src/vppinfra/linux/mem.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2017 Cisco and/or its affiliates.
   3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   4  * you may not use this file except in compliance with the License.
   5  * You may obtain a copy of the License at:
   6  *
   7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   8  *
   9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  12  * See the License for the specific language governing permissions and
  13  * limitations under the License.
  14  */
  15
  16 #define _GNU_SOURCE
  17 #include <stdlib.h>
  18 #include <sys/types.h>
  19 #include <sys/stat.h>
  20 #include <unistd.h>
  21 #include <sys/mount.h>
  22 #include <sys/mman.h>
  23 #include <fcntl.h>
  24 #include <linux/mempolicy.h>
  25 #include <linux/memfd.h>
  26
  27 #include <vppinfra/clib.h>
  28 #include <vppinfra/mem.h>
  29 #include <vppinfra/format.h>
  30 #include <vppinfra/clib_error.h>
  31 #include <vppinfra/linux/syscall.h>
  32 #include <vppinfra/linux/sysfs.h>
  33
  34 #ifndef F_LINUX_SPECIFIC_BASE
  35 #define F_LINUX_SPECIFIC_BASE 1024
  36 #endif
  37
  38 #ifndef F_ADD_SEALS
  39 #define F_ADD_SEALS (F_LINUX_SPECIFIC_BASE + 9)
  40 #define F_GET_SEALS (F_LINUX_SPECIFIC_BASE + 10)
  41
  42 #define F_SEAL_SEAL     0x0001  /* prevent further seals from being set */
  43 #define F_SEAL_SHRINK   0x0002  /* prevent file from shrinking */
  44 #define F_SEAL_GROW     0x0004  /* prevent file from growing */
  45 #define F_SEAL_WRITE    0x0008  /* prevent writes */
  46 #endif
  47
  48 int
  49 clib_mem_vm_get_log2_page_size (int fd)
  50 {
  51   struct stat st = { 0 };
  52   if (fstat (fd, &st) == -1)
  53     return 0;
  54   return min_log2 (st.st_blksize);
  55 }
  56
  57 clib_error_t *
  58 clib_mem_vm_ext_alloc (clib_mem_vm_alloc_t * a)
  59 {
  60   int fd = -1;
  61   clib_error_t *err = 0;
  62   void *addr = 0;
  63   u8 *filename = 0;
  64   int mmap_flags = MAP_SHARED;
  65   int log2_page_size;
  66   int n_pages;
  67   int old_mpol = -1;
  68   u64 old_mask[16] = { 0 };
  69
  70   /* save old numa mem policy if needed */
  71   if (a->flags & (CLIB_MEM_VM_F_NUMA_PREFER | CLIB_MEM_VM_F_NUMA_FORCE))
  72     {
  73       int rv;
  74       rv = get_mempolicy (&old_mpol, old_mask, sizeof (old_mask) * 8 + 1,
  75                           0, 0);
  76
  77       if (rv == -1)
  78         {
  79           if (a->numa_node != 0 && (a->flags & CLIB_MEM_VM_F_NUMA_FORCE) != 0)
  80             {
  81               err = clib_error_return_unix (0, "get_mempolicy");
  82               goto error;
  83             }
  84           else
  85             old_mpol = -1;
  86         }
  87     }
  88
  89   /* if we are creating shared segment, we need file descriptor */
  90   if (a->flags & CLIB_MEM_VM_F_SHARED)
  91     {
  92       /* if hugepages are needed we need to create mount point */
  93       if (a->flags & CLIB_MEM_VM_F_HUGETLB)
  94         {
  95           char *mount_dir;
  96           char template[] = "/tmp/hugepage_mount.XXXXXX";
  97
  98           mount_dir = mkdtemp (template);
  99           if (mount_dir == 0)
 100             return clib_error_return_unix (0, "mkdtemp \'%s\'", template);
 101
 102           if (mount ("none", (char *) mount_dir, "hugetlbfs", 0, NULL))
 103             {
 104               err = clib_error_return_unix (0, "mount hugetlb directory '%s'",
 105                                             mount_dir);
 106               goto error;
 107             }
 108
 109           filename = format (0, "%s/%s%c", mount_dir, a->name, 0);
 110
 111           if ((fd = open ((char *) filename, O_CREAT | O_RDWR, 0755)) == -1)
 112             {
 113               err = clib_error_return_unix (0, "open");
 114               goto error;
 115             }
 116           umount2 ((char *) mount_dir, MNT_DETACH);
 117           rmdir ((char *) mount_dir);
 118           mmap_flags |= MAP_LOCKED;
 119         }
 120       else
 121         {
 122           if ((fd = memfd_create (a->name, MFD_ALLOW_SEALING)) == -1)
 123             {
 124               err = clib_error_return_unix (0, "memfd_create");
 125               goto error;
 126             }
 127
 128           if ((fcntl (fd, F_ADD_SEALS, F_SEAL_SHRINK)) == -1)
 129             {
 130               err = clib_error_return_unix (0, "fcntl (F_ADD_SEALS)");
 131               goto error;
 132             }
 133         }
 134       log2_page_size = clib_mem_vm_get_log2_page_size (fd);
 135
 136       if (log2_page_size == 0)
 137         {
 138           err = clib_error_return_unix (0, "cannot determine page size");
 139           goto error;
 140         }
 141     }
 142   else                          /* not CLIB_MEM_VM_F_SHARED */
 143     {
 144       if (a->flags & CLIB_MEM_VM_F_HUGETLB)
 145         {
 146           mmap_flags |= MAP_HUGETLB | MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS;
 147           log2_page_size = 21;
 148         }
 149       else
 150         {
 151           mmap_flags |= MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS;
 152           log2_page_size = min_log2 (sysconf (_SC_PAGESIZE));
 153         }
 154     }
 155
 156   n_pages = ((a->size - 1) >> log2_page_size) + 1;
 157
 158
 159   if (a->flags & CLIB_MEM_VM_F_HUGETLB_PREALLOC)
 160     {
 161       err = clib_sysfs_prealloc_hugepages (a->numa_node,
 162                                            1 << (log2_page_size - 10),
 163                                            n_pages);
 164       if (err)
 165         goto error;
 166
 167     }
 168
 169   if (fd != -1)
 170     if ((ftruncate (fd, a->size)) == -1)
 171       {
 172         err = clib_error_return_unix (0, "ftruncate");
 173         goto error;
 174       }
 175
 176   if (old_mpol != -1)
 177     {
 178       int rv;
 179       u64 mask[16] = { 0 };
 180       mask[0] = 1 << a->numa_node;
 181       rv = set_mempolicy (MPOL_BIND, mask, sizeof (mask) * 8 + 1);
 182       if (rv)
 183         {
 184           err = clib_error_return_unix (0, "set_mempolicy");
 185           goto error;
 186         }
 187     }
 188
 189   addr = mmap (0, a->size, (PROT_READ | PROT_WRITE), mmap_flags, fd, 0);
 190   if (addr == MAP_FAILED)
 191     {
 192       err = clib_error_return_unix (0, "mmap");
 193       goto error;
 194     }
 195
 196   /* re-apply old numa memory policy */
 197   if (old_mpol != -1 &&
 198       set_mempolicy (old_mpol, old_mask, sizeof (old_mask) * 8 + 1) == -1)
 199     {
 200       err = clib_error_return_unix (0, "set_mempolicy");
 201       goto error;
 202     }
 203
 204   a->log2_page_size = log2_page_size;
 205   a->n_pages = n_pages;
 206   a->addr = addr;
 207   a->fd = fd;
 208   goto done;
 209
 210 error:
 211   if (fd != -1)
 212     close (fd);
 213
 214 done:
 215   vec_free (filename);
 216   return err;
 217 }
 218
 219 u64 *
 220 clib_mem_vm_get_paddr (void *mem, int log2_page_size, int n_pages)
 221 {
 222   int pagesize = sysconf (_SC_PAGESIZE);
 223   int fd;
 224   int i;
 225   u64 *r = 0;
 226
 227   if ((fd = open ((char *) "/proc/self/pagemap", O_RDONLY)) == -1)
 228     return 0;
 229
 230   for (i = 0; i < n_pages; i++)
 231     {
 232       u64 seek, pagemap = 0;
 233       uword vaddr = pointer_to_uword (mem) + (((u64) i) << log2_page_size);
 234       seek = ((u64) vaddr / pagesize) * sizeof (u64);
 235       if (lseek (fd, seek, SEEK_SET) != seek)
 236         goto done;
 237
 238       if (read (fd, &pagemap, sizeof (pagemap)) != (sizeof (pagemap)))
 239         goto done;
 240
 241       if ((pagemap & (1ULL << 63)) == 0)
 242         goto done;
 243
 244       pagemap &= pow2_mask (55);
 245       vec_add1 (r, pagemap * pagesize);
 246     }
 247
 248 done:
 249   close (fd);
 250   if (vec_len (r) != n_pages)
 251     {
 252       vec_free (r);
 253       return 0;
 254     }
 255   return r;
 256 }
 257
 258
 259
 260 /*
 261  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 262  *
 263  * Local Variables:
 264  * eval: (c-set-style "gnu")
 265  * End:
 266  */