Imported Upstream version 16.04
[deb_dpdk.git] / lib / librte_eal / common / include / rte_malloc.h
diff --git a/lib/librte_eal/common/include/rte_malloc.h b/lib/librte_eal/common/include/rte_malloc.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..74bb78c
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,342 @@
+/*-
+ *   BSD LICENSE
+ *
+ *   Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation. All rights reserved.
+ *   All rights reserved.
+ *
+ *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+ *   modification, are permitted provided that the following conditions
+ *   are met:
+ *
+ *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
+ *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
+ *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
+ *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
+ *       the documentation and/or other materials provided with the
+ *       distribution.
+ *     * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
+ *       contributors may be used to endorse or promote products derived
+ *       from this software without specific prior written permission.
+ *
+ *   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
+ *   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
+ *   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
+ *   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
+ *   OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
+ *   SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
+ *   LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
+ *   DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
+ *   THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
+ *   (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
+ *   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+ */
+
+#ifndef _RTE_MALLOC_H_
+#define _RTE_MALLOC_H_
+
+/**
+ * @file
+ * RTE Malloc. This library provides methods for dynamically allocating memory
+ * from hugepages.
+ */
+
+#include <stdio.h>
+#include <stddef.h>
+#include <rte_memory.h>
+
+#ifdef __cplusplus
+extern "C" {
+#endif
+
+/**
+ *  Structure to hold heap statistics obtained from rte_malloc_get_socket_stats function.
+ */
+struct rte_malloc_socket_stats {
+       size_t heap_totalsz_bytes; /**< Total bytes on heap */
+       size_t heap_freesz_bytes;  /**< Total free bytes on heap */
+       size_t greatest_free_size; /**< Size in bytes of largest free block */
+       unsigned free_count;       /**< Number of free elements on heap */
+       unsigned alloc_count;      /**< Number of allocated elements on heap */
+       size_t heap_allocsz_bytes; /**< Total allocated bytes on heap */
+};
+
+/**
+ * This function allocates memory from the huge-page area of memory. The memory
+ * is not cleared. In NUMA systems, the memory allocated resides on the same
+ * NUMA socket as the core that calls this function.
+ *
+ * @param type
+ *   A string identifying the type of allocated objects (useful for debug
+ *   purposes, such as identifying the cause of a memory leak). Can be NULL.
+ * @param size
+ *   Size (in bytes) to be allocated.
+ * @param align
+ *   If 0, the return is a pointer that is suitably aligned for any kind of
+ *   variable (in the same manner as malloc()).
+ *   Otherwise, the return is a pointer that is a multiple of *align*. In
+ *   this case, it must be a power of two. (Minimum alignment is the
+ *   cacheline size, i.e. 64-bytes)
+ * @return
+ *   - NULL on error. Not enough memory, or invalid arguments (size is 0,
+ *     align is not a power of two).
+ *   - Otherwise, the pointer to the allocated object.
+ */
+void *
+rte_malloc(const char *type, size_t size, unsigned align);
+
+/**
+ * Allocate zero'ed memory from the heap.
+ *
+ * Equivalent to rte_malloc() except that the memory zone is
+ * initialised with zeros. In NUMA systems, the memory allocated resides on the
+ * same NUMA socket as the core that calls this function.
+ *
+ * @param type
+ *   A string identifying the type of allocated objects (useful for debug
+ *   purposes, such as identifying the cause of a memory leak). Can be NULL.
+ * @param size
+ *   Size (in bytes) to be allocated.
+ * @param align
+ *   If 0, the return is a pointer that is suitably aligned for any kind of
+ *   variable (in the same manner as malloc()).
+ *   Otherwise, the return is a pointer that is a multiple of *align*. In
+ *   this case, it must obviously be a power of two. (Minimum alignment is the
+ *   cacheline size, i.e. 64-bytes)
+ * @return
+ *   - NULL on error. Not enough memory, or invalid arguments (size is 0,
+ *     align is not a power of two).
+ *   - Otherwise, the pointer to the allocated object.
+ */
+void *
+rte_zmalloc(const char *type, size_t size, unsigned align);
+
+/**
+ * Replacement function for calloc(), using huge-page memory. Memory area is
+ * initialised with zeros. In NUMA systems, the memory allocated resides on the
+ * same NUMA socket as the core that calls this function.
+ *
+ * @param type
+ *   A string identifying the type of allocated objects (useful for debug
+ *   purposes, such as identifying the cause of a memory leak). Can be NULL.
+ * @param num
+ *   Number of elements to be allocated.
+ * @param size
+ *   Size (in bytes) of a single element.
+ * @param align
+ *   If 0, the return is a pointer that is suitably aligned for any kind of
+ *   variable (in the same manner as malloc()).
+ *   Otherwise, the return is a pointer that is a multiple of *align*. In
+ *   this case, it must obviously be a power of two. (Minimum alignment is the
+ *   cacheline size, i.e. 64-bytes)
+ * @return
+ *   - NULL on error. Not enough memory, or invalid arguments (size is 0,
+ *     align is not a power of two).
+ *   - Otherwise, the pointer to the allocated object.
+ */
+void *
+rte_calloc(const char *type, size_t num, size_t size, unsigned align);
+
+/**
+ * Replacement function for realloc(), using huge-page memory. Reserved area
+ * memory is resized, preserving contents. In NUMA systems, the new area
+ * resides on the same NUMA socket as the old area.
+ *
+ * @param ptr
+ *   Pointer to already allocated memory
+ * @param size
+ *   Size (in bytes) of new area. If this is 0, memory is freed.
+ * @param align
+ *   If 0, the return is a pointer that is suitably aligned for any kind of
+ *   variable (in the same manner as malloc()).
+ *   Otherwise, the return is a pointer that is a multiple of *align*. In
+ *   this case, it must obviously be a power of two. (Minimum alignment is the
+ *   cacheline size, i.e. 64-bytes)
+ * @return
+ *   - NULL on error. Not enough memory, or invalid arguments (size is 0,
+ *     align is not a power of two).
+ *   - Otherwise, the pointer to the reallocated memory.
+ */
+void *
+rte_realloc(void *ptr, size_t size, unsigned align);
+
+/**
+ * This function allocates memory from the huge-page area of memory. The memory
+ * is not cleared.
+ *
+ * @param type
+ *   A string identifying the type of allocated objects (useful for debug
+ *   purposes, such as identifying the cause of a memory leak). Can be NULL.
+ * @param size
+ *   Size (in bytes) to be allocated.
+ * @param align
+ *   If 0, the return is a pointer that is suitably aligned for any kind of
+ *   variable (in the same manner as malloc()).
+ *   Otherwise, the return is a pointer that is a multiple of *align*. In
+ *   this case, it must be a power of two. (Minimum alignment is the
+ *   cacheline size, i.e. 64-bytes)
+ * @param socket
+ *   NUMA socket to allocate memory on. If SOCKET_ID_ANY is used, this function
+ *   will behave the same as rte_malloc().
+ * @return
+ *   - NULL on error. Not enough memory, or invalid arguments (size is 0,
+ *     align is not a power of two).
+ *   - Otherwise, the pointer to the allocated object.
+ */
+void *
+rte_malloc_socket(const char *type, size_t size, unsigned align, int socket);
+
+/**
+ * Allocate zero'ed memory from the heap.
+ *
+ * Equivalent to rte_malloc() except that the memory zone is
+ * initialised with zeros.
+ *
+ * @param type
+ *   A string identifying the type of allocated objects (useful for debug
+ *   purposes, such as identifying the cause of a memory leak). Can be NULL.
+ * @param size
+ *   Size (in bytes) to be allocated.
+ * @param align
+ *   If 0, the return is a pointer that is suitably aligned for any kind of
+ *   variable (in the same manner as malloc()).
+ *   Otherwise, the return is a pointer that is a multiple of *align*. In
+ *   this case, it must obviously be a power of two. (Minimum alignment is the
+ *   cacheline size, i.e. 64-bytes)
+ * @param socket
+ *   NUMA socket to allocate memory on. If SOCKET_ID_ANY is used, this function
+ *   will behave the same as rte_zmalloc().
+ * @return
+ *   - NULL on error. Not enough memory, or invalid arguments (size is 0,
+ *     align is not a power of two).
+ *   - Otherwise, the pointer to the allocated object.
+ */
+void *
+rte_zmalloc_socket(const char *type, size_t size, unsigned align, int socket);
+
+/**
+ * Replacement function for calloc(), using huge-page memory. Memory area is
+ * initialised with zeros.
+ *
+ * @param type
+ *   A string identifying the type of allocated objects (useful for debug
+ *   purposes, such as identifying the cause of a memory leak). Can be NULL.
+ * @param num
+ *   Number of elements to be allocated.
+ * @param size
+ *   Size (in bytes) of a single element.
+ * @param align
+ *   If 0, the return is a pointer that is suitably aligned for any kind of
+ *   variable (in the same manner as malloc()).
+ *   Otherwise, the return is a pointer that is a multiple of *align*. In
+ *   this case, it must obviously be a power of two. (Minimum alignment is the
+ *   cacheline size, i.e. 64-bytes)
+ * @param socket
+ *   NUMA socket to allocate memory on. If SOCKET_ID_ANY is used, this function
+ *   will behave the same as rte_calloc().
+ * @return
+ *   - NULL on error. Not enough memory, or invalid arguments (size is 0,
+ *     align is not a power of two).
+ *   - Otherwise, the pointer to the allocated object.
+ */
+void *
+rte_calloc_socket(const char *type, size_t num, size_t size, unsigned align, int socket);
+
+/**
+ * Frees the memory space pointed to by the provided pointer.
+ *
+ * This pointer must have been returned by a previous call to
+ * rte_malloc(), rte_zmalloc(), rte_calloc() or rte_realloc(). The behaviour of
+ * rte_free() is undefined if the pointer does not match this requirement.
+ *
+ * If the pointer is NULL, the function does nothing.
+ *
+ * @param ptr
+ *   The pointer to memory to be freed.
+ */
+void
+rte_free(void *ptr);
+
+/**
+ * If malloc debug is enabled, check a memory block for header
+ * and trailer markers to indicate that all is well with the block.
+ * If size is non-null, also return the size of the block.
+ *
+ * @param ptr
+ *   pointer to the start of a data block, must have been returned
+ *   by a previous call to rte_malloc(), rte_zmalloc(), rte_calloc()
+ *   or rte_realloc()
+ * @param size
+ *   if non-null, and memory block pointer is valid, returns the size
+ *   of the memory block
+ * @return
+ *   -1 on error, invalid pointer passed or header and trailer markers
+ *   are missing or corrupted
+ *   0 on success
+ */
+int
+rte_malloc_validate(const void *ptr, size_t *size);
+
+/**
+ * Get heap statistics for the specified heap.
+ *
+ * @param socket
+ *   An unsigned integer specifying the socket to get heap statistics for
+ * @param socket_stats
+ *   A structure which provides memory to store statistics
+ * @return
+ *   Null on error
+ *   Pointer to structure storing statistics on success
+ */
+int
+rte_malloc_get_socket_stats(int socket,
+               struct rte_malloc_socket_stats *socket_stats);
+
+/**
+ * Dump statistics.
+ *
+ * Dump for the specified type to the console. If the type argument is
+ * NULL, all memory types will be dumped.
+ *
+ * @param f
+ *   A pointer to a file for output
+ * @param type
+ *   A string identifying the type of objects to dump, or NULL
+ *   to dump all objects.
+ */
+void
+rte_malloc_dump_stats(FILE *f, const char *type);
+
+/**
+ * Set the maximum amount of allocated memory for this type.
+ *
+ * This is not yet implemented
+ *
+ * @param type
+ *   A string identifying the type of allocated objects.
+ * @param max
+ *   The maximum amount of allocated bytes for this type.
+ * @return
+ *   - 0: Success.
+ *   - (-1): Error.
+ */
+int
+rte_malloc_set_limit(const char *type, size_t max);
+
+/**
+ * Return the physical address of a virtual address obtained through
+ * rte_malloc
+ *
+ * @param addr
+ *   Adress obtained from a previous rte_malloc call
+ * @return
+ *   NULL on error
+ *   otherwise return physical address of the buffer
+ */
+phys_addr_t
+rte_malloc_virt2phy(const void *addr);
+
+#ifdef __cplusplus
+}
+#endif
+
+#endif /* _RTE_MALLOC_H_ */