DPDK大内存页Hugepages配置：

Hugepages是DPDK用于提升性能的重要手段。通过使用Hugepages，可以降低内存页数，减少TLB页表数量，增加TLB hit率。

在Linux上设置Hugepages有两种方式:

修改Kernel cmdline(推荐)
修改sysfs节点

1. 系统一般都支持大页内存，目前大部分都是将2M作为默认配置页，使用默认大页配置，设置巨页
分配巨页1024*2M=2G并查看大页分配数目

echo 2048 > /sys/kernel/mm/hugepages/hugepages-2048kB/nr_hugepages
cat /proc/meminfo| grep Huge

对于2 MB页面，还可以选择在系统启动后进行分配。这是通过修改 /sys/devices/中的nr_hugepages节点来实现的。对于单节点系统，若需要1024个页面，可使用如下命令：

echo 1024 > /sys/kernel/mm/hugepages/hugepages-2048kB/nr_hugepages

在NUMA机器上，页面的需要明确分配在不同的node上（若只有一个node只需要分配一次）：

echo 1024 > /sys/devices/system/node/node0/hugepages/hugepages-2048kB/nr_hugepages
echo 1024 > /sys/devices/system/node/node1/hugepages/hugepages-2048kB/nr_hugepages

这种配置方式的优点是配置简单，无需编译、重启，但是无法配置1GB这样的大hugepages。

2. 启用1G内存页，一般64位机器均推荐1G大内存页，启用方式如下：

通过修改kernel command line可以在kernel初始化时传入Hugepages相关参数并进行配置。
具体的操作步骤如下：

修改grub文件
修改/etc/default/grub文件，在GRUB_CMDLINE_LINUX中加入如下配置:

default_hugepagesz=1G hugepagesz=1G hugepages=4

该配置表示默认的hugepages的大小为1G，设置的hugepages大小为1G，hugepages的页数为4页，即以4个1G页面的形式保留4G的hugepages内存
修改后的grub文件示例如下：

GRUB_TIMEOUT=5
GRUB_DISTRIBUTOR="$(sed 's, release .*$,,g' /etc/system-release)"
GRUB_DEFAULT=saved
GRUB_DISABLE_SUBMENU=true
GRUB_TERMINAL_OUTPUT="console"
GRUB_CMDLINE_LINUX="crashkernel=auto rd.lvm.lv=centos/root rd.lvm.lv=centos/swap default_hugepagesz=1G hugepagesz=1G hugepages=4 rhgb quiet"
GRUB_DISABLE_RECOVERY="true"

编译grub配置文件
可以通过命令grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg
重启
通过reboot命令重启，随后可以通过cat /proc/cmdline查看kernel的command line是否包含之前的配置。
也可以通过cat /proc/meminfo | grep Huge命令查看是否设置成功，若设置成功可以看到如下配置:
```
 HugePages_Total:       4HugePages_Free:        4Hugepagesize:    1048576 kB
```

DPDK官方建议，64位的应用应配置1GB hugepages。

这种配置方式的优点是可以在系统开机时即配置预留好hugepages，避免系统运行起来后产生内存碎片；另外，对于较大的例如1G pages，是不支持在系统运行起来后配置的，只能通过kernel cmdline的方式进行配置。

注：对于双插槽的NUMA系统（dual-socket NUMA system），预留的hugepages会被均分至两个socket，可以通过lscpu查看CPU信息：

Architecture:          x86_64
CPU op-mode(s):        32-bit, 64-bit
Byte Order:            Little Endian
CPU(s):                4
On-line CPU(s) list:   0-3
Thread(s) per core:    1
Core(s) per socket:    4
socket(s)：            1
NUMA node(s):          1

可见测试主机使用的是单socket的NUMA系统。DPDK使用Hugepages

预留好Hugepages之后，想要让DPDK使用预留的Hugepages，需要进行下述操作:

mkdir /mnt/huge
mount -t hugetlbfs nodev /mnt/huge

可以将这个挂载点添加到/etc/fstab中，这样可以永久生效，即重启后也仍然可以生效:

nodev /mnt/huge hugetlbfs defaults 0 0

对于1GB pages，在/etc/fstab中必须指定page size作为mount选项。

nodev /mnt/huge_1GB hugetlbfs pagesize=1GB 0 0

添加上面这样一行内容至/etc/fstab后并重启，可以通过df -a看到挂载成功：

nodev                           0       0         0     - /mnt/huge_1GB

===========================DPDK驱动VFIO-PCI==============================

DPDK 驱动加载有三种方式：

uio、vfio-pci+iommu禁用、vfio+iommu启用

不同的PMD需要不同的内核驱动程序才能正常工作。取决于正在使用的PMD，应加载相应的内核驱动程序并绑定到网络端口。

一、 UIO（Userspace I/O）是运行在用户空间的I/O技术。Linux系统中一般的驱动设备都是运行在内核空间，而在用户空间用应用程序调用即可。

而UIO则是将驱动的很少一部分运行在内核空间，而在用户空间实现驱动的绝大多数功能。
在许多情况下，Linux内核中包含的标准uio_pci_generic模块可以提供uio功能。可以使用以下命令加载此模块：

sudo modprobe uio_pci_generic

除了Linux内核中包含的标准uio_pci_generic模块，DPDK也提供了一个可替代的igb_uio模块，可以在kmod路径中找到。可以通过以下方法加载igb_uio模块。

sudo modprobe uio
sudo insmod kmod/igb_uio.ko

如果用于DPDK的设备绑定为uio_pci_generic内核模块，需要确保IOMMU已禁用或passthrough。以intel x86_64系统为例，可以在的GRUB_CMDLINE_LINUX中添加intel_iommu = off或intel_iommu = on iommu = pt。

2、 l2fwd运行绑定网卡方式：（启用vfio-pci、iommu禁用）

PS：以挂载ens7 网卡，pci 0000:02:05.0 为例

1. 关闭计划用dpdk接管的网卡接口，并查询其pci端口号，可以通过lspci |grep Ethernet查看。此时需要确认本机物理网卡或虚拟网卡为DPDK支持类型，查询网址https://core.dpdk.org/supported/

 ifconfig ens37 down

2. 安装NIC网卡驱动模块并启动非安全NOIOMMU模式

modprobe vfio-pci
echo Y | sudo tee /sys/module/vfio/parameters/enable_unsafe_noiommu_mode

注意事项：

如果，发现dpdk 没有挂载上网卡那请手动绑定一下，手动执行在第2步之后

/opt/vpp/external/x86_64/share/dpdk/usertools/dpdk-devbind.py --bind=vfio-pci 0000:02:05.0

三、 l2fwd运行绑定网卡方式：（启用vfio-pci、iommu启用）VFIO（推荐）

VFIO与UIO相比，它更加强大和安全，依赖于IOMMU。要使用VFIO，需要:

Linix kernel version>=3.6.0
内核和BIOS必须支持并配置为使用IO virtualization（例如Intel®VT-d）。

在确认硬件配置支持的情况下，要使用VFIO驱动绑定到NIC必须先使能iommu，否则会导致绑定失败。具体的现象就是查看或修改sysfs节点/sys/bus/pci/drivers/vfio-pci/bind出现io错误，以及dmesg中出现：

vfio-pci: probe of 0000:05:00.0 failed with error -22

使能iommu的方法也是修改kernel的command line将iommu=pt intel_iommu=on传入，具体步骤：

修改grub文件
修改/etc/default/grub文件，在GRUB_CMDLINE_LINUX中加入如下配置:
```
iommu=pt intel_iommu=on
```
编译grub配置文件
可以通过命令grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg
重启
通过reboot命令重启，随后可以通过cat /proc/cmdline查看kernel的command line是否包含之前的配置。

iommu配置成功后，dmesg中会有iommu配置group的log，可以通过dmesg | grep iommu查看：

[    0.594500] iommu: Adding device 0000:05:00.0 to group 18
[    0.594512] iommu: Adding device 0000:06:00.0 to group 19

即表示iommu使能成功。
随后需要调用modprobe来加载VFIO的驱动:

sudo modprobe vfio-pci

驱动绑定NIC

上述的UIO和VFIO驱动可以加载一项，也可以全都加载。但是在驱动绑定NIC的时候，只能选择一种驱动绑定到NIC，这里采用VFIO驱动。

可以调用dpdk路径下的usertools/dpdk-devbind.py实用脚本来进行VFIO驱动与NIC绑定，需要注意的是使用这个脚本进行绑定（bind）动作时是需要root权限的。
可以调用脚本传入--status查看当前的网络端口的状态：

python usertools/dpdk-devbind.py --statusNetwork devices using kernel driver
===================================
0000:03:00.0 'I210 Gigabit Network Connection 1533' if=enp3s0 drv=igb unused=vfio-pci *Active*
0000:04:00.0 'I210 Gigabit Network Connection 1533' if=enp4s0 drv=igb unused=vfio-pci *Active*
0000:05:00.0 'I210 Gigabit Network Connection 1533' if=enp5s0 drv=igb unused=vfio-pci
0000:06:00.0 'I210 Gigabit Network Connection 1533' if=enp6s0 drv=igb unused=vfio-pci

可以看到，当前NIC的状态都是Network devices using kernel driver，使用的是kernel的igb驱动drv=igb。
随后可以调用脚本传入--bind将网卡05:00.0，也就是enp5s0绑定到VFIO驱动：

python usertools/dpdk-devbind.py --bind=vfio-pci 05:00.0

再次调用脚本传入--status，可以看到：

Network devices using DPDK-compatible driver
============================================
0000:05:00.0 'I210 Gigabit Network Connection 1533' drv=vfio-pci unused=igbNetwork devices using kernel driver
===================================
0000:03:00.0 'I210 Gigabit Network Connection 1533' if=enp3s0 drv=igb unused=vfio-pci *Active*
0000:04:00.0 'I210 Gigabit Network Connection 1533' if=enp4s0 drv=igb unused=vfio-pci *Active*
0000:06:00.0 'I210 Gigabit Network Connection 1533' if=enp6s0 drv=igb unused=vfio-pci

设备05:00.0已经配置为drv=vfio-pci，若想要恢复为kernel默认的igb驱动，则可以继续调用脚本：

python usertools/dpdk-devbind.py --bind=igb 05:00.0

至此，DPDK的部署就算完成了，接下来可以尝试编译和运行
基于DPDK的简单应用了。

基于DPDK的简单应用编译与运行方法可以查看：

==================启用numa编译选项===============================

又踩了一个坑，在编译启用numa时候，若直接编译，dpdk是启用不了numa的，需要安装一些基础库

yum install numactl
yum install numactl-libs
yum install numactl-devel

需要安装完上面这些库，才能编译出带numa的dpdk库

如上，若按照默认编译选项，则编译完成程序是没有启用numa的，若需要启用numa功能，需要在编译时加上编译选项：

编译时启用numa选项：
meson -DCONFIG_RTE_LIBRTE_VHOST_NUMA=y -Dexamples=all build
cd build
ninja
删掉原来编译后的库（对应的是pkgconfig的库）
find / -name libdpdk*
rm /usr/local/lib64/pkgconfig/libdpdk* -rf
重新install，生成相应库
ninja install
更新so库的目录，原来so库目录更新为新库目录
ldconfig
ldconfig -p
ldconfig -p|grep rte
ls -lah /usr/local/src/dpdk/dpdk-21.02/build/lib/librte_eventdev.so
cat /etc/ld.so.conf.d/dpdk-ling.conf
vim  /etc/ld.so.conf.d/dpdk-ling.conf
ldconfig
确认so库目录是否更改成功
ldconfig -p |grep rtel2fwd编译：
export PKG_CONFIG_PATH=/usr/local/lib64/pkgconfig
meson build
cd build/
ninja
cat /proc/meminfo
lscpu
./l2fwd -l 0-9 -n 4 -- -q 1 -p 3
看是否还有numa未编译提示，应该是没有了

备注：

numa需要加深认识，留待以后详细了解，较好的文档如下：

ovs+dpdk numa感知特性验证：
https://blog.csdn.net/weixin_30478757/article/details/99426913结合使用带有Open vSwitch *的数据平面开发套件来创建vHost用户非统一内存访问意识：
https://software.intel.com/content/www/us/en/develop/articles/vhost-user-numa-awareness-in-open-vswitch-with-dpdk.html

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