New upstream version 18.08
[deb_dpdk.git] / lib / librte_eal / common / malloc_heap.c
index 7aafc88..12aaf2d 100644 (file)
@@ -10,6 +10,7 @@
 #include <sys/queue.h>
 
 #include <rte_memory.h>
+#include <rte_errno.h>
 #include <rte_eal.h>
 #include <rte_eal_memconfig.h>
 #include <rte_launch.h>
 #include <rte_spinlock.h>
 #include <rte_memcpy.h>
 #include <rte_atomic.h>
+#include <rte_fbarray.h>
 
+#include "eal_internal_cfg.h"
+#include "eal_memalloc.h"
 #include "malloc_elem.h"
 #include "malloc_heap.h"
+#include "malloc_mp.h"
 
 static unsigned
 check_hugepage_sz(unsigned flags, uint64_t hugepage_sz)
@@ -62,26 +67,51 @@ check_hugepage_sz(unsigned flags, uint64_t hugepage_sz)
 }
 
 /*
- * Expand the heap with a memseg.
- * This reserves the zone and sets a dummy malloc_elem header at the end
- * to prevent overflow. The rest of the zone is added to free list as a single
- * large free block
+ * Expand the heap with a memory area.
  */
-static void
-malloc_heap_add_memseg(struct malloc_heap *heap, struct rte_memseg *ms)
+static struct malloc_elem *
+malloc_heap_add_memory(struct malloc_heap *heap, struct rte_memseg_list *msl,
+               void *start, size_t len)
+{
+       struct malloc_elem *elem = start;
+
+       malloc_elem_init(elem, heap, msl, len);
+
+       malloc_elem_insert(elem);
+
+       elem = malloc_elem_join_adjacent_free(elem);
+
+       malloc_elem_free_list_insert(elem);
+
+       return elem;
+}
+
+static int
+malloc_add_seg(const struct rte_memseg_list *msl,
+               const struct rte_memseg *ms, size_t len, void *arg __rte_unused)
 {
-       /* allocate the memory block headers, one at end, one at start */
-       struct malloc_elem *start_elem = (struct malloc_elem *)ms->addr;
-       struct malloc_elem *end_elem = RTE_PTR_ADD(ms->addr,
-                       ms->len - MALLOC_ELEM_OVERHEAD);
-       end_elem = RTE_PTR_ALIGN_FLOOR(end_elem, RTE_CACHE_LINE_SIZE);
-       const size_t elem_size = (uintptr_t)end_elem - (uintptr_t)start_elem;
+       struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
+       struct rte_memseg_list *found_msl;
+       struct malloc_heap *heap;
+       int msl_idx;
+
+       heap = &mcfg->malloc_heaps[msl->socket_id];
+
+       /* msl is const, so find it */
+       msl_idx = msl - mcfg->memsegs;
+
+       if (msl_idx < 0 || msl_idx >= RTE_MAX_MEMSEG_LISTS)
+               return -1;
 
-       malloc_elem_init(start_elem, heap, ms, elem_size);
-       malloc_elem_mkend(end_elem, start_elem);
-       malloc_elem_free_list_insert(start_elem);
+       found_msl = &mcfg->memsegs[msl_idx];
 
-       heap->total_size += elem_size;
+       malloc_heap_add_memory(heap, found_msl, ms->addr, len);
+
+       heap->total_size += len;
+
+       RTE_LOG(DEBUG, EAL, "Added %zuM to heap on socket %i\n", len >> 20,
+                       msl->socket_id);
+       return 0;
 }
 
 /*
@@ -92,7 +122,7 @@ malloc_heap_add_memseg(struct malloc_heap *heap, struct rte_memseg *ms)
  */
 static struct malloc_elem *
 find_suitable_element(struct malloc_heap *heap, size_t size,
-               unsigned flags, size_t align, size_t bound)
+               unsigned int flags, size_t align, size_t bound, bool contig)
 {
        size_t idx;
        struct malloc_elem *elem, *alt_elem = NULL;
@@ -101,8 +131,10 @@ find_suitable_element(struct malloc_heap *heap, size_t size,
                        idx < RTE_HEAP_NUM_FREELISTS; idx++) {
                for (elem = LIST_FIRST(&heap->free_head[idx]);
                                !!elem; elem = LIST_NEXT(elem, free_list)) {
-                       if (malloc_elem_can_hold(elem, size, align, bound)) {
-                               if (check_hugepage_sz(flags, elem->ms->hugepage_sz))
+                       if (malloc_elem_can_hold(elem, size, align, bound,
+                                       contig)) {
+                               if (check_hugepage_sz(flags,
+                                               elem->msl->page_sz))
                                        return elem;
                                if (alt_elem == NULL)
                                        alt_elem = elem;
@@ -116,35 +148,771 @@ find_suitable_element(struct malloc_heap *heap, size_t size,
        return NULL;
 }
 
+/*
+ * Iterates through the freelist for a heap to find a free element with the
+ * biggest size and requested alignment. Will also set size to whatever element
+ * size that was found.
+ * Returns null on failure, or pointer to element on success.
+ */
+static struct malloc_elem *
+find_biggest_element(struct malloc_heap *heap, size_t *size,
+               unsigned int flags, size_t align, bool contig)
+{
+       struct malloc_elem *elem, *max_elem = NULL;
+       size_t idx, max_size = 0;
+
+       for (idx = 0; idx < RTE_HEAP_NUM_FREELISTS; idx++) {
+               for (elem = LIST_FIRST(&heap->free_head[idx]);
+                               !!elem; elem = LIST_NEXT(elem, free_list)) {
+                       size_t cur_size;
+                       if (!check_hugepage_sz(flags, elem->msl->page_sz))
+                               continue;
+                       if (contig) {
+                               cur_size =
+                                       malloc_elem_find_max_iova_contig(elem,
+                                                       align);
+                       } else {
+                               void *data_start = RTE_PTR_ADD(elem,
+                                               MALLOC_ELEM_HEADER_LEN);
+                               void *data_end = RTE_PTR_ADD(elem, elem->size -
+                                               MALLOC_ELEM_TRAILER_LEN);
+                               void *aligned = RTE_PTR_ALIGN_CEIL(data_start,
+                                               align);
+                               /* check if aligned data start is beyond end */
+                               if (aligned >= data_end)
+                                       continue;
+                               cur_size = RTE_PTR_DIFF(data_end, aligned);
+                       }
+                       if (cur_size > max_size) {
+                               max_size = cur_size;
+                               max_elem = elem;
+                       }
+               }
+       }
+
+       *size = max_size;
+       return max_elem;
+}
+
 /*
  * Main function to allocate a block of memory from the heap.
  * It locks the free list, scans it, and adds a new memseg if the
  * scan fails. Once the new memseg is added, it re-scans and should return
  * the new element after releasing the lock.
  */
-void *
-malloc_heap_alloc(struct malloc_heap *heap,
-               const char *type __attribute__((unused)), size_t size, unsigned flags,
-               size_t align, size_t bound)
+static void *
+heap_alloc(struct malloc_heap *heap, const char *type __rte_unused, size_t size,
+               unsigned int flags, size_t align, size_t bound, bool contig)
 {
        struct malloc_elem *elem;
 
        size = RTE_CACHE_LINE_ROUNDUP(size);
        align = RTE_CACHE_LINE_ROUNDUP(align);
 
-       rte_spinlock_lock(&heap->lock);
+       elem = find_suitable_element(heap, size, flags, align, bound, contig);
+       if (elem != NULL) {
+               elem = malloc_elem_alloc(elem, size, align, bound, contig);
+
+               /* increase heap's count of allocated elements */
+               heap->alloc_count++;
+       }
 
-       elem = find_suitable_element(heap, size, flags, align, bound);
+       return elem == NULL ? NULL : (void *)(&elem[1]);
+}
+
+static void *
+heap_alloc_biggest(struct malloc_heap *heap, const char *type __rte_unused,
+               unsigned int flags, size_t align, bool contig)
+{
+       struct malloc_elem *elem;
+       size_t size;
+
+       align = RTE_CACHE_LINE_ROUNDUP(align);
+
+       elem = find_biggest_element(heap, &size, flags, align, contig);
        if (elem != NULL) {
-               elem = malloc_elem_alloc(elem, size, align, bound);
+               elem = malloc_elem_alloc(elem, size, align, 0, contig);
+
                /* increase heap's count of allocated elements */
                heap->alloc_count++;
        }
-       rte_spinlock_unlock(&heap->lock);
 
        return elem == NULL ? NULL : (void *)(&elem[1]);
 }
 
+/* this function is exposed in malloc_mp.h */
+void
+rollback_expand_heap(struct rte_memseg **ms, int n_segs,
+               struct malloc_elem *elem, void *map_addr, size_t map_len)
+{
+       if (elem != NULL) {
+               malloc_elem_free_list_remove(elem);
+               malloc_elem_hide_region(elem, map_addr, map_len);
+       }
+
+       eal_memalloc_free_seg_bulk(ms, n_segs);
+}
+
+/* this function is exposed in malloc_mp.h */
+struct malloc_elem *
+alloc_pages_on_heap(struct malloc_heap *heap, uint64_t pg_sz, size_t elt_size,
+               int socket, unsigned int flags, size_t align, size_t bound,
+               bool contig, struct rte_memseg **ms, int n_segs)
+{
+       struct rte_memseg_list *msl;
+       struct malloc_elem *elem = NULL;
+       size_t alloc_sz;
+       int allocd_pages;
+       void *ret, *map_addr;
+
+       alloc_sz = (size_t)pg_sz * n_segs;
+
+       /* first, check if we're allowed to allocate this memory */
+       if (eal_memalloc_mem_alloc_validate(socket,
+                       heap->total_size + alloc_sz) < 0) {
+               RTE_LOG(DEBUG, EAL, "User has disallowed allocation\n");
+               return NULL;
+       }
+
+       allocd_pages = eal_memalloc_alloc_seg_bulk(ms, n_segs, pg_sz,
+                       socket, true);
+
+       /* make sure we've allocated our pages... */
+       if (allocd_pages < 0)
+               return NULL;
+
+       map_addr = ms[0]->addr;
+       msl = rte_mem_virt2memseg_list(map_addr);
+
+       /* check if we wanted contiguous memory but didn't get it */
+       if (contig && !eal_memalloc_is_contig(msl, map_addr, alloc_sz)) {
+               RTE_LOG(DEBUG, EAL, "%s(): couldn't allocate physically contiguous space\n",
+                               __func__);
+               goto fail;
+       }
+
+       /* add newly minted memsegs to malloc heap */
+       elem = malloc_heap_add_memory(heap, msl, map_addr, alloc_sz);
+
+       /* try once more, as now we have allocated new memory */
+       ret = find_suitable_element(heap, elt_size, flags, align, bound,
+                       contig);
+
+       if (ret == NULL)
+               goto fail;
+
+       return elem;
+
+fail:
+       rollback_expand_heap(ms, n_segs, elem, map_addr, alloc_sz);
+       return NULL;
+}
+
+static int
+try_expand_heap_primary(struct malloc_heap *heap, uint64_t pg_sz,
+               size_t elt_size, int socket, unsigned int flags, size_t align,
+               size_t bound, bool contig)
+{
+       struct malloc_elem *elem;
+       struct rte_memseg **ms;
+       void *map_addr;
+       size_t alloc_sz;
+       int n_segs;
+       bool callback_triggered = false;
+
+       alloc_sz = RTE_ALIGN_CEIL(align + elt_size +
+                       MALLOC_ELEM_TRAILER_LEN, pg_sz);
+       n_segs = alloc_sz / pg_sz;
+
+       /* we can't know in advance how many pages we'll need, so we malloc */
+       ms = malloc(sizeof(*ms) * n_segs);
+
+       memset(ms, 0, sizeof(*ms) * n_segs);
+
+       if (ms == NULL)
+               return -1;
+
+       elem = alloc_pages_on_heap(heap, pg_sz, elt_size, socket, flags, align,
+                       bound, contig, ms, n_segs);
+
+       if (elem == NULL)
+               goto free_ms;
+
+       map_addr = ms[0]->addr;
+
+       /* notify user about changes in memory map */
+       eal_memalloc_mem_event_notify(RTE_MEM_EVENT_ALLOC, map_addr, alloc_sz);
+
+       /* notify other processes that this has happened */
+       if (request_sync()) {
+               /* we couldn't ensure all processes have mapped memory,
+                * so free it back and notify everyone that it's been
+                * freed back.
+                *
+                * technically, we could've avoided adding memory addresses to
+                * the map, but that would've led to inconsistent behavior
+                * between primary and secondary processes, as those get
+                * callbacks during sync. therefore, force primary process to
+                * do alloc-and-rollback syncs as well.
+                */
+               callback_triggered = true;
+               goto free_elem;
+       }
+       heap->total_size += alloc_sz;
+
+       RTE_LOG(DEBUG, EAL, "Heap on socket %d was expanded by %zdMB\n",
+               socket, alloc_sz >> 20ULL);
+
+       free(ms);
+
+       return 0;
+
+free_elem:
+       if (callback_triggered)
+               eal_memalloc_mem_event_notify(RTE_MEM_EVENT_FREE,
+                               map_addr, alloc_sz);
+
+       rollback_expand_heap(ms, n_segs, elem, map_addr, alloc_sz);
+
+       request_sync();
+free_ms:
+       free(ms);
+
+       return -1;
+}
+
+static int
+try_expand_heap_secondary(struct malloc_heap *heap, uint64_t pg_sz,
+               size_t elt_size, int socket, unsigned int flags, size_t align,
+               size_t bound, bool contig)
+{
+       struct malloc_mp_req req;
+       int req_result;
+
+       memset(&req, 0, sizeof(req));
+
+       req.t = REQ_TYPE_ALLOC;
+       req.alloc_req.align = align;
+       req.alloc_req.bound = bound;
+       req.alloc_req.contig = contig;
+       req.alloc_req.flags = flags;
+       req.alloc_req.elt_size = elt_size;
+       req.alloc_req.page_sz = pg_sz;
+       req.alloc_req.socket = socket;
+       req.alloc_req.heap = heap; /* it's in shared memory */
+
+       req_result = request_to_primary(&req);
+
+       if (req_result != 0)
+               return -1;
+
+       if (req.result != REQ_RESULT_SUCCESS)
+               return -1;
+
+       return 0;
+}
+
+static int
+try_expand_heap(struct malloc_heap *heap, uint64_t pg_sz, size_t elt_size,
+               int socket, unsigned int flags, size_t align, size_t bound,
+               bool contig)
+{
+       struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
+       int ret;
+
+       rte_rwlock_write_lock(&mcfg->memory_hotplug_lock);
+
+       if (rte_eal_process_type() == RTE_PROC_PRIMARY) {
+               ret = try_expand_heap_primary(heap, pg_sz, elt_size, socket,
+                               flags, align, bound, contig);
+       } else {
+               ret = try_expand_heap_secondary(heap, pg_sz, elt_size, socket,
+                               flags, align, bound, contig);
+       }
+
+       rte_rwlock_write_unlock(&mcfg->memory_hotplug_lock);
+       return ret;
+}
+
+static int
+compare_pagesz(const void *a, const void *b)
+{
+       const struct rte_memseg_list * const*mpa = a;
+       const struct rte_memseg_list * const*mpb = b;
+       const struct rte_memseg_list *msla = *mpa;
+       const struct rte_memseg_list *mslb = *mpb;
+       uint64_t pg_sz_a = msla->page_sz;
+       uint64_t pg_sz_b = mslb->page_sz;
+
+       if (pg_sz_a < pg_sz_b)
+               return -1;
+       if (pg_sz_a > pg_sz_b)
+               return 1;
+       return 0;
+}
+
+static int
+alloc_more_mem_on_socket(struct malloc_heap *heap, size_t size, int socket,
+               unsigned int flags, size_t align, size_t bound, bool contig)
+{
+       struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
+       struct rte_memseg_list *requested_msls[RTE_MAX_MEMSEG_LISTS];
+       struct rte_memseg_list *other_msls[RTE_MAX_MEMSEG_LISTS];
+       uint64_t requested_pg_sz[RTE_MAX_MEMSEG_LISTS];
+       uint64_t other_pg_sz[RTE_MAX_MEMSEG_LISTS];
+       uint64_t prev_pg_sz;
+       int i, n_other_msls, n_other_pg_sz, n_requested_msls, n_requested_pg_sz;
+       bool size_hint = (flags & RTE_MEMZONE_SIZE_HINT_ONLY) > 0;
+       unsigned int size_flags = flags & ~RTE_MEMZONE_SIZE_HINT_ONLY;
+       void *ret;
+
+       memset(requested_msls, 0, sizeof(requested_msls));
+       memset(other_msls, 0, sizeof(other_msls));
+       memset(requested_pg_sz, 0, sizeof(requested_pg_sz));
+       memset(other_pg_sz, 0, sizeof(other_pg_sz));
+
+       /*
+        * go through memseg list and take note of all the page sizes available,
+        * and if any of them were specifically requested by the user.
+        */
+       n_requested_msls = 0;
+       n_other_msls = 0;
+       for (i = 0; i < RTE_MAX_MEMSEG_LISTS; i++) {
+               struct rte_memseg_list *msl = &mcfg->memsegs[i];
+
+               if (msl->socket_id != socket)
+                       continue;
+
+               if (msl->base_va == NULL)
+                       continue;
+
+               /* if pages of specific size were requested */
+               if (size_flags != 0 && check_hugepage_sz(size_flags,
+                               msl->page_sz))
+                       requested_msls[n_requested_msls++] = msl;
+               else if (size_flags == 0 || size_hint)
+                       other_msls[n_other_msls++] = msl;
+       }
+
+       /* sort the lists, smallest first */
+       qsort(requested_msls, n_requested_msls, sizeof(requested_msls[0]),
+                       compare_pagesz);
+       qsort(other_msls, n_other_msls, sizeof(other_msls[0]),
+                       compare_pagesz);
+
+       /* now, extract page sizes we are supposed to try */
+       prev_pg_sz = 0;
+       n_requested_pg_sz = 0;
+       for (i = 0; i < n_requested_msls; i++) {
+               uint64_t pg_sz = requested_msls[i]->page_sz;
+
+               if (prev_pg_sz != pg_sz) {
+                       requested_pg_sz[n_requested_pg_sz++] = pg_sz;
+                       prev_pg_sz = pg_sz;
+               }
+       }
+       prev_pg_sz = 0;
+       n_other_pg_sz = 0;
+       for (i = 0; i < n_other_msls; i++) {
+               uint64_t pg_sz = other_msls[i]->page_sz;
+
+               if (prev_pg_sz != pg_sz) {
+                       other_pg_sz[n_other_pg_sz++] = pg_sz;
+                       prev_pg_sz = pg_sz;
+               }
+       }
+
+       /* finally, try allocating memory of specified page sizes, starting from
+        * the smallest sizes
+        */
+       for (i = 0; i < n_requested_pg_sz; i++) {
+               uint64_t pg_sz = requested_pg_sz[i];
+
+               /*
+                * do not pass the size hint here, as user expects other page
+                * sizes first, before resorting to best effort allocation.
+                */
+               if (!try_expand_heap(heap, pg_sz, size, socket, size_flags,
+                               align, bound, contig))
+                       return 0;
+       }
+       if (n_other_pg_sz == 0)
+               return -1;
+
+       /* now, check if we can reserve anything with size hint */
+       ret = find_suitable_element(heap, size, flags, align, bound, contig);
+       if (ret != NULL)
+               return 0;
+
+       /*
+        * we still couldn't reserve memory, so try expanding heap with other
+        * page sizes, if there are any
+        */
+       for (i = 0; i < n_other_pg_sz; i++) {
+               uint64_t pg_sz = other_pg_sz[i];
+
+               if (!try_expand_heap(heap, pg_sz, size, socket, flags,
+                               align, bound, contig))
+                       return 0;
+       }
+       return -1;
+}
+
+/* this will try lower page sizes first */
+static void *
+heap_alloc_on_socket(const char *type, size_t size, int socket,
+               unsigned int flags, size_t align, size_t bound, bool contig)
+{
+       struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
+       struct malloc_heap *heap = &mcfg->malloc_heaps[socket];
+       unsigned int size_flags = flags & ~RTE_MEMZONE_SIZE_HINT_ONLY;
+       void *ret;
+
+       rte_spinlock_lock(&(heap->lock));
+
+       align = align == 0 ? 1 : align;
+
+       /* for legacy mode, try once and with all flags */
+       if (internal_config.legacy_mem) {
+               ret = heap_alloc(heap, type, size, flags, align, bound, contig);
+               goto alloc_unlock;
+       }
+
+       /*
+        * we do not pass the size hint here, because even if allocation fails,
+        * we may still be able to allocate memory from appropriate page sizes,
+        * we just need to request more memory first.
+        */
+       ret = heap_alloc(heap, type, size, size_flags, align, bound, contig);
+       if (ret != NULL)
+               goto alloc_unlock;
+
+       if (!alloc_more_mem_on_socket(heap, size, socket, flags, align, bound,
+                       contig)) {
+               ret = heap_alloc(heap, type, size, flags, align, bound, contig);
+
+               /* this should have succeeded */
+               if (ret == NULL)
+                       RTE_LOG(ERR, EAL, "Error allocating from heap\n");
+       }
+alloc_unlock:
+       rte_spinlock_unlock(&(heap->lock));
+       return ret;
+}
+
+void *
+malloc_heap_alloc(const char *type, size_t size, int socket_arg,
+               unsigned int flags, size_t align, size_t bound, bool contig)
+{
+       int socket, i, cur_socket;
+       void *ret;
+
+       /* return NULL if size is 0 or alignment is not power-of-2 */
+       if (size == 0 || (align && !rte_is_power_of_2(align)))
+               return NULL;
+
+       if (!rte_eal_has_hugepages())
+               socket_arg = SOCKET_ID_ANY;
+
+       if (socket_arg == SOCKET_ID_ANY)
+               socket = malloc_get_numa_socket();
+       else
+               socket = socket_arg;
+
+       /* Check socket parameter */
+       if (socket >= RTE_MAX_NUMA_NODES)
+               return NULL;
+
+       ret = heap_alloc_on_socket(type, size, socket, flags, align, bound,
+                       contig);
+       if (ret != NULL || socket_arg != SOCKET_ID_ANY)
+               return ret;
+
+       /* try other heaps */
+       for (i = 0; i < (int) rte_socket_count(); i++) {
+               cur_socket = rte_socket_id_by_idx(i);
+               if (cur_socket == socket)
+                       continue;
+               ret = heap_alloc_on_socket(type, size, cur_socket, flags,
+                               align, bound, contig);
+               if (ret != NULL)
+                       return ret;
+       }
+       return NULL;
+}
+
+static void *
+heap_alloc_biggest_on_socket(const char *type, int socket, unsigned int flags,
+               size_t align, bool contig)
+{
+       struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
+       struct malloc_heap *heap = &mcfg->malloc_heaps[socket];
+       void *ret;
+
+       rte_spinlock_lock(&(heap->lock));
+
+       align = align == 0 ? 1 : align;
+
+       ret = heap_alloc_biggest(heap, type, flags, align, contig);
+
+       rte_spinlock_unlock(&(heap->lock));
+
+       return ret;
+}
+
+void *
+malloc_heap_alloc_biggest(const char *type, int socket_arg, unsigned int flags,
+               size_t align, bool contig)
+{
+       int socket, i, cur_socket;
+       void *ret;
+
+       /* return NULL if align is not power-of-2 */
+       if ((align && !rte_is_power_of_2(align)))
+               return NULL;
+
+       if (!rte_eal_has_hugepages())
+               socket_arg = SOCKET_ID_ANY;
+
+       if (socket_arg == SOCKET_ID_ANY)
+               socket = malloc_get_numa_socket();
+       else
+               socket = socket_arg;
+
+       /* Check socket parameter */
+       if (socket >= RTE_MAX_NUMA_NODES)
+               return NULL;
+
+       ret = heap_alloc_biggest_on_socket(type, socket, flags, align,
+                       contig);
+       if (ret != NULL || socket_arg != SOCKET_ID_ANY)
+               return ret;
+
+       /* try other heaps */
+       for (i = 0; i < (int) rte_socket_count(); i++) {
+               cur_socket = rte_socket_id_by_idx(i);
+               if (cur_socket == socket)
+                       continue;
+               ret = heap_alloc_biggest_on_socket(type, cur_socket, flags,
+                               align, contig);
+               if (ret != NULL)
+                       return ret;
+       }
+       return NULL;
+}
+
+/* this function is exposed in malloc_mp.h */
+int
+malloc_heap_free_pages(void *aligned_start, size_t aligned_len)
+{
+       int n_segs, seg_idx, max_seg_idx;
+       struct rte_memseg_list *msl;
+       size_t page_sz;
+
+       msl = rte_mem_virt2memseg_list(aligned_start);
+       if (msl == NULL)
+               return -1;
+
+       page_sz = (size_t)msl->page_sz;
+       n_segs = aligned_len / page_sz;
+       seg_idx = RTE_PTR_DIFF(aligned_start, msl->base_va) / page_sz;
+       max_seg_idx = seg_idx + n_segs;
+
+       for (; seg_idx < max_seg_idx; seg_idx++) {
+               struct rte_memseg *ms;
+
+               ms = rte_fbarray_get(&msl->memseg_arr, seg_idx);
+               eal_memalloc_free_seg(ms);
+       }
+       return 0;
+}
+
+int
+malloc_heap_free(struct malloc_elem *elem)
+{
+       struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
+       struct malloc_heap *heap;
+       void *start, *aligned_start, *end, *aligned_end;
+       size_t len, aligned_len, page_sz;
+       struct rte_memseg_list *msl;
+       unsigned int i, n_segs, before_space, after_space;
+       int ret;
+
+       if (!malloc_elem_cookies_ok(elem) || elem->state != ELEM_BUSY)
+               return -1;
+
+       /* elem may be merged with previous element, so keep heap address */
+       heap = elem->heap;
+       msl = elem->msl;
+       page_sz = (size_t)msl->page_sz;
+
+       rte_spinlock_lock(&(heap->lock));
+
+       /* mark element as free */
+       elem->state = ELEM_FREE;
+
+       elem = malloc_elem_free(elem);
+
+       /* anything after this is a bonus */
+       ret = 0;
+
+       /* ...of which we can't avail if we are in legacy mode */
+       if (internal_config.legacy_mem)
+               goto free_unlock;
+
+       /* check if we can free any memory back to the system */
+       if (elem->size < page_sz)
+               goto free_unlock;
+
+       /* probably, but let's make sure, as we may not be using up full page */
+       start = elem;
+       len = elem->size;
+       aligned_start = RTE_PTR_ALIGN_CEIL(start, page_sz);
+       end = RTE_PTR_ADD(elem, len);
+       aligned_end = RTE_PTR_ALIGN_FLOOR(end, page_sz);
+
+       aligned_len = RTE_PTR_DIFF(aligned_end, aligned_start);
+
+       /* can't free anything */
+       if (aligned_len < page_sz)
+               goto free_unlock;
+
+       /* we can free something. however, some of these pages may be marked as
+        * unfreeable, so also check that as well
+        */
+       n_segs = aligned_len / page_sz;
+       for (i = 0; i < n_segs; i++) {
+               const struct rte_memseg *tmp =
+                               rte_mem_virt2memseg(aligned_start, msl);
+
+               if (tmp->flags & RTE_MEMSEG_FLAG_DO_NOT_FREE) {
+                       /* this is an unfreeable segment, so move start */
+                       aligned_start = RTE_PTR_ADD(tmp->addr, tmp->len);
+               }
+       }
+
+       /* recalculate length and number of segments */
+       aligned_len = RTE_PTR_DIFF(aligned_end, aligned_start);
+       n_segs = aligned_len / page_sz;
+
+       /* check if we can still free some pages */
+       if (n_segs == 0)
+               goto free_unlock;
+
+       /* We're not done yet. We also have to check if by freeing space we will
+        * be leaving free elements that are too small to store new elements.
+        * Check if we have enough space in the beginning and at the end, or if
+        * start/end are exactly page aligned.
+        */
+       before_space = RTE_PTR_DIFF(aligned_start, elem);
+       after_space = RTE_PTR_DIFF(end, aligned_end);
+       if (before_space != 0 &&
+                       before_space < MALLOC_ELEM_OVERHEAD + MIN_DATA_SIZE) {
+               /* There is not enough space before start, but we may be able to
+                * move the start forward by one page.
+                */
+               if (n_segs == 1)
+                       goto free_unlock;
+
+               /* move start */
+               aligned_start = RTE_PTR_ADD(aligned_start, page_sz);
+               aligned_len -= page_sz;
+               n_segs--;
+       }
+       if (after_space != 0 && after_space <
+                       MALLOC_ELEM_OVERHEAD + MIN_DATA_SIZE) {
+               /* There is not enough space after end, but we may be able to
+                * move the end backwards by one page.
+                */
+               if (n_segs == 1)
+                       goto free_unlock;
+
+               /* move end */
+               aligned_end = RTE_PTR_SUB(aligned_end, page_sz);
+               aligned_len -= page_sz;
+               n_segs--;
+       }
+
+       /* now we can finally free us some pages */
+
+       rte_rwlock_write_lock(&mcfg->memory_hotplug_lock);
+
+       /*
+        * we allow secondary processes to clear the heap of this allocated
+        * memory because it is safe to do so, as even if notifications about
+        * unmapped pages don't make it to other processes, heap is shared
+        * across all processes, and will become empty of this memory anyway,
+        * and nothing can allocate it back unless primary process will be able
+        * to deliver allocation message to every single running process.
+        */
+
+       malloc_elem_free_list_remove(elem);
+
+       malloc_elem_hide_region(elem, (void *) aligned_start, aligned_len);
+
+       heap->total_size -= aligned_len;
+
+       if (rte_eal_process_type() == RTE_PROC_PRIMARY) {
+               /* notify user about changes in memory map */
+               eal_memalloc_mem_event_notify(RTE_MEM_EVENT_FREE,
+                               aligned_start, aligned_len);
+
+               /* don't care if any of this fails */
+               malloc_heap_free_pages(aligned_start, aligned_len);
+
+               request_sync();
+       } else {
+               struct malloc_mp_req req;
+
+               memset(&req, 0, sizeof(req));
+
+               req.t = REQ_TYPE_FREE;
+               req.free_req.addr = aligned_start;
+               req.free_req.len = aligned_len;
+
+               /*
+                * we request primary to deallocate pages, but we don't do it
+                * in this thread. instead, we notify primary that we would like
+                * to deallocate pages, and this process will receive another
+                * request (in parallel) that will do it for us on another
+                * thread.
+                *
+                * we also don't really care if this succeeds - the data is
+                * already removed from the heap, so it is, for all intents and
+                * purposes, hidden from the rest of DPDK even if some other
+                * process (including this one) may have these pages mapped.
+                *
+                * notifications about deallocated memory happen during sync.
+                */
+               request_to_primary(&req);
+       }
+
+       RTE_LOG(DEBUG, EAL, "Heap on socket %d was shrunk by %zdMB\n",
+               msl->socket_id, aligned_len >> 20ULL);
+
+       rte_rwlock_write_unlock(&mcfg->memory_hotplug_lock);
+free_unlock:
+       rte_spinlock_unlock(&(heap->lock));
+       return ret;
+}
+
+int
+malloc_heap_resize(struct malloc_elem *elem, size_t size)
+{
+       int ret;
+
+       if (!malloc_elem_cookies_ok(elem) || elem->state != ELEM_BUSY)
+               return -1;
+
+       rte_spinlock_lock(&(elem->heap->lock));
+
+       ret = malloc_elem_resize(elem, size);
+
+       rte_spinlock_unlock(&(elem->heap->lock));
+
+       return ret;
+}
+
 /*
  * Function to retrieve data for heap on given socket
  */
@@ -183,21 +951,49 @@ malloc_heap_get_stats(struct malloc_heap *heap,
        return 0;
 }
 
+/*
+ * Function to retrieve data for heap on given socket
+ */
+void
+malloc_heap_dump(struct malloc_heap *heap, FILE *f)
+{
+       struct malloc_elem *elem;
+
+       rte_spinlock_lock(&heap->lock);
+
+       fprintf(f, "Heap size: 0x%zx\n", heap->total_size);
+       fprintf(f, "Heap alloc count: %u\n", heap->alloc_count);
+
+       elem = heap->first;
+       while (elem) {
+               malloc_elem_dump(elem, f);
+               elem = elem->next;
+       }
+
+       rte_spinlock_unlock(&heap->lock);
+}
+
 int
 rte_eal_malloc_heap_init(void)
 {
        struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
-       unsigned ms_cnt;
-       struct rte_memseg *ms;
 
-       if (mcfg == NULL)
+       if (register_mp_requests()) {
+               RTE_LOG(ERR, EAL, "Couldn't register malloc multiprocess actions\n");
+               rte_rwlock_read_unlock(&mcfg->memory_hotplug_lock);
                return -1;
-
-       for (ms = &mcfg->memseg[0], ms_cnt = 0;
-                       (ms_cnt < RTE_MAX_MEMSEG) && (ms->len > 0);
-                       ms_cnt++, ms++) {
-               malloc_heap_add_memseg(&mcfg->malloc_heaps[ms->socket_id], ms);
        }
 
-       return 0;
+       /* unlock mem hotplug here. it's safe for primary as no requests can
+        * even come before primary itself is fully initialized, and secondaries
+        * do not need to initialize the heap.
+        */
+       rte_rwlock_read_unlock(&mcfg->memory_hotplug_lock);
+
+       /* secondary process does not need to initialize anything */
+       if (rte_eal_process_type() != RTE_PROC_PRIMARY)
+               return 0;
+
+       /* add all IOVA-contiguous areas to the heap */
+       return rte_memseg_contig_walk(malloc_add_seg, NULL);
 }