Imported Upstream version 16.11
[deb_dpdk.git] / doc / guides / linux_gsg / build_dpdk.rst
1 ..  BSD LICENSE
2     Copyright(c) 2010-2015 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 .. _linux_gsg_compiling_dpdk:
32
33 Compiling the DPDK Target from Source
34 =====================================
35
36 .. note::
37
38     Parts of this process can also be done using the setup script described in
39     the :ref:`linux_setup_script` section of this document.
40
41 Install the DPDK and Browse Sources
42 -----------------------------------
43
44 First, uncompress the archive and move to the uncompressed DPDK source directory:
45
46 .. code-block:: console
47
48     unzip DPDK-<version>.zip
49     cd DPDK-<version>
50
51 The DPDK is composed of several directories:
52
53 *   lib: Source code of DPDK libraries
54
55 *   drivers: Source code of DPDK poll-mode drivers
56
57 *   app: Source code of DPDK applications (automatic tests)
58
59 *   examples: Source code of DPDK application examples
60
61 *   config, tools, scripts, mk: Framework-related makefiles, scripts and configuration
62
63 Installation of DPDK Target Environments
64 ----------------------------------------
65
66 The format of a DPDK target is::
67
68     ARCH-MACHINE-EXECENV-TOOLCHAIN
69
70 where:
71
72 * ``ARCH`` can be:  ``i686``, ``x86_64``, ``ppc_64``
73
74 * ``MACHINE`` can be:  ``native``, ``power8``
75
76 * ``EXECENV`` can be:  ``linuxapp``,  ``bsdapp``
77
78 * ``TOOLCHAIN`` can be:  ``gcc``,  ``icc``
79
80 The targets to be installed depend on the 32-bit and/or 64-bit packages and compilers installed on the host.
81 Available targets can be found in the DPDK/config directory.
82 The defconfig\_ prefix should not be used.
83
84 .. note::
85
86     Configuration files are provided with the ``RTE_MACHINE`` optimization level set.
87     Within the configuration files, the ``RTE_MACHINE`` configuration value is set to native,
88     which means that the compiled software is tuned for the platform on which it is built.
89     For more information on this setting, and its possible values, see the *DPDK Programmers Guide*.
90
91 When using the IntelĀ® C++ Compiler (icc), one of the following commands should be invoked for 64-bit or 32-bit use respectively.
92 Notice that the shell scripts update the ``$PATH`` variable and therefore should not be performed in the same session.
93 Also, verify the compiler's installation directory since the path may be different:
94
95 .. code-block:: console
96
97     source /opt/intel/bin/iccvars.sh intel64
98     source /opt/intel/bin/iccvars.sh ia32
99
100 To install and make targets, use the ``make install T=<target>`` command in the top-level DPDK directory.
101
102 For example, to compile a 64-bit target using icc, run:
103
104 .. code-block:: console
105
106     make install T=x86_64-native-linuxapp-icc
107
108 To compile a 32-bit build using gcc, the make command should be:
109
110 .. code-block:: console
111
112     make install T=i686-native-linuxapp-gcc
113
114 To prepare a target without building it, for example, if the configuration changes need to be made before compilation,
115 use the ``make config T=<target>`` command:
116
117 .. code-block:: console
118
119     make config T=x86_64-native-linuxapp-gcc
120
121 .. warning::
122
123     Any kernel modules to be used, e.g. ``igb_uio``, ``kni``, must be compiled with the
124     same kernel as the one running on the target.
125     If the DPDK is not being built on the target machine,
126     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.
127
128 Once the target environment is created, the user may move to the target environment directory and continue to make code changes and re-compile.
129 The user may also make modifications to the compile-time DPDK configuration by editing the .config file in the build directory.
130 (This is a build-local copy of the defconfig file from the top- level config directory).
131
132 .. code-block:: console
133
134     cd x86_64-native-linuxapp-gcc
135     vi .config
136     make
137
138 In addition, the make clean command can be used to remove any existing compiled files for a subsequent full, clean rebuild of the code.
139
140 Browsing the Installed DPDK Environment Target
141 ----------------------------------------------
142
143 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.
144 In addition, the test and testpmd applications are built under the build/app directory, which may be used for testing.
145 A kmod  directory is also present that contains kernel modules which may be loaded if needed.
146
147 Loading Modules to Enable Userspace IO for DPDK
148 -----------------------------------------------
149
150 To run any DPDK application, a suitable uio module can be loaded into the running kernel.
151 In many cases, the standard ``uio_pci_generic`` module included in the Linux kernel
152 can provide the uio capability. This module can be loaded using the command
153
154 .. code-block:: console
155
156     sudo modprobe uio_pci_generic
157
158 As an alternative to the ``uio_pci_generic``, the DPDK also includes the igb_uio
159 module which can be found in the kmod subdirectory referred to above. It can
160 be loaded as shown below:
161
162 .. code-block:: console
163
164     sudo modprobe uio
165     sudo insmod kmod/igb_uio.ko
166
167 .. note::
168
169     For some devices which lack support for legacy interrupts, e.g. virtual function
170     (VF) devices, the ``igb_uio`` module may be needed in place of ``uio_pci_generic``.
171
172 Since DPDK release 1.7 onward provides VFIO support, use of UIO is optional
173 for platforms that support using VFIO.
174
175 Loading VFIO Module
176 -------------------
177
178 To run an DPDK application and make use of VFIO, the ``vfio-pci`` module must be loaded:
179
180 .. code-block:: console
181
182     sudo modprobe vfio-pci
183
184 Note that in order to use VFIO, your kernel must support it.
185 VFIO kernel modules have been included in the Linux kernel since version 3.6.0 and are usually present by default,
186 however please consult your distributions documentation to make sure that is the case.
187
188 Also, to use VFIO, both kernel and BIOS must support and be configured to use IO virtualization (such as IntelĀ® VT-d).
189
190 For proper operation of VFIO when running DPDK applications as a non-privileged user, correct permissions should also be set up.
191 This can be done by using the DPDK setup script (called dpdk-setup.sh and located in the tools directory).
192
193 .. _linux_gsg_binding_kernel:
194
195 Binding and Unbinding Network Ports to/from the Kernel Modules
196 --------------------------------------------------------------
197
198 As of release 1.4, DPDK applications no longer automatically unbind all supported network ports from the kernel driver in use.
199 Instead, all ports that are to be used by an DPDK application must be bound to the
200 ``uio_pci_generic``, ``igb_uio`` or ``vfio-pci`` module before the application is run.
201 Any network ports under Linux* control will be ignored by the DPDK poll-mode drivers and cannot be used by the application.
202
203 .. warning::
204
205     The DPDK will, by default, no longer automatically unbind network ports from the kernel driver at startup.
206     Any ports to be used by an DPDK application must be unbound from Linux* control and
207     bound to the ``uio_pci_generic``, ``igb_uio`` or ``vfio-pci`` module before the application is run.
208
209 To bind ports to the ``uio_pci_generic``, ``igb_uio`` or ``vfio-pci`` module for DPDK use,
210 and then subsequently return ports to Linux* control,
211 a utility script called dpdk_nic _bind.py is provided in the tools subdirectory.
212 This utility can be used to provide a view of the current state of the network ports on the system,
213 and to bind and unbind those ports from the different kernel modules, including the uio and vfio modules.
214 The following are some examples of how the script can be used.
215 A full description of the script and its parameters can be obtained by calling the script with the ``--help`` or ``--usage`` options.
216 Note that the uio or vfio kernel modules to be used, should be loaded into the kernel before
217 running the ``dpdk-devbind.py`` script.
218
219 .. warning::
220
221     Due to the way VFIO works, there are certain limitations to which devices can be used with VFIO.
222     Mainly it comes down to how IOMMU groups work.
223     Any Virtual Function device can be used with VFIO on its own, but physical devices will require either all ports bound to VFIO,
224     or some of them bound to VFIO while others not being bound to anything at all.
225
226     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.
227     Therefore, the bridge driver should also be unbound from the bridge PCI device for VFIO to work with devices behind the bridge.
228
229 .. warning::
230
231     While any user can run the dpdk-devbind.py script to view the status of the network ports,
232     binding or unbinding network ports requires root privileges.
233
234 To see the status of all network ports on the system:
235
236 .. code-block:: console
237
238     ./tools/dpdk-devbind.py --status
239
240     Network devices using DPDK-compatible driver
241     ============================================
242     0000:82:00.0 '82599EB 10-GbE NIC' drv=uio_pci_generic unused=ixgbe
243     0000:82:00.1 '82599EB 10-GbE NIC' drv=uio_pci_generic unused=ixgbe
244
245     Network devices using kernel driver
246     ===================================
247     0000:04:00.0 'I350 1-GbE NIC' if=em0  drv=igb unused=uio_pci_generic *Active*
248     0000:04:00.1 'I350 1-GbE NIC' if=eth1 drv=igb unused=uio_pci_generic
249     0000:04:00.2 'I350 1-GbE NIC' if=eth2 drv=igb unused=uio_pci_generic
250     0000:04:00.3 'I350 1-GbE NIC' if=eth3 drv=igb unused=uio_pci_generic
251
252     Other network devices
253     =====================
254     <none>
255
256 To bind device ``eth1``,``04:00.1``, to the ``uio_pci_generic`` driver:
257
258 .. code-block:: console
259
260     ./tools/dpdk-devbind.py --bind=uio_pci_generic 04:00.1
261
262 or, alternatively,
263
264 .. code-block:: console
265
266     ./tools/dpdk-devbind.py --bind=uio_pci_generic eth1
267
268 To restore device ``82:00.0`` to its original kernel binding:
269
270 .. code-block:: console
271
272     ./tools/dpdk-devbind.py --bind=ixgbe 82:00.0