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 =
  75         get_mempolicy (&old_mpol, old_mask, sizeof (old_mask) * 8 + 1, 0, 0);
  76
  77       if (rv == -1)
  78         {
  79           if ((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   else                          /* not CLIB_MEM_VM_F_SHARED */
 137     {
 138       if (a->flags & CLIB_MEM_VM_F_HUGETLB)
 139         {
 140           mmap_flags |= MAP_HUGETLB | MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS;
 141           log2_page_size = 21;
 142         }
 143       else
 144         {
 145           mmap_flags |= MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS;
 146           log2_page_size = min_log2 (sysconf (_SC_PAGESIZE));
 147         }
 148     }
 149
 150   n_pages = ((a->size - 1) >> log2_page_size) + 1;
 151
 152
 153   if (a->flags & CLIB_MEM_VM_F_HUGETLB_PREALLOC)
 154     {
 155       err = clib_sysfs_prealloc_hugepages (a->numa_node,
 156                                            1 << (log2_page_size - 10),
 157                                            n_pages);
 158       if (err)
 159         goto error;
 160
 161     }
 162
 163   if (fd != -1)
 164     if ((ftruncate (fd, a->size)) == -1)
 165       {
 166         err = clib_error_return_unix (0, "ftruncate");
 167         goto error;
 168       }
 169
 170   if (old_mpol != -1)
 171     {
 172       int rv;
 173       u64 mask[16] = { 0 };
 174       mask[0] = 1 << a->numa_node;
 175       rv = set_mempolicy (MPOL_BIND, mask, sizeof (mask) * 8 + 1);
 176       if (rv)
 177         {
 178           err = clib_error_return_unix (0, "set_mempolicy");
 179           goto error;
 180         }
 181     }
 182
 183   addr = mmap (0, a->size, (PROT_READ | PROT_WRITE), mmap_flags, fd, 0);
 184   if (addr == MAP_FAILED)
 185     {
 186       err = clib_error_return_unix (0, "mmap");
 187       goto error;
 188     }
 189
 190   /* re-apply ole numa memory policy */
 191   if (old_mpol != -1 &&
 192       set_mempolicy (old_mpol, old_mask, sizeof (old_mask) * 8 + 1) == -1)
 193     {
 194       err = clib_error_return_unix (0, "set_mempolicy");
 195       goto error;
 196     }
 197
 198   a->log2_page_size = log2_page_size;
 199   a->n_pages = n_pages;
 200   a->addr = addr;
 201   a->fd = fd;
 202   goto done;
 203
 204 error:
 205   if (fd != -1)
 206     close (fd);
 207
 208 done:
 209   vec_free (filename);
 210   return err;
 211 }
 212
 213 u64 *
 214 clib_mem_vm_get_paddr (void *mem, int log2_page_size, int n_pages)
 215 {
 216   int pagesize = sysconf (_SC_PAGESIZE);
 217   int fd;
 218   int i;
 219   u64 *r = 0;
 220
 221   if ((fd = open ((char *) "/proc/self/pagemap", O_RDONLY)) == -1)
 222     return 0;
 223
 224   for (i = 0; i < n_pages; i++)
 225     {
 226       u64 seek, pagemap = 0;
 227       uword vaddr = pointer_to_uword (mem) + (((u64) i) << log2_page_size);
 228       seek = ((u64) vaddr / pagesize) * sizeof (u64);
 229       if (lseek (fd, seek, SEEK_SET) != seek)
 230         goto done;
 231
 232       if (read (fd, &pagemap, sizeof (pagemap)) != (sizeof (pagemap)))
 233         goto done;
 234
 235       if ((pagemap & (1ULL << 63)) == 0)
 236         goto done;
 237
 238       pagemap &= pow2_mask (55);
 239       vec_add1 (r, pagemap * pagesize);
 240     }
 241
 242 done:
 243   close (fd);
 244   if (vec_len (r) != n_pages)
 245     {
 246       vec_free (r);
 247       return 0;
 248     }
 249   return r;
 250 }
 251
 252
 253
 254 /*
 255  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 256  *
 257  * Local Variables:
 258  * eval: (c-set-style "gnu")
 259  * End:
 260  */