====================
272     <none>
273
274 To bind device eth1, 04:00.1, to the uio_pci_generic driver:
275
276 .. code-block:: console
277
278     root@host:DPDK# ./tools/dpdk_nic_bind.py --bind=uio_pci_generic 04:00.1
279
280 or, alternatively,
281
282 .. code-block:: console
283
284     root@host:DPDK# ./tools/dpdk_nic_bind.py --bind=uio_pci_generic eth1
285
286 To restore device 82:00.0 to its original kernel binding:
287
288 .. code-block:: console
289
290     root@host:DPDK# ./tools/dpdk_nic_bind.py --bind=ixgbe 82:00.0