New upstream version 18.11-rc1
[deb_dpdk.git] / lib / librte_eal / common / malloc_heap.c
index 12aaf2d..1973b6e 100644 (file)
 #include "malloc_heap.h"
 #include "malloc_mp.h"
 
+/* start external socket ID's at a very high number */
+#define CONST_MAX(a, b) (a > b ? a : b) /* RTE_MAX is not a constant */
+#define EXTERNAL_HEAP_MIN_SOCKET_ID (CONST_MAX((1 << 8), RTE_MAX_NUMA_NODES))
+
 static unsigned
 check_hugepage_sz(unsigned flags, uint64_t hugepage_sz)
 {
@@ -66,6 +70,21 @@ check_hugepage_sz(unsigned flags, uint64_t hugepage_sz)
        return check_flag & flags;
 }
 
+int
+malloc_socket_to_heap_id(unsigned int socket_id)
+{
+       struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
+       int i;
+
+       for (i = 0; i < RTE_MAX_HEAPS; i++) {
+               struct malloc_heap *heap = &mcfg->malloc_heaps[i];
+
+               if (heap->socket_id == socket_id)
+                       return i;
+       }
+       return -1;
+}
+
 /*
  * Expand the heap with a memory area.
  */
@@ -93,9 +112,17 @@ malloc_add_seg(const struct rte_memseg_list *msl,
        struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
        struct rte_memseg_list *found_msl;
        struct malloc_heap *heap;
-       int msl_idx;
+       int msl_idx, heap_idx;
+
+       if (msl->external)
+               return 0;
 
-       heap = &mcfg->malloc_heaps[msl->socket_id];
+       heap_idx = malloc_socket_to_heap_id(msl->socket_id);
+       if (heap_idx < 0) {
+               RTE_LOG(ERR, EAL, "Memseg list has invalid socket id\n");
+               return -1;
+       }
+       heap = &mcfg->malloc_heaps[heap_idx];
 
        /* msl is const, so find it */
        msl_idx = msl - mcfg->memsegs;
@@ -165,7 +192,9 @@ find_biggest_element(struct malloc_heap *heap, size_t *size,
                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))
+                       if ((flags & RTE_MEMZONE_SIZE_HINT_ONLY) == 0 &&
+                                       !check_hugepage_sz(flags,
+                                               elem->msl->page_sz))
                                continue;
                        if (contig) {
                                cur_size =
@@ -259,11 +288,13 @@ 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_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
        struct rte_memseg_list *msl;
        struct malloc_elem *elem = NULL;
        size_t alloc_sz;
        int allocd_pages;
        void *ret, *map_addr;
+       uint64_t mask;
 
        alloc_sz = (size_t)pg_sz * n_segs;
 
@@ -291,6 +322,16 @@ alloc_pages_on_heap(struct malloc_heap *heap, uint64_t pg_sz, size_t elt_size,
                goto fail;
        }
 
+       if (mcfg->dma_maskbits) {
+               mask = ~((1ULL << mcfg->dma_maskbits) - 1);
+               if (rte_eal_check_dma_mask(mask)) {
+                       RTE_LOG(ERR, EAL,
+                               "%s(): couldn't allocate memory due to DMA mask\n",
+                               __func__);
+                       goto fail;
+               }
+       }
+
        /* add newly minted memsegs to malloc heap */
        elem = malloc_heap_add_memory(heap, msl, map_addr, alloc_sz);
 
@@ -326,11 +367,9 @@ try_expand_heap_primary(struct malloc_heap *heap, uint64_t 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;
+       memset(ms, 0, sizeof(*ms) * n_segs);
 
        elem = alloc_pages_on_heap(heap, pg_sz, elt_size, socket, flags, align,
                        bound, contig, ms, n_segs);
@@ -560,12 +599,14 @@ alloc_more_mem_on_socket(struct malloc_heap *heap, size_t size, int socket,
 
 /* 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)
+malloc_heap_alloc_on_heap_id(const char *type, size_t size,
+               unsigned int heap_id, 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];
+       struct malloc_heap *heap = &mcfg->malloc_heaps[heap_id];
        unsigned int size_flags = flags & ~RTE_MEMZONE_SIZE_HINT_ONLY;
+       int socket_id;
        void *ret;
 
        rte_spinlock_lock(&(heap->lock));
@@ -583,12 +624,28 @@ heap_alloc_on_socket(const char *type, size_t size, int socket,
         * we may still be able to allocate memory from appropriate page sizes,
         * we just need to request more memory first.
         */
+
+       socket_id = rte_socket_id_by_idx(heap_id);
+       /*
+        * if socket ID is negative, we cannot find a socket ID for this heap -
+        * which means it's an external heap. those can have unexpected page
+        * sizes, so if the user asked to allocate from there - assume user
+        * knows what they're doing, and allow allocating from there with any
+        * page size flags.
+        */
+       if (socket_id < 0)
+               size_flags |= RTE_MEMZONE_SIZE_HINT_ONLY;
+
        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)) {
+       /* if socket ID is invalid, this is an external heap */
+       if (socket_id < 0)
+               goto alloc_unlock;
+
+       if (!alloc_more_mem_on_socket(heap, size, socket_id, flags, align,
+                       bound, contig)) {
                ret = heap_alloc(heap, type, size, flags, align, bound, contig);
 
                /* this should have succeeded */
@@ -604,14 +661,14 @@ 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;
+       int socket, heap_id, i;
        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())
+       if (!rte_eal_has_hugepages() && socket_arg < RTE_MAX_NUMA_NODES)
                socket_arg = SOCKET_ID_ANY;
 
        if (socket_arg == SOCKET_ID_ANY)
@@ -619,22 +676,25 @@ malloc_heap_alloc(const char *type, size_t size, int socket_arg,
        else
                socket = socket_arg;
 
-       /* Check socket parameter */
-       if (socket >= RTE_MAX_NUMA_NODES)
+       /* turn socket ID into heap ID */
+       heap_id = malloc_socket_to_heap_id(socket);
+       /* if heap id is negative, socket ID was invalid */
+       if (heap_id < 0)
                return NULL;
 
-       ret = heap_alloc_on_socket(type, size, socket, flags, align, bound,
-                       contig);
+       ret = malloc_heap_alloc_on_heap_id(type, size, heap_id, flags, align,
+                       bound, contig);
        if (ret != NULL || socket_arg != SOCKET_ID_ANY)
                return ret;
 
-       /* try other heaps */
+       /* try other heaps. we are only iterating through native DPDK sockets,
+        * so external heaps won't be included.
+        */
        for (i = 0; i < (int) rte_socket_count(); i++) {
-               cur_socket = rte_socket_id_by_idx(i);
-               if (cur_socket == socket)
+               if (i == heap_id)
                        continue;
-               ret = heap_alloc_on_socket(type, size, cur_socket, flags,
-                               align, bound, contig);
+               ret = malloc_heap_alloc_on_heap_id(type, size, i, flags, align,
+                               bound, contig);
                if (ret != NULL)
                        return ret;
        }
@@ -642,11 +702,11 @@ malloc_heap_alloc(const char *type, size_t size, int socket_arg,
 }
 
 static void *
-heap_alloc_biggest_on_socket(const char *type, int socket, unsigned int flags,
-               size_t align, bool contig)
+heap_alloc_biggest_on_heap_id(const char *type, unsigned int heap_id,
+               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];
+       struct malloc_heap *heap = &mcfg->malloc_heaps[heap_id];
        void *ret;
 
        rte_spinlock_lock(&(heap->lock));
@@ -664,7 +724,7 @@ void *
 malloc_heap_alloc_biggest(const char *type, int socket_arg, unsigned int flags,
                size_t align, bool contig)
 {
-       int socket, i, cur_socket;
+       int socket, i, cur_socket, heap_id;
        void *ret;
 
        /* return NULL if align is not power-of-2 */
@@ -679,11 +739,13 @@ malloc_heap_alloc_biggest(const char *type, int socket_arg, unsigned int flags,
        else
                socket = socket_arg;
 
-       /* Check socket parameter */
-       if (socket >= RTE_MAX_NUMA_NODES)
+       /* turn socket ID into heap ID */
+       heap_id = malloc_socket_to_heap_id(socket);
+       /* if heap id is negative, socket ID was invalid */
+       if (heap_id < 0)
                return NULL;
 
-       ret = heap_alloc_biggest_on_socket(type, socket, flags, align,
+       ret = heap_alloc_biggest_on_heap_id(type, heap_id, flags, align,
                        contig);
        if (ret != NULL || socket_arg != SOCKET_ID_ANY)
                return ret;
@@ -693,8 +755,8 @@ malloc_heap_alloc_biggest(const char *type, int socket_arg, unsigned int flags,
                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);
+               ret = heap_alloc_biggest_on_heap_id(type, i, flags, align,
+                               contig);
                if (ret != NULL)
                        return ret;
        }
@@ -756,8 +818,10 @@ malloc_heap_free(struct malloc_elem *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)
+       /* ...of which we can't avail if we are in legacy mode, or if this is an
+        * externally allocated segment.
+        */
+       if (internal_config.legacy_mem || (msl->external > 0))
                goto free_unlock;
 
        /* check if we can free any memory back to the system */
@@ -914,7 +978,7 @@ malloc_heap_resize(struct malloc_elem *elem, size_t size)
 }
 
 /*
- * Function to retrieve data for heap on given socket
+ * Function to retrieve data for a given heap
  */
 int
 malloc_heap_get_stats(struct malloc_heap *heap,
@@ -952,7 +1016,7 @@ malloc_heap_get_stats(struct malloc_heap *heap,
 }
 
 /*
- * Function to retrieve data for heap on given socket
+ * Function to retrieve data for a given heap
  */
 void
 malloc_heap_dump(struct malloc_heap *heap, FILE *f)
@@ -973,10 +1037,216 @@ malloc_heap_dump(struct malloc_heap *heap, FILE *f)
        rte_spinlock_unlock(&heap->lock);
 }
 
+static int
+destroy_seg(struct malloc_elem *elem, size_t len)
+{
+       struct malloc_heap *heap = elem->heap;
+       struct rte_memseg_list *msl;
+
+       msl = elem->msl;
+
+       /* notify all subscribers that a memory area is going to be removed */
+       eal_memalloc_mem_event_notify(RTE_MEM_EVENT_FREE, elem, len);
+
+       /* this element can be removed */
+       malloc_elem_free_list_remove(elem);
+       malloc_elem_hide_region(elem, elem, len);
+
+       heap->total_size -= len;
+
+       memset(elem, 0, sizeof(*elem));
+
+       /* destroy the fbarray backing this memory */
+       if (rte_fbarray_destroy(&msl->memseg_arr) < 0)
+               return -1;
+
+       /* reset the memseg list */
+       memset(msl, 0, sizeof(*msl));
+
+       return 0;
+}
+
+int
+malloc_heap_add_external_memory(struct malloc_heap *heap, void *va_addr,
+               rte_iova_t iova_addrs[], unsigned int n_pages, size_t page_sz)
+{
+       struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
+       char fbarray_name[RTE_FBARRAY_NAME_LEN];
+       struct rte_memseg_list *msl = NULL;
+       struct rte_fbarray *arr;
+       size_t seg_len = n_pages * page_sz;
+       unsigned int i;
+
+       /* first, find a free memseg list */
+       for (i = 0; i < RTE_MAX_MEMSEG_LISTS; i++) {
+               struct rte_memseg_list *tmp = &mcfg->memsegs[i];
+               if (tmp->base_va == NULL) {
+                       msl = tmp;
+                       break;
+               }
+       }
+       if (msl == NULL) {
+               RTE_LOG(ERR, EAL, "Couldn't find empty memseg list\n");
+               rte_errno = ENOSPC;
+               return -1;
+       }
+
+       snprintf(fbarray_name, sizeof(fbarray_name) - 1, "%s_%p",
+                       heap->name, va_addr);
+
+       /* create the backing fbarray */
+       if (rte_fbarray_init(&msl->memseg_arr, fbarray_name, n_pages,
+                       sizeof(struct rte_memseg)) < 0) {
+               RTE_LOG(ERR, EAL, "Couldn't create fbarray backing the memseg list\n");
+               return -1;
+       }
+       arr = &msl->memseg_arr;
+
+       /* fbarray created, fill it up */
+       for (i = 0; i < n_pages; i++) {
+               struct rte_memseg *ms;
+
+               rte_fbarray_set_used(arr, i);
+               ms = rte_fbarray_get(arr, i);
+               ms->addr = RTE_PTR_ADD(va_addr, i * page_sz);
+               ms->iova = iova_addrs == NULL ? RTE_BAD_IOVA : iova_addrs[i];
+               ms->hugepage_sz = page_sz;
+               ms->len = page_sz;
+               ms->nchannel = rte_memory_get_nchannel();
+               ms->nrank = rte_memory_get_nrank();
+               ms->socket_id = heap->socket_id;
+       }
+
+       /* set up the memseg list */
+       msl->base_va = va_addr;
+       msl->page_sz = page_sz;
+       msl->socket_id = heap->socket_id;
+       msl->len = seg_len;
+       msl->version = 0;
+       msl->external = 1;
+
+       /* erase contents of new memory */
+       memset(va_addr, 0, seg_len);
+
+       /* now, add newly minted memory to the malloc heap */
+       malloc_heap_add_memory(heap, msl, va_addr, seg_len);
+
+       heap->total_size += seg_len;
+
+       /* all done! */
+       RTE_LOG(DEBUG, EAL, "Added segment for heap %s starting at %p\n",
+                       heap->name, va_addr);
+
+       /* notify all subscribers that a new memory area has been added */
+       eal_memalloc_mem_event_notify(RTE_MEM_EVENT_ALLOC,
+                       va_addr, seg_len);
+
+       return 0;
+}
+
+int
+malloc_heap_remove_external_memory(struct malloc_heap *heap, void *va_addr,
+               size_t len)
+{
+       struct malloc_elem *elem = heap->first;
+
+       /* find element with specified va address */
+       while (elem != NULL && elem != va_addr) {
+               elem = elem->next;
+               /* stop if we've blown past our VA */
+               if (elem > (struct malloc_elem *)va_addr) {
+                       rte_errno = ENOENT;
+                       return -1;
+               }
+       }
+       /* check if element was found */
+       if (elem == NULL || elem->msl->len != len) {
+               rte_errno = ENOENT;
+               return -1;
+       }
+       /* if element's size is not equal to segment len, segment is busy */
+       if (elem->state == ELEM_BUSY || elem->size != len) {
+               rte_errno = EBUSY;
+               return -1;
+       }
+       return destroy_seg(elem, len);
+}
+
+int
+malloc_heap_create(struct malloc_heap *heap, const char *heap_name)
+{
+       struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
+       uint32_t next_socket_id = mcfg->next_socket_id;
+
+       /* prevent overflow. did you really create 2 billion heaps??? */
+       if (next_socket_id > INT32_MAX) {
+               RTE_LOG(ERR, EAL, "Cannot assign new socket ID's\n");
+               rte_errno = ENOSPC;
+               return -1;
+       }
+
+       /* initialize empty heap */
+       heap->alloc_count = 0;
+       heap->first = NULL;
+       heap->last = NULL;
+       LIST_INIT(heap->free_head);
+       rte_spinlock_init(&heap->lock);
+       heap->total_size = 0;
+       heap->socket_id = next_socket_id;
+
+       /* we hold a global mem hotplug writelock, so it's safe to increment */
+       mcfg->next_socket_id++;
+
+       /* set up name */
+       strlcpy(heap->name, heap_name, RTE_HEAP_NAME_MAX_LEN);
+       return 0;
+}
+
+int
+malloc_heap_destroy(struct malloc_heap *heap)
+{
+       if (heap->alloc_count != 0) {
+               RTE_LOG(ERR, EAL, "Heap is still in use\n");
+               rte_errno = EBUSY;
+               return -1;
+       }
+       if (heap->first != NULL || heap->last != NULL) {
+               RTE_LOG(ERR, EAL, "Heap still contains memory segments\n");
+               rte_errno = EBUSY;
+               return -1;
+       }
+       if (heap->total_size != 0)
+               RTE_LOG(ERR, EAL, "Total size not zero, heap is likely corrupt\n");
+
+       /* after this, the lock will be dropped */
+       memset(heap, 0, sizeof(*heap));
+
+       return 0;
+}
+
 int
 rte_eal_malloc_heap_init(void)
 {
        struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
+       unsigned int i;
+
+       if (rte_eal_process_type() == RTE_PROC_PRIMARY) {
+               /* assign min socket ID to external heaps */
+               mcfg->next_socket_id = EXTERNAL_HEAP_MIN_SOCKET_ID;
+
+               /* assign names to default DPDK heaps */
+               for (i = 0; i < rte_socket_count(); i++) {
+                       struct malloc_heap *heap = &mcfg->malloc_heaps[i];
+                       char heap_name[RTE_HEAP_NAME_MAX_LEN];
+                       int socket_id = rte_socket_id_by_idx(i);
+
+                       snprintf(heap_name, sizeof(heap_name) - 1,
+                                       "socket_%i", socket_id);
+                       strlcpy(heap->name, heap_name, RTE_HEAP_NAME_MAX_LEN);
+                       heap->socket_id = socket_id;
+               }
+       }
+
 
        if (register_mp_requests()) {
                RTE_LOG(ERR, EAL, "Couldn't register malloc multiprocess actions\n");