0cc5fd173c67bc70804a8a70b2d9f2a62bc509e4
[deb_dpdk.git] / doc / guides / linux_gsg / build_sample_apps.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 and Running Sample Applications
32 =========================================
33
34 The chapter describes how to compile and run applications in an DPDK environment.
35 It also provides a pointer to where sample applications are stored.
36
37 .. note::
38
39     Parts of this process can also be done using the setup script described the
40     :ref:`linux_setup_script` section of this document.
41
42 Compiling a Sample Application
43 ------------------------------
44
45 Once an DPDK target environment directory has been created (such as ``x86_64-native-linuxapp-gcc``),
46 it contains all libraries and header files required to build an application.
47
48 When compiling an application in the Linux* environment on the DPDK, the following variables must be exported:
49
50 * ``RTE_SDK`` - Points to the DPDK installation directory.
51
52 * ``RTE_TARGET`` - Points to the DPDK target environment directory.
53
54 The following is an example of creating the ``helloworld`` application, which runs in the DPDK Linux environment.
55 This example may be found in the ``${RTE_SDK}/examples`` directory.
56
57 The directory contains the ``main.c`` file. This file, when combined with the libraries in the DPDK target environment,
58 calls the various functions to initialize the DPDK environment,
59 then launches an entry point (dispatch application) for each core to be utilized.
60 By default, the binary is generated in the build directory.
61
62 .. code-block:: console
63
64     cd examples/helloworld/
65     export RTE_SDK=$HOME/DPDK
66     export RTE_TARGET=x86_64-native-linuxapp-gcc
67
68     make
69         CC main.o
70         LD helloworld
71         INSTALL-APP helloworld
72         INSTALL-MAP helloworld.map
73
74     ls build/app
75         helloworld helloworld.map
76
77 .. note::
78
79     In the above example, ``helloworld`` was in the directory structure of the DPDK.
80     However, it could have been located outside the directory structure to keep the DPDK structure intact.
81     In the following case, the ``helloworld`` application is copied to a new directory as a new starting point.
82
83     .. code-block:: console
84
85        export RTE_SDK=/home/user/DPDK
86        cp -r $(RTE_SDK)/examples/helloworld my_rte_app
87        cd my_rte_app/
88        export RTE_TARGET=x86_64-native-linuxapp-gcc
89
90        make
91          CC main.o
92          LD helloworld
93          INSTALL-APP helloworld
94          INSTALL-MAP helloworld.map
95
96 Running a Sample Application
97 ----------------------------
98
99 .. warning::
100
101     Before running the application make sure:
102
103     - Hugepages setup is done.
104     - Any kernel driver being used is loaded.
105     - In case needed, ports being used by the application should be
106       bound to the corresponding kernel driver.
107
108     refer to :ref:`linux_gsg_linux_drivers` for more details.
109
110 The application is linked with the DPDK target environment's Environmental Abstraction Layer (EAL) library,
111 which provides some options that are generic to every DPDK application.
112
113 The following is the list of options that can be given to the EAL:
114
115 .. code-block:: console
116
117     ./rte-app [-c COREMASK | -l CORELIST] [-n NUM] [-b <domain:bus:devid.func>] \
118               [--socket-mem=MB,...] [-d LIB.so|DIR] [-m MB] [-r NUM] [-v] [--file-prefix] \
119               [--proc-type <primary|secondary|auto>] [-- xen-dom0]
120
121 The EAL options are as follows:
122
123 * ``-c COREMASK`` or ``-l CORELIST``:
124   An hexadecimal bit mask of the cores to run on. Note that core numbering can
125   change between platforms and should be determined beforehand. The corelist is
126   a set of core numbers instead of a bitmap core mask.
127
128 * ``-n NUM``:
129   Number of memory channels per processor socket.
130
131 * ``-b <domain:bus:devid.func>``:
132   Blacklisting of ports; prevent EAL from using specified PCI device
133   (multiple ``-b`` options are allowed).
134
135 * ``--use-device``:
136   use the specified Ethernet device(s) only. Use comma-separate
137   ``[domain:]bus:devid.func`` values. Cannot be used with ``-b`` option.
138
139 * ``--socket-mem``:
140   Memory to allocate from hugepages on specific sockets.
141
142 * ``-d``:
143   Add a driver or driver directory to be loaded.
144   The application should use this option to load the pmd drivers
145   that are built as shared libraries.
146
147 * ``-m MB``:
148   Memory to allocate from hugepages, regardless of processor socket. It is
149   recommended that ``--socket-mem`` be used instead of this option.
150
151 * ``-r NUM``:
152   Number of memory ranks.
153
154 * ``-v``:
155   Display version information on startup.
156
157 * ``--huge-dir``:
158   The directory where hugetlbfs is mounted.
159
160 * ``--file-prefix``:
161   The prefix text used for hugepage filenames.
162
163 * ``--proc-type``:
164   The type of process instance.
165
166 * ``--xen-dom0``:
167   Support application running on Xen Domain0 without hugetlbfs.
168
169 * ``--vmware-tsc-map``:
170   Use VMware TSC map instead of native RDTSC.
171
172 * ``--base-virtaddr``:
173   Specify base virtual address.
174
175 * ``--vfio-intr``:
176   Specify interrupt type to be used by VFIO (has no effect if VFIO is not used).
177
178 The ``-c`` or ``-l`` and option is mandatory; the others are optional.
179
180 Copy the DPDK application binary to your target, then run the application as follows
181 (assuming the platform has four memory channels per processor socket,
182 and that cores 0-3 are present and are to be used for running the application)::
183
184     ./helloworld -l 0-3 -n 4
185
186 .. note::
187
188     The ``--proc-type`` and ``--file-prefix`` EAL options are used for running
189     multiple DPDK processes. See the "Multi-process Sample Application"
190     chapter in the *DPDK Sample Applications User Guide* and the *DPDK
191     Programmers Guide* for more details.
192
193 Logical Core Use by Applications
194 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
195
196 The coremask (-c 0x0f) or corelist (-l 0-3) parameter is always mandatory for DPDK applications.
197 Each bit of the mask corresponds to the equivalent logical core number as reported by Linux. The preferred corelist option is a cleaner method to define cores to be used.
198 Since these logical core numbers, and their mapping to specific cores on specific NUMA sockets, can vary from platform to platform,
199 it is recommended that the core layout for each platform be considered when choosing the coremask/corelist to use in each case.
200
201 On initialization of the EAL layer by an DPDK application, the logical cores to be used and their socket location are displayed.
202 This information can also be determined for all cores on the system by examining the ``/proc/cpuinfo`` file, for example, by running cat ``/proc/cpuinfo``.
203 The physical id attribute listed for each processor indicates the CPU socket to which it belongs.
204 This can be useful when using other processors to understand the mapping of the logical cores to the sockets.
205
206 .. note::
207
208     A more graphical view of the logical core layout may be obtained using the ``lstopo`` Linux utility.
209     On Fedora Linux, this may be installed and run using the following command::
210
211         sudo yum install hwloc
212         ./lstopo
213
214 .. warning::
215
216     The logical core layout can change between different board layouts and should be checked before selecting an application coremask/corelist.
217
218 Hugepage Memory Use by Applications
219 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
220
221 When running an application, it is recommended to use the same amount of memory as that allocated for hugepages.
222 This is done automatically by the DPDK application at startup,
223 if no ``-m`` or ``--socket-mem`` parameter is passed to it when run.
224
225 If more memory is requested by explicitly passing a ``-m`` or ``--socket-mem`` value, the application fails.
226 However, the application itself can also fail if the user requests less memory than the reserved amount of hugepage-memory, particularly if using the ``-m`` option.
227 The reason is as follows.
228 Suppose the system has 1024 reserved 2 MB pages in socket 0 and 1024 in socket 1.
229 If the user requests 128 MB of memory, the 64 pages may not match the constraints:
230
231 *   The hugepage memory by be given to the application by the kernel in socket 1 only.
232     In this case, if the application attempts to create an object, such as a ring or memory pool in socket 0, it fails.
233     To avoid this issue, it is recommended that the ``--socket-mem`` option be used instead of the ``-m`` option.
234
235 *   These pages can be located anywhere in physical memory, and, although the DPDK EAL will attempt to allocate memory in contiguous blocks,
236     it is possible that the pages will not be contiguous. In this case, the application is not able to allocate big memory pools.
237
238 The socket-mem option can be used to request specific amounts of memory for specific sockets.
239 This is accomplished by supplying the ``--socket-mem`` flag followed by amounts of memory requested on each socket,
240 for example, supply ``--socket-mem=0,512`` to try and reserve 512 MB for socket 1 only.
241 Similarly, on a four socket system, to allocate 1 GB memory on each of sockets 0 and 2 only, the parameter ``--socket-mem=1024,0,1024`` can be used.
242 No memory will be reserved on any CPU socket that is not explicitly referenced, for example, socket 3 in this case.
243 If the DPDK cannot allocate enough memory on each socket, the EAL initialization fails.
244
245 Additional Sample Applications
246 ------------------------------
247
248 Additional sample applications are included in the ${RTE_SDK}/examples directory.
249 These sample applications may be built and run in a manner similar to that described in earlier sections in this manual.
250 In addition, see the *DPDK Sample Applications User Guide* for a description of the application,
251 specific instructions on compilation and execution and some explanation of the code.
252
253 Additional Test Applications
254 ----------------------------
255
256 In addition, there are two other applications that are built when the libraries are created.
257 The source files for these are in the DPDK/app directory and are called test and testpmd.
258 Once the libraries are created, they can be found in the build/app directory.
259
260 *   The test application provides a variety of specific tests for the various functions in the DPDK.
261
262 *   The testpmd application provides a number of different packet throughput tests and
263     examples of features such as how to use the Flow Director found in the IntelĀ® 82599 10 Gigabit Ethernet Controller.