8bb18bcb8f215a16f37ce2882c7081179f0de8b6
[cascardo/ovs.git] / lib / dpif-netdev.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2016 Nicira, Inc.
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at:
7  *
8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16
17 #include <config.h>
18 #include "dpif-netdev.h"
19
20 #include <ctype.h>
21 #include <errno.h>
22 #include <fcntl.h>
23 #include <inttypes.h>
24 #include <net/if.h>
25 #include <netinet/in.h>
26 #include <stdint.h>
27 #include <stdlib.h>
28 #include <string.h>
29 #include <sys/ioctl.h>
30 #include <sys/socket.h>
31 #include <sys/stat.h>
32 #include <unistd.h>
33
34 #include "bitmap.h"
35 #include "cmap.h"
36 #include "coverage.h"
37 #include "csum.h"
38 #include "dp-packet.h"
39 #include "dpif.h"
40 #include "dpif-provider.h"
41 #include "dummy.h"
42 #include "fat-rwlock.h"
43 #include "flow.h"
44 #include "hmapx.h"
45 #include "latch.h"
46 #include "netdev.h"
47 #include "netdev-dpdk.h"
48 #include "netdev-vport.h"
49 #include "netlink.h"
50 #include "odp-execute.h"
51 #include "odp-util.h"
52 #include "openvswitch/dynamic-string.h"
53 #include "openvswitch/list.h"
54 #include "openvswitch/match.h"
55 #include "openvswitch/ofp-print.h"
56 #include "openvswitch/ofpbuf.h"
57 #include "openvswitch/vlog.h"
58 #include "ovs-numa.h"
59 #include "ovs-rcu.h"
60 #include "packets.h"
61 #include "poll-loop.h"
62 #include "pvector.h"
63 #include "random.h"
64 #include "seq.h"
65 #include "shash.h"
66 #include "sset.h"
67 #include "timeval.h"
68 #include "tnl-neigh-cache.h"
69 #include "tnl-ports.h"
70 #include "unixctl.h"
71 #include "util.h"
72
73 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(dpif_netdev);
74
75 #define FLOW_DUMP_MAX_BATCH 50
76 /* Use per thread recirc_depth to prevent recirculation loop. */
77 #define MAX_RECIRC_DEPTH 5
78 DEFINE_STATIC_PER_THREAD_DATA(uint32_t, recirc_depth, 0)
79
80 /* Configuration parameters. */
81 enum { MAX_FLOWS = 65536 };     /* Maximum number of flows in flow table. */
82
83 /* Protects against changes to 'dp_netdevs'. */
84 static struct ovs_mutex dp_netdev_mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
85
86 /* Contains all 'struct dp_netdev's. */
87 static struct shash dp_netdevs OVS_GUARDED_BY(dp_netdev_mutex)
88     = SHASH_INITIALIZER(&dp_netdevs);
89
90 static struct vlog_rate_limit upcall_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(600, 600);
91
92 static struct odp_support dp_netdev_support = {
93     .max_mpls_depth = SIZE_MAX,
94     .recirc = true,
95 };
96
97 /* Stores a miniflow with inline values */
98
99 struct netdev_flow_key {
100     uint32_t hash;       /* Hash function differs for different users. */
101     uint32_t len;        /* Length of the following miniflow (incl. map). */
102     struct miniflow mf;
103     uint64_t buf[FLOW_MAX_PACKET_U64S];
104 };
105
106 /* Exact match cache for frequently used flows
107  *
108  * The cache uses a 32-bit hash of the packet (which can be the RSS hash) to
109  * search its entries for a miniflow that matches exactly the miniflow of the
110  * packet. It stores the 'dpcls_rule' (rule) that matches the miniflow.
111  *
112  * A cache entry holds a reference to its 'dp_netdev_flow'.
113  *
114  * A miniflow with a given hash can be in one of EM_FLOW_HASH_SEGS different
115  * entries. The 32-bit hash is split into EM_FLOW_HASH_SEGS values (each of
116  * them is EM_FLOW_HASH_SHIFT bits wide and the remainder is thrown away). Each
117  * value is the index of a cache entry where the miniflow could be.
118  *
119  *
120  * Thread-safety
121  * =============
122  *
123  * Each pmd_thread has its own private exact match cache.
124  * If dp_netdev_input is not called from a pmd thread, a mutex is used.
125  */
126
127 #define EM_FLOW_HASH_SHIFT 13
128 #define EM_FLOW_HASH_ENTRIES (1u << EM_FLOW_HASH_SHIFT)
129 #define EM_FLOW_HASH_MASK (EM_FLOW_HASH_ENTRIES - 1)
130 #define EM_FLOW_HASH_SEGS 2
131
132 struct emc_entry {
133     struct dp_netdev_flow *flow;
134     struct netdev_flow_key key;   /* key.hash used for emc hash value. */
135 };
136
137 struct emc_cache {
138     struct emc_entry entries[EM_FLOW_HASH_ENTRIES];
139     int sweep_idx;                /* For emc_cache_slow_sweep(). */
140 };
141
142 /* Iterate in the exact match cache through every entry that might contain a
143  * miniflow with hash 'HASH'. */
144 #define EMC_FOR_EACH_POS_WITH_HASH(EMC, CURRENT_ENTRY, HASH)                 \
145     for (uint32_t i__ = 0, srch_hash__ = (HASH);                             \
146          (CURRENT_ENTRY) = &(EMC)->entries[srch_hash__ & EM_FLOW_HASH_MASK], \
147          i__ < EM_FLOW_HASH_SEGS;                                            \
148          i__++, srch_hash__ >>= EM_FLOW_HASH_SHIFT)
149 \f
150 /* Simple non-wildcarding single-priority classifier. */
151
152 struct dpcls {
153     struct cmap subtables_map;
154     struct pvector subtables;
155 };
156
157 /* A rule to be inserted to the classifier. */
158 struct dpcls_rule {
159     struct cmap_node cmap_node;   /* Within struct dpcls_subtable 'rules'. */
160     struct netdev_flow_key *mask; /* Subtable's mask. */
161     struct netdev_flow_key flow;  /* Matching key. */
162     /* 'flow' must be the last field, additional space is allocated here. */
163 };
164
165 static void dpcls_init(struct dpcls *);
166 static void dpcls_destroy(struct dpcls *);
167 static void dpcls_insert(struct dpcls *, struct dpcls_rule *,
168                          const struct netdev_flow_key *mask);
169 static void dpcls_remove(struct dpcls *, struct dpcls_rule *);
170 static bool dpcls_lookup(const struct dpcls *cls,
171                          const struct netdev_flow_key keys[],
172                          struct dpcls_rule **rules, size_t cnt);
173 \f
174 /* Datapath based on the network device interface from netdev.h.
175  *
176  *
177  * Thread-safety
178  * =============
179  *
180  * Some members, marked 'const', are immutable.  Accessing other members
181  * requires synchronization, as noted in more detail below.
182  *
183  * Acquisition order is, from outermost to innermost:
184  *
185  *    dp_netdev_mutex (global)
186  *    port_mutex
187  */
188 struct dp_netdev {
189     const struct dpif_class *const class;
190     const char *const name;
191     struct dpif *dpif;
192     struct ovs_refcount ref_cnt;
193     atomic_flag destroyed;
194
195     /* Ports.
196      *
197      * Protected by RCU.  Take the mutex to add or remove ports. */
198     struct ovs_mutex port_mutex;
199     struct cmap ports;
200     struct seq *port_seq;       /* Incremented whenever a port changes. */
201
202     /* Protects access to ofproto-dpif-upcall interface during revalidator
203      * thread synchronization. */
204     struct fat_rwlock upcall_rwlock;
205     upcall_callback *upcall_cb;  /* Callback function for executing upcalls. */
206     void *upcall_aux;
207
208     /* Callback function for notifying the purging of dp flows (during
209      * reseting pmd deletion). */
210     dp_purge_callback *dp_purge_cb;
211     void *dp_purge_aux;
212
213     /* Stores all 'struct dp_netdev_pmd_thread's. */
214     struct cmap poll_threads;
215
216     /* Protects the access of the 'struct dp_netdev_pmd_thread'
217      * instance for non-pmd thread. */
218     struct ovs_mutex non_pmd_mutex;
219
220     /* Each pmd thread will store its pointer to
221      * 'struct dp_netdev_pmd_thread' in 'per_pmd_key'. */
222     ovsthread_key_t per_pmd_key;
223
224     /* Cpu mask for pin of pmd threads. */
225     char *pmd_cmask;
226     uint64_t last_tnl_conf_seq;
227 };
228
229 static struct dp_netdev_port *dp_netdev_lookup_port(const struct dp_netdev *dp,
230                                                     odp_port_t);
231
232 enum dp_stat_type {
233     DP_STAT_EXACT_HIT,          /* Packets that had an exact match (emc). */
234     DP_STAT_MASKED_HIT,         /* Packets that matched in the flow table. */
235     DP_STAT_MISS,               /* Packets that did not match. */
236     DP_STAT_LOST,               /* Packets not passed up to the client. */
237     DP_N_STATS
238 };
239
240 enum pmd_cycles_counter_type {
241     PMD_CYCLES_POLLING,         /* Cycles spent polling NICs. */
242     PMD_CYCLES_PROCESSING,      /* Cycles spent processing packets */
243     PMD_N_CYCLES
244 };
245
246 /* A port in a netdev-based datapath. */
247 struct dp_netdev_port {
248     odp_port_t port_no;
249     struct netdev *netdev;
250     struct cmap_node node;      /* Node in dp_netdev's 'ports'. */
251     struct netdev_saved_flags *sf;
252     unsigned n_rxq;             /* Number of elements in 'rxq' */
253     struct netdev_rxq **rxq;
254     char *type;                 /* Port type as requested by user. */
255     int latest_requested_n_rxq; /* Latest requested from netdev number
256                                    of rx queues. */
257 };
258
259 /* Contained by struct dp_netdev_flow's 'stats' member.  */
260 struct dp_netdev_flow_stats {
261     atomic_llong used;             /* Last used time, in monotonic msecs. */
262     atomic_ullong packet_count;    /* Number of packets matched. */
263     atomic_ullong byte_count;      /* Number of bytes matched. */
264     atomic_uint16_t tcp_flags;     /* Bitwise-OR of seen tcp_flags values. */
265 };
266
267 /* A flow in 'dp_netdev_pmd_thread's 'flow_table'.
268  *
269  *
270  * Thread-safety
271  * =============
272  *
273  * Except near the beginning or ending of its lifespan, rule 'rule' belongs to
274  * its pmd thread's classifier.  The text below calls this classifier 'cls'.
275  *
276  * Motivation
277  * ----------
278  *
279  * The thread safety rules described here for "struct dp_netdev_flow" are
280  * motivated by two goals:
281  *
282  *    - Prevent threads that read members of "struct dp_netdev_flow" from
283  *      reading bad data due to changes by some thread concurrently modifying
284  *      those members.
285  *
286  *    - Prevent two threads making changes to members of a given "struct
287  *      dp_netdev_flow" from interfering with each other.
288  *
289  *
290  * Rules
291  * -----
292  *
293  * A flow 'flow' may be accessed without a risk of being freed during an RCU
294  * grace period.  Code that needs to hold onto a flow for a while
295  * should try incrementing 'flow->ref_cnt' with dp_netdev_flow_ref().
296  *
297  * 'flow->ref_cnt' protects 'flow' from being freed.  It doesn't protect the
298  * flow from being deleted from 'cls' and it doesn't protect members of 'flow'
299  * from modification.
300  *
301  * Some members, marked 'const', are immutable.  Accessing other members
302  * requires synchronization, as noted in more detail below.
303  */
304 struct dp_netdev_flow {
305     const struct flow flow;      /* Unmasked flow that created this entry. */
306     /* Hash table index by unmasked flow. */
307     const struct cmap_node node; /* In owning dp_netdev_pmd_thread's */
308                                  /* 'flow_table'. */
309     const ovs_u128 ufid;         /* Unique flow identifier. */
310     const unsigned pmd_id;       /* The 'core_id' of pmd thread owning this */
311                                  /* flow. */
312
313     /* Number of references.
314      * The classifier owns one reference.
315      * Any thread trying to keep a rule from being freed should hold its own
316      * reference. */
317     struct ovs_refcount ref_cnt;
318
319     bool dead;
320
321     /* Statistics. */
322     struct dp_netdev_flow_stats stats;
323
324     /* Actions. */
325     OVSRCU_TYPE(struct dp_netdev_actions *) actions;
326
327     /* While processing a group of input packets, the datapath uses the next
328      * member to store a pointer to the output batch for the flow.  It is
329      * reset after the batch has been sent out (See dp_netdev_queue_batches(),
330      * packet_batch_per_flow_init() and packet_batch_per_flow_execute()). */
331     struct packet_batch_per_flow *batch;
332
333     /* Packet classification. */
334     struct dpcls_rule cr;        /* In owning dp_netdev's 'cls'. */
335     /* 'cr' must be the last member. */
336 };
337
338 static void dp_netdev_flow_unref(struct dp_netdev_flow *);
339 static bool dp_netdev_flow_ref(struct dp_netdev_flow *);
340 static int dpif_netdev_flow_from_nlattrs(const struct nlattr *, uint32_t,
341                                          struct flow *);
342
343 /* A set of datapath actions within a "struct dp_netdev_flow".
344  *
345  *
346  * Thread-safety
347  * =============
348  *
349  * A struct dp_netdev_actions 'actions' is protected with RCU. */
350 struct dp_netdev_actions {
351     /* These members are immutable: they do not change during the struct's
352      * lifetime.  */
353     unsigned int size;          /* Size of 'actions', in bytes. */
354     struct nlattr actions[];    /* Sequence of OVS_ACTION_ATTR_* attributes. */
355 };
356
357 struct dp_netdev_actions *dp_netdev_actions_create(const struct nlattr *,
358                                                    size_t);
359 struct dp_netdev_actions *dp_netdev_flow_get_actions(
360     const struct dp_netdev_flow *);
361 static void dp_netdev_actions_free(struct dp_netdev_actions *);
362
363 /* Contained by struct dp_netdev_pmd_thread's 'stats' member.  */
364 struct dp_netdev_pmd_stats {
365     /* Indexed by DP_STAT_*. */
366     atomic_ullong n[DP_N_STATS];
367 };
368
369 /* Contained by struct dp_netdev_pmd_thread's 'cycle' member.  */
370 struct dp_netdev_pmd_cycles {
371     /* Indexed by PMD_CYCLES_*. */
372     atomic_ullong n[PMD_N_CYCLES];
373 };
374
375 /* Contained by struct dp_netdev_pmd_thread's 'poll_list' member. */
376 struct rxq_poll {
377     struct dp_netdev_port *port;
378     struct netdev_rxq *rx;
379     struct ovs_list node;
380 };
381
382 /* PMD: Poll modes drivers.  PMD accesses devices via polling to eliminate
383  * the performance overhead of interrupt processing.  Therefore netdev can
384  * not implement rx-wait for these devices.  dpif-netdev needs to poll
385  * these device to check for recv buffer.  pmd-thread does polling for
386  * devices assigned to itself.
387  *
388  * DPDK used PMD for accessing NIC.
389  *
390  * Note, instance with cpu core id NON_PMD_CORE_ID will be reserved for
391  * I/O of all non-pmd threads.  There will be no actual thread created
392  * for the instance.
393  *
394  * Each struct has its own flow table and classifier.  Packets received
395  * from managed ports are looked up in the corresponding pmd thread's
396  * flow table, and are executed with the found actions.
397  * */
398 struct dp_netdev_pmd_thread {
399     struct dp_netdev *dp;
400     struct ovs_refcount ref_cnt;    /* Every reference must be refcount'ed. */
401     struct cmap_node node;          /* In 'dp->poll_threads'. */
402
403     pthread_cond_t cond;            /* For synchronizing pmd thread reload. */
404     struct ovs_mutex cond_mutex;    /* Mutex for condition variable. */
405
406     /* Per thread exact-match cache.  Note, the instance for cpu core
407      * NON_PMD_CORE_ID can be accessed by multiple threads, and thusly
408      * need to be protected (e.g. by 'dp_netdev_mutex').  All other
409      * instances will only be accessed by its own pmd thread. */
410     struct emc_cache flow_cache;
411
412     /* Classifier and Flow-Table.
413      *
414      * Writers of 'flow_table' must take the 'flow_mutex'.  Corresponding
415      * changes to 'cls' must be made while still holding the 'flow_mutex'.
416      */
417     struct ovs_mutex flow_mutex;
418     struct dpcls cls;
419     struct cmap flow_table OVS_GUARDED; /* Flow table. */
420
421     /* Statistics. */
422     struct dp_netdev_pmd_stats stats;
423
424     /* Cycles counters */
425     struct dp_netdev_pmd_cycles cycles;
426
427     /* Used to count cicles. See 'cycles_counter_end()' */
428     unsigned long long last_cycles;
429
430     struct latch exit_latch;        /* For terminating the pmd thread. */
431     atomic_uint change_seq;         /* For reloading pmd ports. */
432     pthread_t thread;
433     int index;                      /* Idx of this pmd thread among pmd*/
434                                     /* threads on same numa node. */
435     unsigned core_id;               /* CPU core id of this pmd thread. */
436     int numa_id;                    /* numa node id of this pmd thread. */
437     atomic_int tx_qid;              /* Queue id used by this pmd thread to
438                                      * send packets on all netdevs */
439
440     struct ovs_mutex poll_mutex;    /* Mutex for poll_list. */
441     /* List of rx queues to poll. */
442     struct ovs_list poll_list OVS_GUARDED;
443     int poll_cnt;                   /* Number of elemints in poll_list. */
444
445     /* Only a pmd thread can write on its own 'cycles' and 'stats'.
446      * The main thread keeps 'stats_zero' and 'cycles_zero' as base
447      * values and subtracts them from 'stats' and 'cycles' before
448      * reporting to the user */
449     unsigned long long stats_zero[DP_N_STATS];
450     uint64_t cycles_zero[PMD_N_CYCLES];
451 };
452
453 #define PMD_INITIAL_SEQ 1
454
455 /* Interface to netdev-based datapath. */
456 struct dpif_netdev {
457     struct dpif dpif;
458     struct dp_netdev *dp;
459     uint64_t last_port_seq;
460 };
461
462 static int get_port_by_number(struct dp_netdev *dp, odp_port_t port_no,
463                               struct dp_netdev_port **portp);
464 static int get_port_by_name(struct dp_netdev *dp, const char *devname,
465                             struct dp_netdev_port **portp);
466 static void dp_netdev_free(struct dp_netdev *)
467     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex);
468 static int do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname,
469                        const char *type, odp_port_t port_no)
470     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex);
471 static void do_del_port(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *)
472     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex);
473 static int dpif_netdev_open(const struct dpif_class *, const char *name,
474                             bool create, struct dpif **);
475 static void dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
476                                       struct dp_packet_batch *,
477                                       bool may_steal,
478                                       const struct nlattr *actions,
479                                       size_t actions_len);
480 static void dp_netdev_input(struct dp_netdev_pmd_thread *,
481                             struct dp_packet_batch *, odp_port_t port_no);
482 static void dp_netdev_recirculate(struct dp_netdev_pmd_thread *,
483                                   struct dp_packet_batch *);
484
485 static void dp_netdev_disable_upcall(struct dp_netdev *);
486 static void dp_netdev_pmd_reload_done(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
487 static void dp_netdev_configure_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
488                                     struct dp_netdev *dp, int index,
489                                     unsigned core_id, int numa_id);
490 static void dp_netdev_destroy_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
491 static void dp_netdev_set_nonpmd(struct dp_netdev *dp);
492 static struct dp_netdev_pmd_thread *dp_netdev_get_pmd(struct dp_netdev *dp,
493                                                       unsigned core_id);
494 static struct dp_netdev_pmd_thread *
495 dp_netdev_pmd_get_next(struct dp_netdev *dp, struct cmap_position *pos);
496 static void dp_netdev_destroy_all_pmds(struct dp_netdev *dp);
497 static void dp_netdev_del_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id);
498 static void dp_netdev_set_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id);
499 static void dp_netdev_pmd_clear_poll_list(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
500 static void dp_netdev_del_port_from_pmd(struct dp_netdev_port *port,
501                                         struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
502 static void dp_netdev_del_port_from_all_pmds(struct dp_netdev *dp,
503                                              struct dp_netdev_port *port);
504 static void
505 dp_netdev_add_port_to_pmds(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *port);
506 static void
507 dp_netdev_add_rxq_to_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
508                          struct dp_netdev_port *port, struct netdev_rxq *rx);
509 static struct dp_netdev_pmd_thread *
510 dp_netdev_less_loaded_pmd_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id);
511 static void dp_netdev_reset_pmd_threads(struct dp_netdev *dp);
512 static bool dp_netdev_pmd_try_ref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
513 static void dp_netdev_pmd_unref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
514 static void dp_netdev_pmd_flow_flush(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
515
516 static inline bool emc_entry_alive(struct emc_entry *ce);
517 static void emc_clear_entry(struct emc_entry *ce);
518
519 static void
520 emc_cache_init(struct emc_cache *flow_cache)
521 {
522     int i;
523
524     flow_cache->sweep_idx = 0;
525     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(flow_cache->entries); i++) {
526         flow_cache->entries[i].flow = NULL;
527         flow_cache->entries[i].key.hash = 0;
528         flow_cache->entries[i].key.len = sizeof(struct miniflow);
529         flowmap_init(&flow_cache->entries[i].key.mf.map);
530     }
531 }
532
533 static void
534 emc_cache_uninit(struct emc_cache *flow_cache)
535 {
536     int i;
537
538     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(flow_cache->entries); i++) {
539         emc_clear_entry(&flow_cache->entries[i]);
540     }
541 }
542
543 /* Check and clear dead flow references slowly (one entry at each
544  * invocation).  */
545 static void
546 emc_cache_slow_sweep(struct emc_cache *flow_cache)
547 {
548     struct emc_entry *entry = &flow_cache->entries[flow_cache->sweep_idx];
549
550     if (!emc_entry_alive(entry)) {
551         emc_clear_entry(entry);
552     }
553     flow_cache->sweep_idx = (flow_cache->sweep_idx + 1) & EM_FLOW_HASH_MASK;
554 }
555
556 /* Returns true if 'dpif' is a netdev or dummy dpif, false otherwise. */
557 bool
558 dpif_is_netdev(const struct dpif *dpif)
559 {
560     return dpif->dpif_class->open == dpif_netdev_open;
561 }
562
563 static struct dpif_netdev *
564 dpif_netdev_cast(const struct dpif *dpif)
565 {
566     ovs_assert(dpif_is_netdev(dpif));
567     return CONTAINER_OF(dpif, struct dpif_netdev, dpif);
568 }
569
570 static struct dp_netdev *
571 get_dp_netdev(const struct dpif *dpif)
572 {
573     return dpif_netdev_cast(dpif)->dp;
574 }
575 \f
576 enum pmd_info_type {
577     PMD_INFO_SHOW_STATS,  /* Show how cpu cycles are spent. */
578     PMD_INFO_CLEAR_STATS, /* Set the cycles count to 0. */
579     PMD_INFO_SHOW_RXQ     /* Show poll-lists of pmd threads. */
580 };
581
582 static void
583 pmd_info_show_stats(struct ds *reply,
584                     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
585                     unsigned long long stats[DP_N_STATS],
586                     uint64_t cycles[PMD_N_CYCLES])
587 {
588     unsigned long long total_packets = 0;
589     uint64_t total_cycles = 0;
590     int i;
591
592     /* These loops subtracts reference values ('*_zero') from the counters.
593      * Since loads and stores are relaxed, it might be possible for a '*_zero'
594      * value to be more recent than the current value we're reading from the
595      * counter.  This is not a big problem, since these numbers are not
596      * supposed to be too accurate, but we should at least make sure that
597      * the result is not negative. */
598     for (i = 0; i < DP_N_STATS; i++) {
599         if (stats[i] > pmd->stats_zero[i]) {
600             stats[i] -= pmd->stats_zero[i];
601         } else {
602             stats[i] = 0;
603         }
604
605         if (i != DP_STAT_LOST) {
606             /* Lost packets are already included in DP_STAT_MISS */
607             total_packets += stats[i];
608         }
609     }
610
611     for (i = 0; i < PMD_N_CYCLES; i++) {
612         if (cycles[i] > pmd->cycles_zero[i]) {
613            cycles[i] -= pmd->cycles_zero[i];
614         } else {
615             cycles[i] = 0;
616         }
617
618         total_cycles += cycles[i];
619     }
620
621     ds_put_cstr(reply, (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID)
622                         ? "main thread" : "pmd thread");
623
624     if (pmd->numa_id != OVS_NUMA_UNSPEC) {
625         ds_put_format(reply, " numa_id %d", pmd->numa_id);
626     }
627     if (pmd->core_id != OVS_CORE_UNSPEC && pmd->core_id != NON_PMD_CORE_ID) {
628         ds_put_format(reply, " core_id %u", pmd->core_id);
629     }
630     ds_put_cstr(reply, ":\n");
631
632     ds_put_format(reply,
633                   "\temc hits:%llu\n\tmegaflow hits:%llu\n"
634                   "\tmiss:%llu\n\tlost:%llu\n",
635                   stats[DP_STAT_EXACT_HIT], stats[DP_STAT_MASKED_HIT],
636                   stats[DP_STAT_MISS], stats[DP_STAT_LOST]);
637
638     if (total_cycles == 0) {
639         return;
640     }
641
642     ds_put_format(reply,
643                   "\tpolling cycles:%"PRIu64" (%.02f%%)\n"
644                   "\tprocessing cycles:%"PRIu64" (%.02f%%)\n",
645                   cycles[PMD_CYCLES_POLLING],
646                   cycles[PMD_CYCLES_POLLING] / (double)total_cycles * 100,
647                   cycles[PMD_CYCLES_PROCESSING],
648                   cycles[PMD_CYCLES_PROCESSING] / (double)total_cycles * 100);
649
650     if (total_packets == 0) {
651         return;
652     }
653
654     ds_put_format(reply,
655                   "\tavg cycles per packet: %.02f (%"PRIu64"/%llu)\n",
656                   total_cycles / (double)total_packets,
657                   total_cycles, total_packets);
658
659     ds_put_format(reply,
660                   "\tavg processing cycles per packet: "
661                   "%.02f (%"PRIu64"/%llu)\n",
662                   cycles[PMD_CYCLES_PROCESSING] / (double)total_packets,
663                   cycles[PMD_CYCLES_PROCESSING], total_packets);
664 }
665
666 static void
667 pmd_info_clear_stats(struct ds *reply OVS_UNUSED,
668                     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
669                     unsigned long long stats[DP_N_STATS],
670                     uint64_t cycles[PMD_N_CYCLES])
671 {
672     int i;
673
674     /* We cannot write 'stats' and 'cycles' (because they're written by other
675      * threads) and we shouldn't change 'stats' (because they're used to count
676      * datapath stats, which must not be cleared here).  Instead, we save the
677      * current values and subtract them from the values to be displayed in the
678      * future */
679     for (i = 0; i < DP_N_STATS; i++) {
680         pmd->stats_zero[i] = stats[i];
681     }
682     for (i = 0; i < PMD_N_CYCLES; i++) {
683         pmd->cycles_zero[i] = cycles[i];
684     }
685 }
686
687 static void
688 pmd_info_show_rxq(struct ds *reply, struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
689 {
690     if (pmd->core_id != NON_PMD_CORE_ID) {
691         struct rxq_poll *poll;
692         const char *prev_name = NULL;
693
694         ds_put_format(reply, "pmd thread numa_id %d core_id %u:\n",
695                       pmd->numa_id, pmd->core_id);
696
697         ovs_mutex_lock(&pmd->poll_mutex);
698         LIST_FOR_EACH (poll, node, &pmd->poll_list) {
699             const char *name = netdev_get_name(poll->port->netdev);
700
701             if (!prev_name || strcmp(name, prev_name)) {
702                 if (prev_name) {
703                     ds_put_cstr(reply, "\n");
704                 }
705                 ds_put_format(reply, "\tport: %s\tqueue-id:",
706                               netdev_get_name(poll->port->netdev));
707             }
708             ds_put_format(reply, " %d", netdev_rxq_get_queue_id(poll->rx));
709             prev_name = name;
710         }
711         ovs_mutex_unlock(&pmd->poll_mutex);
712         ds_put_cstr(reply, "\n");
713     }
714 }
715
716 static void
717 dpif_netdev_pmd_info(struct unixctl_conn *conn, int argc, const char *argv[],
718                      void *aux)
719 {
720     struct ds reply = DS_EMPTY_INITIALIZER;
721     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
722     struct dp_netdev *dp = NULL;
723     enum pmd_info_type type = *(enum pmd_info_type *) aux;
724
725     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
726
727     if (argc == 2) {
728         dp = shash_find_data(&dp_netdevs, argv[1]);
729     } else if (shash_count(&dp_netdevs) == 1) {
730         /* There's only one datapath */
731         dp = shash_first(&dp_netdevs)->data;
732     }
733
734     if (!dp) {
735         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
736         unixctl_command_reply_error(conn,
737                                     "please specify an existing datapath");
738         return;
739     }
740
741     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
742         if (type == PMD_INFO_SHOW_RXQ) {
743             pmd_info_show_rxq(&reply, pmd);
744         } else {
745             unsigned long long stats[DP_N_STATS];
746             uint64_t cycles[PMD_N_CYCLES];
747             int i;
748
749             /* Read current stats and cycle counters */
750             for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(stats); i++) {
751                 atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[i], &stats[i]);
752             }
753             for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(cycles); i++) {
754                 atomic_read_relaxed(&pmd->cycles.n[i], &cycles[i]);
755             }
756
757             if (type == PMD_INFO_CLEAR_STATS) {
758                 pmd_info_clear_stats(&reply, pmd, stats, cycles);
759             } else if (type == PMD_INFO_SHOW_STATS) {
760                 pmd_info_show_stats(&reply, pmd, stats, cycles);
761             }
762         }
763     }
764
765     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
766
767     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&reply));
768     ds_destroy(&reply);
769 }
770 \f
771 static int
772 dpif_netdev_init(void)
773 {
774     static enum pmd_info_type show_aux = PMD_INFO_SHOW_STATS,
775                               clear_aux = PMD_INFO_CLEAR_STATS,
776                               poll_aux = PMD_INFO_SHOW_RXQ;
777
778     unixctl_command_register("dpif-netdev/pmd-stats-show", "[dp]",
779                              0, 1, dpif_netdev_pmd_info,
780                              (void *)&show_aux);
781     unixctl_command_register("dpif-netdev/pmd-stats-clear", "[dp]",
782                              0, 1, dpif_netdev_pmd_info,
783                              (void *)&clear_aux);
784     unixctl_command_register("dpif-netdev/pmd-rxq-show", "[dp]",
785                              0, 1, dpif_netdev_pmd_info,
786                              (void *)&poll_aux);
787     return 0;
788 }
789
790 static int
791 dpif_netdev_enumerate(struct sset *all_dps,
792                       const struct dpif_class *dpif_class)
793 {
794     struct shash_node *node;
795
796     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
797     SHASH_FOR_EACH(node, &dp_netdevs) {
798         struct dp_netdev *dp = node->data;
799         if (dpif_class != dp->class) {
800             /* 'dp_netdevs' contains both "netdev" and "dummy" dpifs.
801              * If the class doesn't match, skip this dpif. */
802              continue;
803         }
804         sset_add(all_dps, node->name);
805     }
806     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
807
808     return 0;
809 }
810
811 static bool
812 dpif_netdev_class_is_dummy(const struct dpif_class *class)
813 {
814     return class != &dpif_netdev_class;
815 }
816
817 static const char *
818 dpif_netdev_port_open_type(const struct dpif_class *class, const char *type)
819 {
820     return strcmp(type, "internal") ? type
821                   : dpif_netdev_class_is_dummy(class) ? "dummy"
822                   : "tap";
823 }
824
825 static struct dpif *
826 create_dpif_netdev(struct dp_netdev *dp)
827 {
828     uint16_t netflow_id = hash_string(dp->name, 0);
829     struct dpif_netdev *dpif;
830
831     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
832
833     dpif = xmalloc(sizeof *dpif);
834     dpif_init(&dpif->dpif, dp->class, dp->name, netflow_id >> 8, netflow_id);
835     dpif->dp = dp;
836     dpif->last_port_seq = seq_read(dp->port_seq);
837
838     return &dpif->dpif;
839 }
840
841 /* Choose an unused, non-zero port number and return it on success.
842  * Return ODPP_NONE on failure. */
843 static odp_port_t
844 choose_port(struct dp_netdev *dp, const char *name)
845     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
846 {
847     uint32_t port_no;
848
849     if (dp->class != &dpif_netdev_class) {
850         const char *p;
851         int start_no = 0;
852
853         /* If the port name begins with "br", start the number search at
854          * 100 to make writing tests easier. */
855         if (!strncmp(name, "br", 2)) {
856             start_no = 100;
857         }
858
859         /* If the port name contains a number, try to assign that port number.
860          * This can make writing unit tests easier because port numbers are
861          * predictable. */
862         for (p = name; *p != '\0'; p++) {
863             if (isdigit((unsigned char) *p)) {
864                 port_no = start_no + strtol(p, NULL, 10);
865                 if (port_no > 0 && port_no != odp_to_u32(ODPP_NONE)
866                     && !dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(port_no))) {
867                     return u32_to_odp(port_no);
868                 }
869                 break;
870             }
871         }
872     }
873
874     for (port_no = 1; port_no <= UINT16_MAX; port_no++) {
875         if (!dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(port_no))) {
876             return u32_to_odp(port_no);
877         }
878     }
879
880     return ODPP_NONE;
881 }
882
883 static int
884 create_dp_netdev(const char *name, const struct dpif_class *class,
885                  struct dp_netdev **dpp)
886     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex)
887 {
888     struct dp_netdev *dp;
889     int error;
890
891     dp = xzalloc(sizeof *dp);
892     shash_add(&dp_netdevs, name, dp);
893
894     *CONST_CAST(const struct dpif_class **, &dp->class) = class;
895     *CONST_CAST(const char **, &dp->name) = xstrdup(name);
896     ovs_refcount_init(&dp->ref_cnt);
897     atomic_flag_clear(&dp->destroyed);
898
899     ovs_mutex_init(&dp->port_mutex);
900     cmap_init(&dp->ports);
901     dp->port_seq = seq_create();
902     fat_rwlock_init(&dp->upcall_rwlock);
903
904     /* Disable upcalls by default. */
905     dp_netdev_disable_upcall(dp);
906     dp->upcall_aux = NULL;
907     dp->upcall_cb = NULL;
908
909     cmap_init(&dp->poll_threads);
910     ovs_mutex_init_recursive(&dp->non_pmd_mutex);
911     ovsthread_key_create(&dp->per_pmd_key, NULL);
912
913     dp_netdev_set_nonpmd(dp);
914
915     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
916     error = do_add_port(dp, name, "internal", ODPP_LOCAL);
917     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
918     if (error) {
919         dp_netdev_free(dp);
920         return error;
921     }
922
923     dp->last_tnl_conf_seq = seq_read(tnl_conf_seq);
924     *dpp = dp;
925     return 0;
926 }
927
928 static int
929 dpif_netdev_open(const struct dpif_class *class, const char *name,
930                  bool create, struct dpif **dpifp)
931 {
932     struct dp_netdev *dp;
933     int error;
934
935     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
936     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, name);
937     if (!dp) {
938         error = create ? create_dp_netdev(name, class, &dp) : ENODEV;
939     } else {
940         error = (dp->class != class ? EINVAL
941                  : create ? EEXIST
942                  : 0);
943     }
944     if (!error) {
945         *dpifp = create_dpif_netdev(dp);
946         dp->dpif = *dpifp;
947     }
948     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
949
950     return error;
951 }
952
953 static void
954 dp_netdev_destroy_upcall_lock(struct dp_netdev *dp)
955     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
956 {
957     /* Check that upcalls are disabled, i.e. that the rwlock is taken */
958     ovs_assert(fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock));
959
960     /* Before freeing a lock we should release it */
961     fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
962     fat_rwlock_destroy(&dp->upcall_rwlock);
963 }
964
965 /* Requires dp_netdev_mutex so that we can't get a new reference to 'dp'
966  * through the 'dp_netdevs' shash while freeing 'dp'. */
967 static void
968 dp_netdev_free(struct dp_netdev *dp)
969     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex)
970 {
971     struct dp_netdev_port *port;
972
973     shash_find_and_delete(&dp_netdevs, dp->name);
974
975     dp_netdev_destroy_all_pmds(dp);
976     ovs_mutex_destroy(&dp->non_pmd_mutex);
977     ovsthread_key_delete(dp->per_pmd_key);
978
979     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
980     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
981         /* PMD threads are destroyed here. do_del_port() cannot quiesce */
982         do_del_port(dp, port);
983     }
984     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
985     cmap_destroy(&dp->poll_threads);
986
987     seq_destroy(dp->port_seq);
988     cmap_destroy(&dp->ports);
989
990     /* Upcalls must be disabled at this point */
991     dp_netdev_destroy_upcall_lock(dp);
992
993     free(dp->pmd_cmask);
994     free(CONST_CAST(char *, dp->name));
995     free(dp);
996 }
997
998 static void
999 dp_netdev_unref(struct dp_netdev *dp)
1000 {
1001     if (dp) {
1002         /* Take dp_netdev_mutex so that, if dp->ref_cnt falls to zero, we can't
1003          * get a new reference to 'dp' through the 'dp_netdevs' shash. */
1004         ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
1005         if (ovs_refcount_unref_relaxed(&dp->ref_cnt) == 1) {
1006             dp_netdev_free(dp);
1007         }
1008         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
1009     }
1010 }
1011
1012 static void
1013 dpif_netdev_close(struct dpif *dpif)
1014 {
1015     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1016
1017     dp_netdev_unref(dp);
1018     free(dpif);
1019 }
1020
1021 static int
1022 dpif_netdev_destroy(struct dpif *dpif)
1023 {
1024     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1025
1026     if (!atomic_flag_test_and_set(&dp->destroyed)) {
1027         if (ovs_refcount_unref_relaxed(&dp->ref_cnt) == 1) {
1028             /* Can't happen: 'dpif' still owns a reference to 'dp'. */
1029             OVS_NOT_REACHED();
1030         }
1031     }
1032
1033     return 0;
1034 }
1035
1036 /* Add 'n' to the atomic variable 'var' non-atomically and using relaxed
1037  * load/store semantics.  While the increment is not atomic, the load and
1038  * store operations are, making it impossible to read inconsistent values.
1039  *
1040  * This is used to update thread local stats counters. */
1041 static void
1042 non_atomic_ullong_add(atomic_ullong *var, unsigned long long n)
1043 {
1044     unsigned long long tmp;
1045
1046     atomic_read_relaxed(var, &tmp);
1047     tmp += n;
1048     atomic_store_relaxed(var, tmp);
1049 }
1050
1051 static int
1052 dpif_netdev_get_stats(const struct dpif *dpif, struct dpif_dp_stats *stats)
1053 {
1054     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1055     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1056
1057     stats->n_flows = stats->n_hit = stats->n_missed = stats->n_lost = 0;
1058     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
1059         unsigned long long n;
1060         stats->n_flows += cmap_count(&pmd->flow_table);
1061
1062         atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[DP_STAT_MASKED_HIT], &n);
1063         stats->n_hit += n;
1064         atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[DP_STAT_EXACT_HIT], &n);
1065         stats->n_hit += n;
1066         atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[DP_STAT_MISS], &n);
1067         stats->n_missed += n;
1068         atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[DP_STAT_LOST], &n);
1069         stats->n_lost += n;
1070     }
1071     stats->n_masks = UINT32_MAX;
1072     stats->n_mask_hit = UINT64_MAX;
1073
1074     return 0;
1075 }
1076
1077 static void
1078 dp_netdev_reload_pmd__(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
1079 {
1080     int old_seq;
1081
1082     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
1083         return;
1084     }
1085
1086     ovs_mutex_lock(&pmd->cond_mutex);
1087     atomic_add_relaxed(&pmd->change_seq, 1, &old_seq);
1088     ovs_mutex_cond_wait(&pmd->cond, &pmd->cond_mutex);
1089     ovs_mutex_unlock(&pmd->cond_mutex);
1090 }
1091
1092 static uint32_t
1093 hash_port_no(odp_port_t port_no)
1094 {
1095     return hash_int(odp_to_u32(port_no), 0);
1096 }
1097
1098 static int
1099 do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname, const char *type,
1100             odp_port_t port_no)
1101     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
1102 {
1103     struct netdev_saved_flags *sf;
1104     struct dp_netdev_port *port;
1105     struct netdev *netdev;
1106     enum netdev_flags flags;
1107     const char *open_type;
1108     int error = 0;
1109     int i, n_open_rxqs = 0;
1110
1111     /* Reject devices already in 'dp'. */
1112     if (!get_port_by_name(dp, devname, &port)) {
1113         error = EEXIST;
1114         goto out;
1115     }
1116
1117     /* Open and validate network device. */
1118     open_type = dpif_netdev_port_open_type(dp->class, type);
1119     error = netdev_open(devname, open_type, &netdev);
1120     if (error) {
1121         goto out;
1122     }
1123     /* XXX reject non-Ethernet devices */
1124
1125     netdev_get_flags(netdev, &flags);
1126     if (flags & NETDEV_LOOPBACK) {
1127         VLOG_ERR("%s: cannot add a loopback device", devname);
1128         error = EINVAL;
1129         goto out_close;
1130     }
1131
1132     if (netdev_is_pmd(netdev)) {
1133         int n_cores = ovs_numa_get_n_cores();
1134
1135         if (n_cores == OVS_CORE_UNSPEC) {
1136             VLOG_ERR("%s, cannot get cpu core info", devname);
1137             error = ENOENT;
1138             goto out_close;
1139         }
1140         /* There can only be ovs_numa_get_n_cores() pmd threads,
1141          * so creates a txq for each, and one extra for the non
1142          * pmd threads. */
1143         error = netdev_set_multiq(netdev, n_cores + 1,
1144                                   netdev_requested_n_rxq(netdev));
1145         if (error && (error != EOPNOTSUPP)) {
1146             VLOG_ERR("%s, cannot set multiq", devname);
1147             goto out_close;
1148         }
1149     }
1150     port = xzalloc(sizeof *port);
1151     port->port_no = port_no;
1152     port->netdev = netdev;
1153     port->n_rxq = netdev_n_rxq(netdev);
1154     port->rxq = xmalloc(sizeof *port->rxq * port->n_rxq);
1155     port->type = xstrdup(type);
1156     port->latest_requested_n_rxq = netdev_requested_n_rxq(netdev);
1157
1158     for (i = 0; i < port->n_rxq; i++) {
1159         error = netdev_rxq_open(netdev, &port->rxq[i], i);
1160         if (error) {
1161             VLOG_ERR("%s: cannot receive packets on this network device (%s)",
1162                      devname, ovs_strerror(errno));
1163             goto out_rxq_close;
1164         }
1165         n_open_rxqs++;
1166     }
1167
1168     error = netdev_turn_flags_on(netdev, NETDEV_PROMISC, &sf);
1169     if (error) {
1170         goto out_rxq_close;
1171     }
1172     port->sf = sf;
1173
1174     cmap_insert(&dp->ports, &port->node, hash_port_no(port_no));
1175
1176     if (netdev_is_pmd(netdev)) {
1177         dp_netdev_add_port_to_pmds(dp, port);
1178     }
1179     seq_change(dp->port_seq);
1180
1181     return 0;
1182
1183 out_rxq_close:
1184     for (i = 0; i < n_open_rxqs; i++) {
1185         netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
1186     }
1187     free(port->type);
1188     free(port->rxq);
1189     free(port);
1190 out_close:
1191     netdev_close(netdev);
1192 out:
1193     return error;
1194 }
1195
1196 static int
1197 dpif_netdev_port_add(struct dpif *dpif, struct netdev *netdev,
1198                      odp_port_t *port_nop)
1199 {
1200     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1201     char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
1202     const char *dpif_port;
1203     odp_port_t port_no;
1204     int error;
1205
1206     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
1207     dpif_port = netdev_vport_get_dpif_port(netdev, namebuf, sizeof namebuf);
1208     if (*port_nop != ODPP_NONE) {
1209         port_no = *port_nop;
1210         error = dp_netdev_lookup_port(dp, *port_nop) ? EBUSY : 0;
1211     } else {
1212         port_no = choose_port(dp, dpif_port);
1213         error = port_no == ODPP_NONE ? EFBIG : 0;
1214     }
1215     if (!error) {
1216         *port_nop = port_no;
1217         error = do_add_port(dp, dpif_port, netdev_get_type(netdev), port_no);
1218     }
1219     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
1220
1221     return error;
1222 }
1223
1224 static int
1225 dpif_netdev_port_del(struct dpif *dpif, odp_port_t port_no)
1226 {
1227     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1228     int error;
1229
1230     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
1231     if (port_no == ODPP_LOCAL) {
1232         error = EINVAL;
1233     } else {
1234         struct dp_netdev_port *port;
1235
1236         error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
1237         if (!error) {
1238             do_del_port(dp, port);
1239         }
1240     }
1241     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
1242
1243     return error;
1244 }
1245
1246 static bool
1247 is_valid_port_number(odp_port_t port_no)
1248 {
1249     return port_no != ODPP_NONE;
1250 }
1251
1252 static struct dp_netdev_port *
1253 dp_netdev_lookup_port(const struct dp_netdev *dp, odp_port_t port_no)
1254 {
1255     struct dp_netdev_port *port;
1256
1257     CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (port, node, hash_port_no(port_no), &dp->ports) {
1258         if (port->port_no == port_no) {
1259             return port;
1260         }
1261     }
1262     return NULL;
1263 }
1264
1265 static int
1266 get_port_by_number(struct dp_netdev *dp,
1267                    odp_port_t port_no, struct dp_netdev_port **portp)
1268 {
1269     if (!is_valid_port_number(port_no)) {
1270         *portp = NULL;
1271         return EINVAL;
1272     } else {
1273         *portp = dp_netdev_lookup_port(dp, port_no);
1274         return *portp ? 0 : ENOENT;
1275     }
1276 }
1277
1278 static void
1279 port_destroy(struct dp_netdev_port *port)
1280 {
1281     if (!port) {
1282         return;
1283     }
1284
1285     netdev_close(port->netdev);
1286     netdev_restore_flags(port->sf);
1287
1288     for (unsigned i = 0; i < port->n_rxq; i++) {
1289         netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
1290     }
1291
1292     free(port->rxq);
1293     free(port->type);
1294     free(port);
1295 }
1296
1297 static int
1298 get_port_by_name(struct dp_netdev *dp,
1299                  const char *devname, struct dp_netdev_port **portp)
1300     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
1301 {
1302     struct dp_netdev_port *port;
1303
1304     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
1305         if (!strcmp(netdev_get_name(port->netdev), devname)) {
1306             *portp = port;
1307             return 0;
1308         }
1309     }
1310     return ENOENT;
1311 }
1312
1313 static int
1314 get_n_pmd_threads(struct dp_netdev *dp)
1315 {
1316     /* There is one non pmd thread in dp->poll_threads */
1317     return cmap_count(&dp->poll_threads) - 1;
1318 }
1319
1320 static int
1321 get_n_pmd_threads_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
1322 {
1323     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1324     int n_pmds = 0;
1325
1326     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
1327         if (pmd->numa_id == numa_id) {
1328             n_pmds++;
1329         }
1330     }
1331
1332     return n_pmds;
1333 }
1334
1335 /* Returns 'true' if there is a port with pmd netdev and the netdev
1336  * is on numa node 'numa_id'. */
1337 static bool
1338 has_pmd_port_for_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
1339 {
1340     struct dp_netdev_port *port;
1341
1342     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
1343         if (netdev_is_pmd(port->netdev)
1344             && netdev_get_numa_id(port->netdev) == numa_id) {
1345             return true;
1346         }
1347     }
1348
1349     return false;
1350 }
1351
1352
1353 static void
1354 do_del_port(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *port)
1355     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
1356 {
1357     cmap_remove(&dp->ports, &port->node, hash_odp_port(port->port_no));
1358     seq_change(dp->port_seq);
1359     if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
1360         int numa_id = netdev_get_numa_id(port->netdev);
1361
1362         /* PMD threads can not be on invalid numa node. */
1363         ovs_assert(ovs_numa_numa_id_is_valid(numa_id));
1364         /* If there is no netdev on the numa node, deletes the pmd threads
1365          * for that numa.  Else, deletes the queues from polling lists. */
1366         if (!has_pmd_port_for_numa(dp, numa_id)) {
1367             dp_netdev_del_pmds_on_numa(dp, numa_id);
1368         } else {
1369             dp_netdev_del_port_from_all_pmds(dp, port);
1370         }
1371     }
1372
1373     port_destroy(port);
1374 }
1375
1376 static void
1377 answer_port_query(const struct dp_netdev_port *port,
1378                   struct dpif_port *dpif_port)
1379 {
1380     dpif_port->name = xstrdup(netdev_get_name(port->netdev));
1381     dpif_port->type = xstrdup(port->type);
1382     dpif_port->port_no = port->port_no;
1383 }
1384
1385 static int
1386 dpif_netdev_port_query_by_number(const struct dpif *dpif, odp_port_t port_no,
1387                                  struct dpif_port *dpif_port)
1388 {
1389     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1390     struct dp_netdev_port *port;
1391     int error;
1392
1393     error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
1394     if (!error && dpif_port) {
1395         answer_port_query(port, dpif_port);
1396     }
1397
1398     return error;
1399 }
1400
1401 static int
1402 dpif_netdev_port_query_by_name(const struct dpif *dpif, const char *devname,
1403                                struct dpif_port *dpif_port)
1404 {
1405     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1406     struct dp_netdev_port *port;
1407     int error;
1408
1409     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
1410     error = get_port_by_name(dp, devname, &port);
1411     if (!error && dpif_port) {
1412         answer_port_query(port, dpif_port);
1413     }
1414     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
1415
1416     return error;
1417 }
1418
1419 static void
1420 dp_netdev_flow_free(struct dp_netdev_flow *flow)
1421 {
1422     dp_netdev_actions_free(dp_netdev_flow_get_actions(flow));
1423     free(flow);
1424 }
1425
1426 static void dp_netdev_flow_unref(struct dp_netdev_flow *flow)
1427 {
1428     if (ovs_refcount_unref_relaxed(&flow->ref_cnt) == 1) {
1429         ovsrcu_postpone(dp_netdev_flow_free, flow);
1430     }
1431 }
1432
1433 static uint32_t
1434 dp_netdev_flow_hash(const ovs_u128 *ufid)
1435 {
1436     return ufid->u32[0];
1437 }
1438
1439 static void
1440 dp_netdev_pmd_remove_flow(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
1441                           struct dp_netdev_flow *flow)
1442     OVS_REQUIRES(pmd->flow_mutex)
1443 {
1444     struct cmap_node *node = CONST_CAST(struct cmap_node *, &flow->node);
1445
1446     dpcls_remove(&pmd->cls, &flow->cr);
1447     cmap_remove(&pmd->flow_table, node, dp_netdev_flow_hash(&flow->ufid));
1448     flow->dead = true;
1449
1450     dp_netdev_flow_unref(flow);
1451 }
1452
1453 static void
1454 dp_netdev_pmd_flow_flush(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
1455 {
1456     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1457
1458     ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
1459     CMAP_FOR_EACH (netdev_flow, node, &pmd->flow_table) {
1460         dp_netdev_pmd_remove_flow(pmd, netdev_flow);
1461     }
1462     ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
1463 }
1464
1465 static int
1466 dpif_netdev_flow_flush(struct dpif *dpif)
1467 {
1468     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1469     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1470
1471     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
1472         dp_netdev_pmd_flow_flush(pmd);
1473     }
1474
1475     return 0;
1476 }
1477
1478 struct dp_netdev_port_state {
1479     struct cmap_position position;
1480     char *name;
1481 };
1482
1483 static int
1484 dpif_netdev_port_dump_start(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void **statep)
1485 {
1486     *statep = xzalloc(sizeof(struct dp_netdev_port_state));
1487     return 0;
1488 }
1489
1490 static int
1491 dpif_netdev_port_dump_next(const struct dpif *dpif, void *state_,
1492                            struct dpif_port *dpif_port)
1493 {
1494     struct dp_netdev_port_state *state = state_;
1495     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1496     struct cmap_node *node;
1497     int retval;
1498
1499     node = cmap_next_position(&dp->ports, &state->position);
1500     if (node) {
1501         struct dp_netdev_port *port;
1502
1503         port = CONTAINER_OF(node, struct dp_netdev_port, node);
1504
1505         free(state->name);
1506         state->name = xstrdup(netdev_get_name(port->netdev));
1507         dpif_port->name = state->name;
1508         dpif_port->type = port->type;
1509         dpif_port->port_no = port->port_no;
1510
1511         retval = 0;
1512     } else {
1513         retval = EOF;
1514     }
1515
1516     return retval;
1517 }
1518
1519 static int
1520 dpif_netdev_port_dump_done(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void *state_)
1521 {
1522     struct dp_netdev_port_state *state = state_;
1523     free(state->name);
1524     free(state);
1525     return 0;
1526 }
1527
1528 static int
1529 dpif_netdev_port_poll(const struct dpif *dpif_, char **devnamep OVS_UNUSED)
1530 {
1531     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(dpif_);
1532     uint64_t new_port_seq;
1533     int error;
1534
1535     new_port_seq = seq_read(dpif->dp->port_seq);
1536     if (dpif->last_port_seq != new_port_seq) {
1537         dpif->last_port_seq = new_port_seq;
1538         error = ENOBUFS;
1539     } else {
1540         error = EAGAIN;
1541     }
1542
1543     return error;
1544 }
1545
1546 static void
1547 dpif_netdev_port_poll_wait(const struct dpif *dpif_)
1548 {
1549     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(dpif_);
1550
1551     seq_wait(dpif->dp->port_seq, dpif->last_port_seq);
1552 }
1553
1554 static struct dp_netdev_flow *
1555 dp_netdev_flow_cast(const struct dpcls_rule *cr)
1556 {
1557     return cr ? CONTAINER_OF(cr, struct dp_netdev_flow, cr) : NULL;
1558 }
1559
1560 static bool dp_netdev_flow_ref(struct dp_netdev_flow *flow)
1561 {
1562     return ovs_refcount_try_ref_rcu(&flow->ref_cnt);
1563 }
1564
1565 /* netdev_flow_key utilities.
1566  *
1567  * netdev_flow_key is basically a miniflow.  We use these functions
1568  * (netdev_flow_key_clone, netdev_flow_key_equal, ...) instead of the miniflow
1569  * functions (miniflow_clone_inline, miniflow_equal, ...), because:
1570  *
1571  * - Since we are dealing exclusively with miniflows created by
1572  *   miniflow_extract(), if the map is different the miniflow is different.
1573  *   Therefore we can be faster by comparing the map and the miniflow in a
1574  *   single memcmp().
1575  * - These functions can be inlined by the compiler. */
1576
1577 /* Given the number of bits set in miniflow's maps, returns the size of the
1578  * 'netdev_flow_key.mf' */
1579 static inline size_t
1580 netdev_flow_key_size(size_t flow_u64s)
1581 {
1582     return sizeof(struct miniflow) + MINIFLOW_VALUES_SIZE(flow_u64s);
1583 }
1584
1585 static inline bool
1586 netdev_flow_key_equal(const struct netdev_flow_key *a,
1587                       const struct netdev_flow_key *b)
1588 {
1589     /* 'b->len' may be not set yet. */
1590     return a->hash == b->hash && !memcmp(&a->mf, &b->mf, a->len);
1591 }
1592
1593 /* Used to compare 'netdev_flow_key' in the exact match cache to a miniflow.
1594  * The maps are compared bitwise, so both 'key->mf' and 'mf' must have been
1595  * generated by miniflow_extract. */
1596 static inline bool
1597 netdev_flow_key_equal_mf(const struct netdev_flow_key *key,
1598                          const struct miniflow *mf)
1599 {
1600     return !memcmp(&key->mf, mf, key->len);
1601 }
1602
1603 static inline void
1604 netdev_flow_key_clone(struct netdev_flow_key *dst,
1605                       const struct netdev_flow_key *src)
1606 {
1607     memcpy(dst, src,
1608            offsetof(struct netdev_flow_key, mf) + src->len);
1609 }
1610
1611 /* Slow. */
1612 static void
1613 netdev_flow_key_from_flow(struct netdev_flow_key *dst,
1614                           const struct flow *src)
1615 {
1616     struct dp_packet packet;
1617     uint64_t buf_stub[512 / 8];
1618
1619     dp_packet_use_stub(&packet, buf_stub, sizeof buf_stub);
1620     pkt_metadata_from_flow(&packet.md, src);
1621     flow_compose(&packet, src);
1622     miniflow_extract(&packet, &dst->mf);
1623     dp_packet_uninit(&packet);
1624
1625     dst->len = netdev_flow_key_size(miniflow_n_values(&dst->mf));
1626     dst->hash = 0; /* Not computed yet. */
1627 }
1628
1629 /* Initialize a netdev_flow_key 'mask' from 'match'. */
1630 static inline void
1631 netdev_flow_mask_init(struct netdev_flow_key *mask,
1632                       const struct match *match)
1633 {
1634     uint64_t *dst = miniflow_values(&mask->mf);
1635     struct flowmap fmap;
1636     uint32_t hash = 0;
1637     size_t idx;
1638
1639     /* Only check masks that make sense for the flow. */
1640     flow_wc_map(&match->flow, &fmap);
1641     flowmap_init(&mask->mf.map);
1642
1643     FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX(idx, fmap) {
1644         uint64_t mask_u64 = flow_u64_value(&match->wc.masks, idx);
1645
1646         if (mask_u64) {
1647             flowmap_set(&mask->mf.map, idx, 1);
1648             *dst++ = mask_u64;
1649             hash = hash_add64(hash, mask_u64);
1650         }
1651     }
1652
1653     map_t map;
1654
1655     FLOWMAP_FOR_EACH_MAP (map, mask->mf.map) {
1656         hash = hash_add64(hash, map);
1657     }
1658
1659     size_t n = dst - miniflow_get_values(&mask->mf);
1660
1661     mask->hash = hash_finish(hash, n * 8);
1662     mask->len = netdev_flow_key_size(n);
1663 }
1664
1665 /* Initializes 'dst' as a copy of 'flow' masked with 'mask'. */
1666 static inline void
1667 netdev_flow_key_init_masked(struct netdev_flow_key *dst,
1668                             const struct flow *flow,
1669                             const struct netdev_flow_key *mask)
1670 {
1671     uint64_t *dst_u64 = miniflow_values(&dst->mf);
1672     const uint64_t *mask_u64 = miniflow_get_values(&mask->mf);
1673     uint32_t hash = 0;
1674     uint64_t value;
1675
1676     dst->len = mask->len;
1677     dst->mf = mask->mf;   /* Copy maps. */
1678
1679     FLOW_FOR_EACH_IN_MAPS(value, flow, mask->mf.map) {
1680         *dst_u64 = value & *mask_u64++;
1681         hash = hash_add64(hash, *dst_u64++);
1682     }
1683     dst->hash = hash_finish(hash,
1684                             (dst_u64 - miniflow_get_values(&dst->mf)) * 8);
1685 }
1686
1687 /* Iterate through netdev_flow_key TNL u64 values specified by 'FLOWMAP'. */
1688 #define NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_FLOWMAP(VALUE, KEY, FLOWMAP)   \
1689     MINIFLOW_FOR_EACH_IN_FLOWMAP(VALUE, &(KEY)->mf, FLOWMAP)
1690
1691 /* Returns a hash value for the bits of 'key' where there are 1-bits in
1692  * 'mask'. */
1693 static inline uint32_t
1694 netdev_flow_key_hash_in_mask(const struct netdev_flow_key *key,
1695                              const struct netdev_flow_key *mask)
1696 {
1697     const uint64_t *p = miniflow_get_values(&mask->mf);
1698     uint32_t hash = 0;
1699     uint64_t value;
1700
1701     NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_FLOWMAP(value, key, mask->mf.map) {
1702         hash = hash_add64(hash, value & *p++);
1703     }
1704
1705     return hash_finish(hash, (p - miniflow_get_values(&mask->mf)) * 8);
1706 }
1707
1708 static inline bool
1709 emc_entry_alive(struct emc_entry *ce)
1710 {
1711     return ce->flow && !ce->flow->dead;
1712 }
1713
1714 static void
1715 emc_clear_entry(struct emc_entry *ce)
1716 {
1717     if (ce->flow) {
1718         dp_netdev_flow_unref(ce->flow);
1719         ce->flow = NULL;
1720     }
1721 }
1722
1723 static inline void
1724 emc_change_entry(struct emc_entry *ce, struct dp_netdev_flow *flow,
1725                  const struct netdev_flow_key *key)
1726 {
1727     if (ce->flow != flow) {
1728         if (ce->flow) {
1729             dp_netdev_flow_unref(ce->flow);
1730         }
1731
1732         if (dp_netdev_flow_ref(flow)) {
1733             ce->flow = flow;
1734         } else {
1735             ce->flow = NULL;
1736         }
1737     }
1738     if (key) {
1739         netdev_flow_key_clone(&ce->key, key);
1740     }
1741 }
1742
1743 static inline void
1744 emc_insert(struct emc_cache *cache, const struct netdev_flow_key *key,
1745            struct dp_netdev_flow *flow)
1746 {
1747     struct emc_entry *to_be_replaced = NULL;
1748     struct emc_entry *current_entry;
1749
1750     EMC_FOR_EACH_POS_WITH_HASH(cache, current_entry, key->hash) {
1751         if (netdev_flow_key_equal(&current_entry->key, key)) {
1752             /* We found the entry with the 'mf' miniflow */
1753             emc_change_entry(current_entry, flow, NULL);
1754             return;
1755         }
1756
1757         /* Replacement policy: put the flow in an empty (not alive) entry, or
1758          * in the first entry where it can be */
1759         if (!to_be_replaced
1760             || (emc_entry_alive(to_be_replaced)
1761                 && !emc_entry_alive(current_entry))
1762             || current_entry->key.hash < to_be_replaced->key.hash) {
1763             to_be_replaced = current_entry;
1764         }
1765     }
1766     /* We didn't find the miniflow in the cache.
1767      * The 'to_be_replaced' entry is where the new flow will be stored */
1768
1769     emc_change_entry(to_be_replaced, flow, key);
1770 }
1771
1772 static inline struct dp_netdev_flow *
1773 emc_lookup(struct emc_cache *cache, const struct netdev_flow_key *key)
1774 {
1775     struct emc_entry *current_entry;
1776
1777     EMC_FOR_EACH_POS_WITH_HASH(cache, current_entry, key->hash) {
1778         if (current_entry->key.hash == key->hash
1779             && emc_entry_alive(current_entry)
1780             && netdev_flow_key_equal_mf(&current_entry->key, &key->mf)) {
1781
1782             /* We found the entry with the 'key->mf' miniflow */
1783             return current_entry->flow;
1784         }
1785     }
1786
1787     return NULL;
1788 }
1789
1790 static struct dp_netdev_flow *
1791 dp_netdev_pmd_lookup_flow(const struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
1792                           const struct netdev_flow_key *key)
1793 {
1794     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1795     struct dpcls_rule *rule;
1796
1797     dpcls_lookup(&pmd->cls, key, &rule, 1);
1798     netdev_flow = dp_netdev_flow_cast(rule);
1799
1800     return netdev_flow;
1801 }
1802
1803 static struct dp_netdev_flow *
1804 dp_netdev_pmd_find_flow(const struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
1805                         const ovs_u128 *ufidp, const struct nlattr *key,
1806                         size_t key_len)
1807 {
1808     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1809     struct flow flow;
1810     ovs_u128 ufid;
1811
1812     /* If a UFID is not provided, determine one based on the key. */
1813     if (!ufidp && key && key_len
1814         && !dpif_netdev_flow_from_nlattrs(key, key_len, &flow)) {
1815         dpif_flow_hash(pmd->dp->dpif, &flow, sizeof flow, &ufid);
1816         ufidp = &ufid;
1817     }
1818
1819     if (ufidp) {
1820         CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (netdev_flow, node, dp_netdev_flow_hash(ufidp),
1821                                  &pmd->flow_table) {
1822             if (ovs_u128_equals(netdev_flow->ufid, *ufidp)) {
1823                 return netdev_flow;
1824             }
1825         }
1826     }
1827
1828     return NULL;
1829 }
1830
1831 static void
1832 get_dpif_flow_stats(const struct dp_netdev_flow *netdev_flow_,
1833                     struct dpif_flow_stats *stats)
1834 {
1835     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1836     unsigned long long n;
1837     long long used;
1838     uint16_t flags;
1839
1840     netdev_flow = CONST_CAST(struct dp_netdev_flow *, netdev_flow_);
1841
1842     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.packet_count, &n);
1843     stats->n_packets = n;
1844     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.byte_count, &n);
1845     stats->n_bytes = n;
1846     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.used, &used);
1847     stats->used = used;
1848     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.tcp_flags, &flags);
1849     stats->tcp_flags = flags;
1850 }
1851
1852 /* Converts to the dpif_flow format, using 'key_buf' and 'mask_buf' for
1853  * storing the netlink-formatted key/mask. 'key_buf' may be the same as
1854  * 'mask_buf'. Actions will be returned without copying, by relying on RCU to
1855  * protect them. */
1856 static void
1857 dp_netdev_flow_to_dpif_flow(const struct dp_netdev_flow *netdev_flow,
1858                             struct ofpbuf *key_buf, struct ofpbuf *mask_buf,
1859                             struct dpif_flow *flow, bool terse)
1860 {
1861     if (terse) {
1862         memset(flow, 0, sizeof *flow);
1863     } else {
1864         struct flow_wildcards wc;
1865         struct dp_netdev_actions *actions;
1866         size_t offset;
1867         struct odp_flow_key_parms odp_parms = {
1868             .flow = &netdev_flow->flow,
1869             .mask = &wc.masks,
1870             .support = dp_netdev_support,
1871         };
1872
1873         miniflow_expand(&netdev_flow->cr.mask->mf, &wc.masks);
1874
1875         /* Key */
1876         offset = key_buf->size;
1877         flow->key = ofpbuf_tail(key_buf);
1878         odp_parms.odp_in_port = netdev_flow->flow.in_port.odp_port;
1879         odp_flow_key_from_flow(&odp_parms, key_buf);
1880         flow->key_len = key_buf->size - offset;
1881
1882         /* Mask */
1883         offset = mask_buf->size;
1884         flow->mask = ofpbuf_tail(mask_buf);
1885         odp_parms.odp_in_port = wc.masks.in_port.odp_port;
1886         odp_parms.key_buf = key_buf;
1887         odp_flow_key_from_mask(&odp_parms, mask_buf);
1888         flow->mask_len = mask_buf->size - offset;
1889
1890         /* Actions */
1891         actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
1892         flow->actions = actions->actions;
1893         flow->actions_len = actions->size;
1894     }
1895
1896     flow->ufid = netdev_flow->ufid;
1897     flow->ufid_present = true;
1898     flow->pmd_id = netdev_flow->pmd_id;
1899     get_dpif_flow_stats(netdev_flow, &flow->stats);
1900 }
1901
1902 static int
1903 dpif_netdev_mask_from_nlattrs(const struct nlattr *key, uint32_t key_len,
1904                               const struct nlattr *mask_key,
1905                               uint32_t mask_key_len, const struct flow *flow,
1906                               struct flow_wildcards *wc)
1907 {
1908     enum odp_key_fitness fitness;
1909
1910     fitness = odp_flow_key_to_mask_udpif(mask_key, mask_key_len, key,
1911                                          key_len, wc, flow);
1912     if (fitness) {
1913         /* This should not happen: it indicates that
1914          * odp_flow_key_from_mask() and odp_flow_key_to_mask()
1915          * disagree on the acceptable form of a mask.  Log the problem
1916          * as an error, with enough details to enable debugging. */
1917         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1918
1919         if (!VLOG_DROP_ERR(&rl)) {
1920             struct ds s;
1921
1922             ds_init(&s);
1923             odp_flow_format(key, key_len, mask_key, mask_key_len, NULL, &s,
1924                             true);
1925             VLOG_ERR("internal error parsing flow mask %s (%s)",
1926                      ds_cstr(&s), odp_key_fitness_to_string(fitness));
1927             ds_destroy(&s);
1928         }
1929
1930         return EINVAL;
1931     }
1932
1933     return 0;
1934 }
1935
1936 static int
1937 dpif_netdev_flow_from_nlattrs(const struct nlattr *key, uint32_t key_len,
1938                               struct flow *flow)
1939 {
1940     odp_port_t in_port;
1941
1942     if (odp_flow_key_to_flow_udpif(key, key_len, flow)) {
1943         /* This should not happen: it indicates that odp_flow_key_from_flow()
1944          * and odp_flow_key_to_flow() disagree on the acceptable form of a
1945          * flow.  Log the problem as an error, with enough details to enable
1946          * debugging. */
1947         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1948
1949         if (!VLOG_DROP_ERR(&rl)) {
1950             struct ds s;
1951
1952             ds_init(&s);
1953             odp_flow_format(key, key_len, NULL, 0, NULL, &s, true);
1954             VLOG_ERR("internal error parsing flow key %s", ds_cstr(&s));
1955             ds_destroy(&s);
1956         }
1957
1958         return EINVAL;
1959     }
1960
1961     in_port = flow->in_port.odp_port;
1962     if (!is_valid_port_number(in_port) && in_port != ODPP_NONE) {
1963         return EINVAL;
1964     }
1965
1966     /* Userspace datapath doesn't support conntrack. */
1967     if (flow->ct_state || flow->ct_zone || flow->ct_mark
1968         || !ovs_u128_is_zero(flow->ct_label)) {
1969         return EINVAL;
1970     }
1971
1972     return 0;
1973 }
1974
1975 static int
1976 dpif_netdev_flow_get(const struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_get *get)
1977 {
1978     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1979     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1980     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1981     unsigned pmd_id = get->pmd_id == PMD_ID_NULL
1982                       ? NON_PMD_CORE_ID : get->pmd_id;
1983     int error = 0;
1984
1985     pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, pmd_id);
1986     if (!pmd) {
1987         return EINVAL;
1988     }
1989
1990     netdev_flow = dp_netdev_pmd_find_flow(pmd, get->ufid, get->key,
1991                                           get->key_len);
1992     if (netdev_flow) {
1993         dp_netdev_flow_to_dpif_flow(netdev_flow, get->buffer, get->buffer,
1994                                     get->flow, false);
1995     } else {
1996         error = ENOENT;
1997     }
1998     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
1999
2000
2001     return error;
2002 }
2003
2004 static struct dp_netdev_flow *
2005 dp_netdev_flow_add(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2006                    struct match *match, const ovs_u128 *ufid,
2007                    const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
2008     OVS_REQUIRES(pmd->flow_mutex)
2009 {
2010     struct dp_netdev_flow *flow;
2011     struct netdev_flow_key mask;
2012
2013     netdev_flow_mask_init(&mask, match);
2014     /* Make sure wc does not have metadata. */
2015     ovs_assert(!FLOWMAP_HAS_FIELD(&mask.mf.map, metadata)
2016                && !FLOWMAP_HAS_FIELD(&mask.mf.map, regs));
2017
2018     /* Do not allocate extra space. */
2019     flow = xmalloc(sizeof *flow - sizeof flow->cr.flow.mf + mask.len);
2020     memset(&flow->stats, 0, sizeof flow->stats);
2021     flow->dead = false;
2022     flow->batch = NULL;
2023     *CONST_CAST(unsigned *, &flow->pmd_id) = pmd->core_id;
2024     *CONST_CAST(struct flow *, &flow->flow) = match->flow;
2025     *CONST_CAST(ovs_u128 *, &flow->ufid) = *ufid;
2026     ovs_refcount_init(&flow->ref_cnt);
2027     ovsrcu_set(&flow->actions, dp_netdev_actions_create(actions, actions_len));
2028
2029     netdev_flow_key_init_masked(&flow->cr.flow, &match->flow, &mask);
2030     dpcls_insert(&pmd->cls, &flow->cr, &mask);
2031
2032     cmap_insert(&pmd->flow_table, CONST_CAST(struct cmap_node *, &flow->node),
2033                 dp_netdev_flow_hash(&flow->ufid));
2034
2035     if (OVS_UNLIKELY(VLOG_IS_DBG_ENABLED())) {
2036         struct match match;
2037         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2038
2039         match.tun_md.valid = false;
2040         match.flow = flow->flow;
2041         miniflow_expand(&flow->cr.mask->mf, &match.wc.masks);
2042
2043         ds_put_cstr(&ds, "flow_add: ");
2044         odp_format_ufid(ufid, &ds);
2045         ds_put_cstr(&ds, " ");
2046         match_format(&match, &ds, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
2047         ds_put_cstr(&ds, ", actions:");
2048         format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
2049
2050         VLOG_DBG_RL(&upcall_rl, "%s", ds_cstr(&ds));
2051
2052         ds_destroy(&ds);
2053     }
2054
2055     return flow;
2056 }
2057
2058 static int
2059 dpif_netdev_flow_put(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_put *put)
2060 {
2061     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2062     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
2063     struct netdev_flow_key key;
2064     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2065     struct match match;
2066     ovs_u128 ufid;
2067     unsigned pmd_id = put->pmd_id == PMD_ID_NULL
2068                       ? NON_PMD_CORE_ID : put->pmd_id;
2069     int error;
2070
2071     error = dpif_netdev_flow_from_nlattrs(put->key, put->key_len, &match.flow);
2072     if (error) {
2073         return error;
2074     }
2075     error = dpif_netdev_mask_from_nlattrs(put->key, put->key_len,
2076                                           put->mask, put->mask_len,
2077                                           &match.flow, &match.wc);
2078     if (error) {
2079         return error;
2080     }
2081
2082     pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, pmd_id);
2083     if (!pmd) {
2084         return EINVAL;
2085     }
2086
2087     /* Must produce a netdev_flow_key for lookup.
2088      * This interface is no longer performance critical, since it is not used
2089      * for upcall processing any more. */
2090     netdev_flow_key_from_flow(&key, &match.flow);
2091
2092     if (put->ufid) {
2093         ufid = *put->ufid;
2094     } else {
2095         dpif_flow_hash(dpif, &match.flow, sizeof match.flow, &ufid);
2096     }
2097
2098     ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
2099     netdev_flow = dp_netdev_pmd_lookup_flow(pmd, &key);
2100     if (!netdev_flow) {
2101         if (put->flags & DPIF_FP_CREATE) {
2102             if (cmap_count(&pmd->flow_table) < MAX_FLOWS) {
2103                 if (put->stats) {
2104                     memset(put->stats, 0, sizeof *put->stats);
2105                 }
2106                 dp_netdev_flow_add(pmd, &match, &ufid, put->actions,
2107                                    put->actions_len);
2108                 error = 0;
2109             } else {
2110                 error = EFBIG;
2111             }
2112         } else {
2113             error = ENOENT;
2114         }
2115     } else {
2116         if (put->flags & DPIF_FP_MODIFY
2117             && flow_equal(&match.flow, &netdev_flow->flow)) {
2118             struct dp_netdev_actions *new_actions;
2119             struct dp_netdev_actions *old_actions;
2120
2121             new_actions = dp_netdev_actions_create(put->actions,
2122                                                    put->actions_len);
2123
2124             old_actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
2125             ovsrcu_set(&netdev_flow->actions, new_actions);
2126
2127             if (put->stats) {
2128                 get_dpif_flow_stats(netdev_flow, put->stats);
2129             }
2130             if (put->flags & DPIF_FP_ZERO_STATS) {
2131                 /* XXX: The userspace datapath uses thread local statistics
2132                  * (for flows), which should be updated only by the owning
2133                  * thread.  Since we cannot write on stats memory here,
2134                  * we choose not to support this flag.  Please note:
2135                  * - This feature is currently used only by dpctl commands with
2136                  *   option --clear.
2137                  * - Should the need arise, this operation can be implemented
2138                  *   by keeping a base value (to be update here) for each
2139                  *   counter, and subtracting it before outputting the stats */
2140                 error = EOPNOTSUPP;
2141             }
2142
2143             ovsrcu_postpone(dp_netdev_actions_free, old_actions);
2144         } else if (put->flags & DPIF_FP_CREATE) {
2145             error = EEXIST;
2146         } else {
2147             /* Overlapping flow. */
2148             error = EINVAL;
2149         }
2150     }
2151     ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
2152     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2153
2154     return error;
2155 }
2156
2157 static int
2158 dpif_netdev_flow_del(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_del *del)
2159 {
2160     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2161     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
2162     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2163     unsigned pmd_id = del->pmd_id == PMD_ID_NULL
2164                       ? NON_PMD_CORE_ID : del->pmd_id;
2165     int error = 0;
2166
2167     pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, pmd_id);
2168     if (!pmd) {
2169         return EINVAL;
2170     }
2171
2172     ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
2173     netdev_flow = dp_netdev_pmd_find_flow(pmd, del->ufid, del->key,
2174                                           del->key_len);
2175     if (netdev_flow) {
2176         if (del->stats) {
2177             get_dpif_flow_stats(netdev_flow, del->stats);
2178         }
2179         dp_netdev_pmd_remove_flow(pmd, netdev_flow);
2180     } else {
2181         error = ENOENT;
2182     }
2183     ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
2184     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2185
2186     return error;
2187 }
2188
2189 struct dpif_netdev_flow_dump {
2190     struct dpif_flow_dump up;
2191     struct cmap_position poll_thread_pos;
2192     struct cmap_position flow_pos;
2193     struct dp_netdev_pmd_thread *cur_pmd;
2194     int status;
2195     struct ovs_mutex mutex;
2196 };
2197
2198 static struct dpif_netdev_flow_dump *
2199 dpif_netdev_flow_dump_cast(struct dpif_flow_dump *dump)
2200 {
2201     return CONTAINER_OF(dump, struct dpif_netdev_flow_dump, up);
2202 }
2203
2204 static struct dpif_flow_dump *
2205 dpif_netdev_flow_dump_create(const struct dpif *dpif_, bool terse)
2206 {
2207     struct dpif_netdev_flow_dump *dump;
2208
2209     dump = xzalloc(sizeof *dump);
2210     dpif_flow_dump_init(&dump->up, dpif_);
2211     dump->up.terse = terse;
2212     ovs_mutex_init(&dump->mutex);
2213
2214     return &dump->up;
2215 }
2216
2217 static int
2218 dpif_netdev_flow_dump_destroy(struct dpif_flow_dump *dump_)
2219 {
2220     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = dpif_netdev_flow_dump_cast(dump_);
2221
2222     ovs_mutex_destroy(&dump->mutex);
2223     free(dump);
2224     return 0;
2225 }
2226
2227 struct dpif_netdev_flow_dump_thread {
2228     struct dpif_flow_dump_thread up;
2229     struct dpif_netdev_flow_dump *dump;
2230     struct odputil_keybuf keybuf[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
2231     struct odputil_keybuf maskbuf[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
2232 };
2233
2234 static struct dpif_netdev_flow_dump_thread *
2235 dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(struct dpif_flow_dump_thread *thread)
2236 {
2237     return CONTAINER_OF(thread, struct dpif_netdev_flow_dump_thread, up);
2238 }
2239
2240 static struct dpif_flow_dump_thread *
2241 dpif_netdev_flow_dump_thread_create(struct dpif_flow_dump *dump_)
2242 {
2243     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = dpif_netdev_flow_dump_cast(dump_);
2244     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread;
2245
2246     thread = xmalloc(sizeof *thread);
2247     dpif_flow_dump_thread_init(&thread->up, &dump->up);
2248     thread->dump = dump;
2249     return &thread->up;
2250 }
2251
2252 static void
2253 dpif_netdev_flow_dump_thread_destroy(struct dpif_flow_dump_thread *thread_)
2254 {
2255     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread
2256         = dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(thread_);
2257
2258     free(thread);
2259 }
2260
2261 static int
2262 dpif_netdev_flow_dump_next(struct dpif_flow_dump_thread *thread_,
2263                            struct dpif_flow *flows, int max_flows)
2264 {
2265     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread
2266         = dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(thread_);
2267     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = thread->dump;
2268     struct dp_netdev_flow *netdev_flows[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
2269     int n_flows = 0;
2270     int i;
2271
2272     ovs_mutex_lock(&dump->mutex);
2273     if (!dump->status) {
2274         struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(thread->up.dpif);
2275         struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(&dpif->dpif);
2276         struct dp_netdev_pmd_thread *pmd = dump->cur_pmd;
2277         int flow_limit = MIN(max_flows, FLOW_DUMP_MAX_BATCH);
2278
2279         /* First call to dump_next(), extracts the first pmd thread.
2280          * If there is no pmd thread, returns immediately. */
2281         if (!pmd) {
2282             pmd = dp_netdev_pmd_get_next(dp, &dump->poll_thread_pos);
2283             if (!pmd) {
2284                 ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
2285                 return n_flows;
2286
2287             }
2288         }
2289
2290         do {
2291             for (n_flows = 0; n_flows < flow_limit; n_flows++) {
2292                 struct cmap_node *node;
2293
2294                 node = cmap_next_position(&pmd->flow_table, &dump->flow_pos);
2295                 if (!node) {
2296                     break;
2297                 }
2298                 netdev_flows[n_flows] = CONTAINER_OF(node,
2299                                                      struct dp_netdev_flow,
2300                                                      node);
2301             }
2302             /* When finishing dumping the current pmd thread, moves to
2303              * the next. */
2304             if (n_flows < flow_limit) {
2305                 memset(&dump->flow_pos, 0, sizeof dump->flow_pos);
2306                 dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2307                 pmd = dp_netdev_pmd_get_next(dp, &dump->poll_thread_pos);
2308                 if (!pmd) {
2309                     dump->status = EOF;
2310                     break;
2311                 }
2312             }
2313             /* Keeps the reference to next caller. */
2314             dump->cur_pmd = pmd;
2315
2316             /* If the current dump is empty, do not exit the loop, since the
2317              * remaining pmds could have flows to be dumped.  Just dumps again
2318              * on the new 'pmd'. */
2319         } while (!n_flows);
2320     }
2321     ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
2322
2323     for (i = 0; i < n_flows; i++) {
2324         struct odputil_keybuf *maskbuf = &thread->maskbuf[i];
2325         struct odputil_keybuf *keybuf = &thread->keybuf[i];
2326         struct dp_netdev_flow *netdev_flow = netdev_flows[i];
2327         struct dpif_flow *f = &flows[i];
2328         struct ofpbuf key, mask;
2329
2330         ofpbuf_use_stack(&key, keybuf, sizeof *keybuf);
2331         ofpbuf_use_stack(&mask, maskbuf, sizeof *maskbuf);
2332         dp_netdev_flow_to_dpif_flow(netdev_flow, &key, &mask, f,
2333                                     dump->up.terse);
2334     }
2335
2336     return n_flows;
2337 }
2338
2339 static int
2340 dpif_netdev_execute(struct dpif *dpif, struct dpif_execute *execute)
2341     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2342 {
2343     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2344     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2345     struct dp_packet_batch pp;
2346
2347     if (dp_packet_size(execute->packet) < ETH_HEADER_LEN ||
2348         dp_packet_size(execute->packet) > UINT16_MAX) {
2349         return EINVAL;
2350     }
2351
2352     /* Tries finding the 'pmd'.  If NULL is returned, that means
2353      * the current thread is a non-pmd thread and should use
2354      * dp_netdev_get_pmd(dp, NON_PMD_CORE_ID). */
2355     pmd = ovsthread_getspecific(dp->per_pmd_key);
2356     if (!pmd) {
2357         pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, NON_PMD_CORE_ID);
2358     }
2359
2360     /* If the current thread is non-pmd thread, acquires
2361      * the 'non_pmd_mutex'. */
2362     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2363         ovs_mutex_lock(&dp->non_pmd_mutex);
2364         ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
2365     }
2366
2367     packet_batch_init_packet(&pp, execute->packet);
2368     dp_netdev_execute_actions(pmd, &pp, false, execute->actions,
2369                               execute->actions_len);
2370     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2371         dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2372         ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
2373         ovs_mutex_unlock(&dp->non_pmd_mutex);
2374     }
2375
2376     return 0;
2377 }
2378
2379 static void
2380 dpif_netdev_operate(struct dpif *dpif, struct dpif_op **ops, size_t n_ops)
2381 {
2382     size_t i;
2383
2384     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
2385         struct dpif_op *op = ops[i];
2386
2387         switch (op->type) {
2388         case DPIF_OP_FLOW_PUT:
2389             op->error = dpif_netdev_flow_put(dpif, &op->u.flow_put);
2390             break;
2391
2392         case DPIF_OP_FLOW_DEL:
2393             op->error = dpif_netdev_flow_del(dpif, &op->u.flow_del);
2394             break;
2395
2396         case DPIF_OP_EXECUTE:
2397             op->error = dpif_netdev_execute(dpif, &op->u.execute);
2398             break;
2399
2400         case DPIF_OP_FLOW_GET:
2401             op->error = dpif_netdev_flow_get(dpif, &op->u.flow_get);
2402             break;
2403         }
2404     }
2405 }
2406
2407 /* Returns true if the configuration for rx queues or cpu mask
2408  * is changed. */
2409 static bool
2410 pmd_config_changed(const struct dp_netdev *dp, const char *cmask)
2411 {
2412     struct dp_netdev_port *port;
2413
2414     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2415         struct netdev *netdev = port->netdev;
2416         int requested_n_rxq = netdev_requested_n_rxq(netdev);
2417         if (netdev_is_pmd(netdev)
2418             && port->latest_requested_n_rxq != requested_n_rxq) {
2419             return true;
2420         }
2421     }
2422
2423     if (dp->pmd_cmask != NULL && cmask != NULL) {
2424         return strcmp(dp->pmd_cmask, cmask);
2425     } else {
2426         return (dp->pmd_cmask != NULL || cmask != NULL);
2427     }
2428 }
2429
2430 /* Resets pmd threads if the configuration for 'rxq's or cpu mask changes. */
2431 static int
2432 dpif_netdev_pmd_set(struct dpif *dpif, const char *cmask)
2433 {
2434     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2435
2436     if (pmd_config_changed(dp, cmask)) {
2437         struct dp_netdev_port *port;
2438
2439         dp_netdev_destroy_all_pmds(dp);
2440
2441         CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2442             struct netdev *netdev = port->netdev;
2443             int requested_n_rxq = netdev_requested_n_rxq(netdev);
2444             if (netdev_is_pmd(port->netdev)
2445                 && port->latest_requested_n_rxq != requested_n_rxq) {
2446                 int i, err;
2447
2448                 /* Closes the existing 'rxq's. */
2449                 for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2450                     netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
2451                     port->rxq[i] = NULL;
2452                 }
2453                 port->n_rxq = 0;
2454
2455                 /* Sets the new rx queue config.  */
2456                 err = netdev_set_multiq(port->netdev,
2457                                         ovs_numa_get_n_cores() + 1,
2458                                         requested_n_rxq);
2459                 if (err && (err != EOPNOTSUPP)) {
2460                     VLOG_ERR("Failed to set dpdk interface %s rx_queue to:"
2461                              " %u", netdev_get_name(port->netdev),
2462                              requested_n_rxq);
2463                     return err;
2464                 }
2465                 port->latest_requested_n_rxq = requested_n_rxq;
2466                 /* If the set_multiq() above succeeds, reopens the 'rxq's. */
2467                 port->n_rxq = netdev_n_rxq(port->netdev);
2468                 port->rxq = xrealloc(port->rxq, sizeof *port->rxq * port->n_rxq);
2469                 for (i = 0; i < port->n_rxq; i++) {
2470                     netdev_rxq_open(port->netdev, &port->rxq[i], i);
2471                 }
2472             }
2473         }
2474         /* Reconfigures the cpu mask. */
2475         ovs_numa_set_cpu_mask(cmask);
2476         free(dp->pmd_cmask);
2477         dp->pmd_cmask = cmask ? xstrdup(cmask) : NULL;
2478
2479         /* Restores the non-pmd. */
2480         dp_netdev_set_nonpmd(dp);
2481         /* Restores all pmd threads. */
2482         dp_netdev_reset_pmd_threads(dp);
2483     }
2484
2485     return 0;
2486 }
2487
2488 static int
2489 dpif_netdev_queue_to_priority(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED,
2490                               uint32_t queue_id, uint32_t *priority)
2491 {
2492     *priority = queue_id;
2493     return 0;
2494 }
2495
2496 \f
2497 /* Creates and returns a new 'struct dp_netdev_actions', whose actions are
2498  * a copy of the 'ofpacts_len' bytes of 'ofpacts'. */
2499 struct dp_netdev_actions *
2500 dp_netdev_actions_create(const struct nlattr *actions, size_t size)
2501 {
2502     struct dp_netdev_actions *netdev_actions;
2503
2504     netdev_actions = xmalloc(sizeof *netdev_actions + size);
2505     memcpy(netdev_actions->actions, actions, size);
2506     netdev_actions->size = size;
2507
2508     return netdev_actions;
2509 }
2510
2511 struct dp_netdev_actions *
2512 dp_netdev_flow_get_actions(const struct dp_netdev_flow *flow)
2513 {
2514     return ovsrcu_get(struct dp_netdev_actions *, &flow->actions);
2515 }
2516
2517 static void
2518 dp_netdev_actions_free(struct dp_netdev_actions *actions)
2519 {
2520     free(actions);
2521 }
2522 \f
2523 static inline unsigned long long
2524 cycles_counter(void)
2525 {
2526 #ifdef DPDK_NETDEV
2527     return rte_get_tsc_cycles();
2528 #else
2529     return 0;
2530 #endif
2531 }
2532
2533 /* Fake mutex to make sure that the calls to cycles_count_* are balanced */
2534 extern struct ovs_mutex cycles_counter_fake_mutex;
2535
2536 /* Start counting cycles.  Must be followed by 'cycles_count_end()' */
2537 static inline void
2538 cycles_count_start(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2539     OVS_ACQUIRES(&cycles_counter_fake_mutex)
2540     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2541 {
2542     pmd->last_cycles = cycles_counter();
2543 }
2544
2545 /* Stop counting cycles and add them to the counter 'type' */
2546 static inline void
2547 cycles_count_end(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2548                  enum pmd_cycles_counter_type type)
2549     OVS_RELEASES(&cycles_counter_fake_mutex)
2550     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2551 {
2552     unsigned long long interval = cycles_counter() - pmd->last_cycles;
2553
2554     non_atomic_ullong_add(&pmd->cycles.n[type], interval);
2555 }
2556
2557 static void
2558 dp_netdev_process_rxq_port(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2559                            struct dp_netdev_port *port,
2560                            struct netdev_rxq *rxq)
2561 {
2562     struct dp_packet_batch batch;
2563     int error;
2564
2565     dp_packet_batch_init(&batch);
2566     cycles_count_start(pmd);
2567     error = netdev_rxq_recv(rxq, &batch);
2568     cycles_count_end(pmd, PMD_CYCLES_POLLING);
2569     if (!error) {
2570         *recirc_depth_get() = 0;
2571
2572         cycles_count_start(pmd);
2573         dp_netdev_input(pmd, &batch, port->port_no);
2574         cycles_count_end(pmd, PMD_CYCLES_PROCESSING);
2575     } else if (error != EAGAIN && error != EOPNOTSUPP) {
2576         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2577
2578         VLOG_ERR_RL(&rl, "error receiving data from %s: %s",
2579                     netdev_get_name(port->netdev), ovs_strerror(error));
2580     }
2581 }
2582
2583 /* Return true if needs to revalidate datapath flows. */
2584 static bool
2585 dpif_netdev_run(struct dpif *dpif)
2586 {
2587     struct dp_netdev_port *port;
2588     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2589     struct dp_netdev_pmd_thread *non_pmd = dp_netdev_get_pmd(dp,
2590                                                              NON_PMD_CORE_ID);
2591     uint64_t new_tnl_seq;
2592
2593     ovs_mutex_lock(&dp->non_pmd_mutex);
2594     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2595         if (!netdev_is_pmd(port->netdev)) {
2596             int i;
2597
2598             for (i = 0; i < port->n_rxq; i++) {
2599                 dp_netdev_process_rxq_port(non_pmd, port, port->rxq[i]);
2600             }
2601         }
2602     }
2603     ovs_mutex_unlock(&dp->non_pmd_mutex);
2604     dp_netdev_pmd_unref(non_pmd);
2605
2606     tnl_neigh_cache_run();
2607     tnl_port_map_run();
2608     new_tnl_seq = seq_read(tnl_conf_seq);
2609
2610     if (dp->last_tnl_conf_seq != new_tnl_seq) {
2611         dp->last_tnl_conf_seq = new_tnl_seq;
2612         return true;
2613     }
2614     return false;
2615 }
2616
2617 static void
2618 dpif_netdev_wait(struct dpif *dpif)
2619 {
2620     struct dp_netdev_port *port;
2621     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2622
2623     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
2624     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2625         if (!netdev_is_pmd(port->netdev)) {
2626             int i;
2627
2628             for (i = 0; i < port->n_rxq; i++) {
2629                 netdev_rxq_wait(port->rxq[i]);
2630             }
2631         }
2632     }
2633     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
2634     seq_wait(tnl_conf_seq, dp->last_tnl_conf_seq);
2635 }
2636
2637 static int
2638 pmd_load_queues(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, struct rxq_poll **ppoll_list)
2639     OVS_REQUIRES(pmd->poll_mutex)
2640 {
2641     struct rxq_poll *poll_list = *ppoll_list;
2642     struct rxq_poll *poll;
2643     int i;
2644
2645     poll_list = xrealloc(poll_list, pmd->poll_cnt * sizeof *poll_list);
2646
2647     i = 0;
2648     LIST_FOR_EACH (poll, node, &pmd->poll_list) {
2649         poll_list[i++] = *poll;
2650     }
2651
2652     *ppoll_list = poll_list;
2653     return pmd->poll_cnt;
2654 }
2655
2656 static void *
2657 pmd_thread_main(void *f_)
2658 {
2659     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd = f_;
2660     unsigned int lc = 0;
2661     struct rxq_poll *poll_list;
2662     unsigned int port_seq = PMD_INITIAL_SEQ;
2663     int poll_cnt;
2664     int i;
2665
2666     poll_cnt = 0;
2667     poll_list = NULL;
2668
2669     /* Stores the pmd thread's 'pmd' to 'per_pmd_key'. */
2670     ovsthread_setspecific(pmd->dp->per_pmd_key, pmd);
2671     pmd_thread_setaffinity_cpu(pmd->core_id);
2672 reload:
2673     emc_cache_init(&pmd->flow_cache);
2674
2675     ovs_mutex_lock(&pmd->poll_mutex);
2676     poll_cnt = pmd_load_queues(pmd, &poll_list);
2677     ovs_mutex_unlock(&pmd->poll_mutex);
2678
2679     /* List port/core affinity */
2680     for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
2681        VLOG_DBG("Core %d processing port \'%s\' with queue-id %d\n",
2682                 pmd->core_id, netdev_get_name(poll_list[i].port->netdev),
2683                 netdev_rxq_get_queue_id(poll_list[i].rx));
2684     }
2685
2686     /* Signal here to make sure the pmd finishes
2687      * reloading the updated configuration. */
2688     dp_netdev_pmd_reload_done(pmd);
2689
2690     for (;;) {
2691         for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
2692             dp_netdev_process_rxq_port(pmd, poll_list[i].port, poll_list[i].rx);
2693         }
2694
2695         if (lc++ > 1024) {
2696             unsigned int seq;
2697
2698             lc = 0;
2699
2700             emc_cache_slow_sweep(&pmd->flow_cache);
2701             coverage_try_clear();
2702             ovsrcu_quiesce();
2703
2704             atomic_read_relaxed(&pmd->change_seq, &seq);
2705             if (seq != port_seq) {
2706                 port_seq = seq;
2707                 break;
2708             }
2709         }
2710     }
2711
2712     emc_cache_uninit(&pmd->flow_cache);
2713
2714     if (!latch_is_set(&pmd->exit_latch)){
2715         goto reload;
2716     }
2717
2718     dp_netdev_pmd_reload_done(pmd);
2719
2720     free(poll_list);
2721     return NULL;
2722 }
2723
2724 static void
2725 dp_netdev_disable_upcall(struct dp_netdev *dp)
2726     OVS_ACQUIRES(dp->upcall_rwlock)
2727 {
2728     fat_rwlock_wrlock(&dp->upcall_rwlock);
2729 }
2730
2731 static void
2732 dpif_netdev_disable_upcall(struct dpif *dpif)
2733     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2734 {
2735     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2736     dp_netdev_disable_upcall(dp);
2737 }
2738
2739 static void
2740 dp_netdev_enable_upcall(struct dp_netdev *dp)
2741     OVS_RELEASES(dp->upcall_rwlock)
2742 {
2743     fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
2744 }
2745
2746 static void
2747 dpif_netdev_enable_upcall(struct dpif *dpif)
2748     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2749 {
2750     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2751     dp_netdev_enable_upcall(dp);
2752 }
2753
2754 static void
2755 dp_netdev_pmd_reload_done(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2756 {
2757     ovs_mutex_lock(&pmd->cond_mutex);
2758     xpthread_cond_signal(&pmd->cond);
2759     ovs_mutex_unlock(&pmd->cond_mutex);
2760 }
2761
2762 /* Finds and refs the dp_netdev_pmd_thread on core 'core_id'.  Returns
2763  * the pointer if succeeds, otherwise, NULL.
2764  *
2765  * Caller must unrefs the returned reference.  */
2766 static struct dp_netdev_pmd_thread *
2767 dp_netdev_get_pmd(struct dp_netdev *dp, unsigned core_id)
2768 {
2769     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2770     const struct cmap_node *pnode;
2771
2772     pnode = cmap_find(&dp->poll_threads, hash_int(core_id, 0));
2773     if (!pnode) {
2774         return NULL;
2775     }
2776     pmd = CONTAINER_OF(pnode, struct dp_netdev_pmd_thread, node);
2777
2778     return dp_netdev_pmd_try_ref(pmd) ? pmd : NULL;
2779 }
2780
2781 /* Sets the 'struct dp_netdev_pmd_thread' for non-pmd threads. */
2782 static void
2783 dp_netdev_set_nonpmd(struct dp_netdev *dp)
2784 {
2785     struct dp_netdev_pmd_thread *non_pmd;
2786
2787     non_pmd = xzalloc(sizeof *non_pmd);
2788     dp_netdev_configure_pmd(non_pmd, dp, 0, NON_PMD_CORE_ID,
2789                             OVS_NUMA_UNSPEC);
2790 }
2791
2792 /* Caller must have valid pointer to 'pmd'. */
2793 static bool
2794 dp_netdev_pmd_try_ref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2795 {
2796     return ovs_refcount_try_ref_rcu(&pmd->ref_cnt);
2797 }
2798
2799 static void
2800 dp_netdev_pmd_unref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2801 {
2802     if (pmd && ovs_refcount_unref(&pmd->ref_cnt) == 1) {
2803         ovsrcu_postpone(dp_netdev_destroy_pmd, pmd);
2804     }
2805 }
2806
2807 /* Given cmap position 'pos', tries to ref the next node.  If try_ref()
2808  * fails, keeps checking for next node until reaching the end of cmap.
2809  *
2810  * Caller must unrefs the returned reference. */
2811 static struct dp_netdev_pmd_thread *
2812 dp_netdev_pmd_get_next(struct dp_netdev *dp, struct cmap_position *pos)
2813 {
2814     struct dp_netdev_pmd_thread *next;
2815
2816     do {
2817         struct cmap_node *node;
2818
2819         node = cmap_next_position(&dp->poll_threads, pos);
2820         next = node ? CONTAINER_OF(node, struct dp_netdev_pmd_thread, node)
2821             : NULL;
2822     } while (next && !dp_netdev_pmd_try_ref(next));
2823
2824     return next;
2825 }
2826
2827 /* Configures the 'pmd' based on the input argument. */
2828 static void
2829 dp_netdev_configure_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, struct dp_netdev *dp,
2830                         int index, unsigned core_id, int numa_id)
2831 {
2832     pmd->dp = dp;
2833     pmd->index = index;
2834     pmd->core_id = core_id;
2835     pmd->numa_id = numa_id;
2836     pmd->poll_cnt = 0;
2837
2838     atomic_init(&pmd->tx_qid,
2839                 (core_id == NON_PMD_CORE_ID)
2840                 ? ovs_numa_get_n_cores()
2841                 : get_n_pmd_threads(dp));
2842
2843     ovs_refcount_init(&pmd->ref_cnt);
2844     latch_init(&pmd->exit_latch);
2845     atomic_init(&pmd->change_seq, PMD_INITIAL_SEQ);
2846     xpthread_cond_init(&pmd->cond, NULL);
2847     ovs_mutex_init(&pmd->cond_mutex);
2848     ovs_mutex_init(&pmd->flow_mutex);
2849     ovs_mutex_init(&pmd->poll_mutex);
2850     dpcls_init(&pmd->cls);
2851     cmap_init(&pmd->flow_table);
2852     ovs_list_init(&pmd->poll_list);
2853     /* init the 'flow_cache' since there is no
2854      * actual thread created for NON_PMD_CORE_ID. */
2855     if (core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2856         emc_cache_init(&pmd->flow_cache);
2857     }
2858     cmap_insert(&dp->poll_threads, CONST_CAST(struct cmap_node *, &pmd->node),
2859                 hash_int(core_id, 0));
2860 }
2861
2862 static void
2863 dp_netdev_destroy_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2864 {
2865     dp_netdev_pmd_flow_flush(pmd);
2866     dpcls_destroy(&pmd->cls);
2867     cmap_destroy(&pmd->flow_table);
2868     ovs_mutex_destroy(&pmd->flow_mutex);
2869     latch_destroy(&pmd->exit_latch);
2870     xpthread_cond_destroy(&pmd->cond);
2871     ovs_mutex_destroy(&pmd->cond_mutex);
2872     ovs_mutex_destroy(&pmd->poll_mutex);
2873     free(pmd);
2874 }
2875
2876 /* Stops the pmd thread, removes it from the 'dp->poll_threads',
2877  * and unrefs the struct. */
2878 static void
2879 dp_netdev_del_pmd(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2880 {
2881     /* Uninit the 'flow_cache' since there is
2882      * no actual thread uninit it for NON_PMD_CORE_ID. */
2883     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2884         emc_cache_uninit(&pmd->flow_cache);
2885     } else {
2886         latch_set(&pmd->exit_latch);
2887         dp_netdev_reload_pmd__(pmd);
2888         ovs_numa_unpin_core(pmd->core_id);
2889         xpthread_join(pmd->thread, NULL);
2890     }
2891
2892     /* Unref all ports and free poll_list. */
2893     dp_netdev_pmd_clear_poll_list(pmd);
2894
2895     /* Purges the 'pmd''s flows after stopping the thread, but before
2896      * destroying the flows, so that the flow stats can be collected. */
2897     if (dp->dp_purge_cb) {
2898         dp->dp_purge_cb(dp->dp_purge_aux, pmd->core_id);
2899     }
2900     cmap_remove(&pmd->dp->poll_threads, &pmd->node, hash_int(pmd->core_id, 0));
2901     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2902 }
2903
2904 /* Destroys all pmd threads. */
2905 static void
2906 dp_netdev_destroy_all_pmds(struct dp_netdev *dp)
2907 {
2908     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2909     struct dp_netdev_pmd_thread **pmd_list;
2910     size_t k = 0, n_pmds;
2911
2912     n_pmds = cmap_count(&dp->poll_threads);
2913     pmd_list = xcalloc(n_pmds, sizeof *pmd_list);
2914
2915     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
2916         /* We cannot call dp_netdev_del_pmd(), since it alters
2917          * 'dp->poll_threads' (while we're iterating it) and it
2918          * might quiesce. */
2919         ovs_assert(k < n_pmds);
2920         pmd_list[k++] = pmd;
2921     }
2922
2923     for (size_t i = 0; i < k; i++) {
2924         dp_netdev_del_pmd(dp, pmd_list[i]);
2925     }
2926     free(pmd_list);
2927 }
2928
2929 /* Deletes all pmd threads on numa node 'numa_id' and
2930  * fixes tx_qids of other threads to keep them sequential. */
2931 static void
2932 dp_netdev_del_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
2933 {
2934     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2935     int n_pmds_on_numa, n_pmds;
2936     int *free_idx, k = 0;
2937     struct dp_netdev_pmd_thread **pmd_list;
2938
2939     n_pmds_on_numa = get_n_pmd_threads_on_numa(dp, numa_id);
2940     free_idx = xcalloc(n_pmds_on_numa, sizeof *free_idx);
2941     pmd_list = xcalloc(n_pmds_on_numa, sizeof *pmd_list);
2942
2943     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
2944         /* We cannot call dp_netdev_del_pmd(), since it alters
2945          * 'dp->poll_threads' (while we're iterating it) and it
2946          * might quiesce. */
2947         if (pmd->numa_id == numa_id) {
2948             atomic_read_relaxed(&pmd->tx_qid, &free_idx[k]);
2949             pmd_list[k] = pmd;
2950             ovs_assert(k < n_pmds_on_numa);
2951             k++;
2952         }
2953     }
2954
2955     for (int i = 0; i < k; i++) {
2956         dp_netdev_del_pmd(dp, pmd_list[i]);
2957     }
2958
2959     n_pmds = get_n_pmd_threads(dp);
2960     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
2961         int old_tx_qid;
2962
2963         atomic_read_relaxed(&pmd->tx_qid, &old_tx_qid);
2964
2965         if (old_tx_qid >= n_pmds) {
2966             int new_tx_qid = free_idx[--k];
2967
2968             atomic_store_relaxed(&pmd->tx_qid, new_tx_qid);
2969         }
2970     }
2971
2972     free(pmd_list);
2973     free(free_idx);
2974 }
2975
2976 /* Deletes all rx queues from pmd->poll_list. */
2977 static void
2978 dp_netdev_pmd_clear_poll_list(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2979 {
2980     struct rxq_poll *poll;
2981
2982     ovs_mutex_lock(&pmd->poll_mutex);
2983     LIST_FOR_EACH_POP (poll, node, &pmd->poll_list) {
2984         free(poll);
2985     }
2986     pmd->poll_cnt = 0;
2987     ovs_mutex_unlock(&pmd->poll_mutex);
2988 }
2989
2990 /* Deletes all rx queues of 'port' from poll_list of pmd thread and
2991  * reloads it if poll_list was changed. */
2992 static void
2993 dp_netdev_del_port_from_pmd(struct dp_netdev_port *port,
2994                             struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2995 {
2996     struct rxq_poll *poll, *next;
2997     bool found = false;
2998
2999     ovs_mutex_lock(&pmd->poll_mutex);
3000     LIST_FOR_EACH_SAFE (poll, next, node, &pmd->poll_list) {
3001         if (poll->port == port) {
3002             found = true;
3003             ovs_list_remove(&poll->node);
3004             pmd->poll_cnt--;
3005             free(poll);
3006         }
3007     }
3008     ovs_mutex_unlock(&pmd->poll_mutex);
3009     if (found) {
3010         dp_netdev_reload_pmd__(pmd);
3011     }
3012 }
3013
3014 /* Deletes all rx queues of 'port' from all pmd threads of dp and
3015  * reloads them if needed. */
3016 static void
3017 dp_netdev_del_port_from_all_pmds(struct dp_netdev *dp,
3018                                  struct dp_netdev_port *port)
3019 {
3020     int numa_id = netdev_get_numa_id(port->netdev);
3021     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
3022
3023     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
3024         if (pmd->numa_id == numa_id) {
3025             dp_netdev_del_port_from_pmd(port, pmd);
3026        }
3027     }
3028 }
3029
3030 /* Returns PMD thread from this numa node with fewer rx queues to poll.
3031  * Returns NULL if there is no PMD threads on this numa node.
3032  * Can be called safely only by main thread. */
3033 static struct dp_netdev_pmd_thread *
3034 dp_netdev_less_loaded_pmd_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
3035 {
3036     int min_cnt = -1;
3037     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, *res = NULL;
3038
3039     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
3040         if (pmd->numa_id == numa_id
3041             && (min_cnt > pmd->poll_cnt || res == NULL)) {
3042             min_cnt = pmd->poll_cnt;
3043             res = pmd;
3044         }
3045     }
3046
3047     return res;
3048 }
3049
3050 /* Adds rx queue to poll_list of PMD thread. */
3051 static void
3052 dp_netdev_add_rxq_to_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3053                          struct dp_netdev_port *port, struct netdev_rxq *rx)
3054     OVS_REQUIRES(pmd->poll_mutex)
3055 {
3056     struct rxq_poll *poll = xmalloc(sizeof *poll);
3057
3058     poll->port = port;
3059     poll->rx = rx;
3060
3061     ovs_list_push_back(&pmd->poll_list, &poll->node);
3062     pmd->poll_cnt++;
3063 }
3064
3065 /* Distributes all rx queues of 'port' between all PMD threads and reloads
3066  * them if needed. */
3067 static void
3068 dp_netdev_add_port_to_pmds(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *port)
3069 {
3070     int numa_id = netdev_get_numa_id(port->netdev);
3071     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
3072     struct hmapx to_reload;
3073     struct hmapx_node *node;
3074     int i;
3075
3076     hmapx_init(&to_reload);
3077     /* Cannot create pmd threads for invalid numa node. */
3078     ovs_assert(ovs_numa_numa_id_is_valid(numa_id));
3079
3080     for (i = 0; i < port->n_rxq; i++) {
3081         pmd = dp_netdev_less_loaded_pmd_on_numa(dp, numa_id);
3082         if (!pmd) {
3083             /* There is no pmd threads on this numa node. */
3084             dp_netdev_set_pmds_on_numa(dp, numa_id);
3085             /* Assigning of rx queues done. */
3086             break;
3087         }
3088
3089         ovs_mutex_lock(&pmd->poll_mutex);
3090         dp_netdev_add_rxq_to_pmd(pmd, port, port->rxq[i]);
3091         ovs_mutex_unlock(&pmd->poll_mutex);
3092
3093         hmapx_add(&to_reload, pmd);
3094     }
3095
3096     HMAPX_FOR_EACH (node, &to_reload) {
3097         pmd = (struct dp_netdev_pmd_thread *) node->data;
3098         dp_netdev_reload_pmd__(pmd);
3099     }
3100
3101     hmapx_destroy(&to_reload);
3102 }
3103
3104 /* Checks the numa node id of 'netdev' and starts pmd threads for
3105  * the numa node. */
3106 static void
3107 dp_netdev_set_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
3108 {
3109     int n_pmds;
3110
3111     if (!ovs_numa_numa_id_is_valid(numa_id)) {
3112         VLOG_ERR("Cannot create pmd threads due to numa id (%d)"
3113                  "invalid", numa_id);
3114         return ;
3115     }
3116
3117     n_pmds = get_n_pmd_threads_on_numa(dp, numa_id);
3118
3119     /* If there are already pmd threads created for the numa node
3120      * in which 'netdev' is on, do nothing.  Else, creates the
3121      * pmd threads for the numa node. */
3122     if (!n_pmds) {
3123         int can_have, n_unpinned, i, index = 0;
3124         struct dp_netdev_pmd_thread **pmds;
3125         struct dp_netdev_port *port;
3126
3127         n_unpinned = ovs_numa_get_n_unpinned_cores_on_numa(numa_id);
3128         if (!n_unpinned) {
3129             VLOG_ERR("Cannot create pmd threads due to out of unpinned "
3130                      "cores on numa node %d", numa_id);
3131             return;
3132         }
3133
3134         /* If cpu mask is specified, uses all unpinned cores, otherwise
3135          * tries creating NR_PMD_THREADS pmd threads. */
3136         can_have = dp->pmd_cmask ? n_unpinned : MIN(n_unpinned, NR_PMD_THREADS);
3137         pmds = xzalloc(can_have * sizeof *pmds);
3138         for (i = 0; i < can_have; i++) {
3139             unsigned core_id = ovs_numa_get_unpinned_core_on_numa(numa_id);
3140             pmds[i] = xzalloc(sizeof **pmds);
3141             dp_netdev_configure_pmd(pmds[i], dp, i, core_id, numa_id);
3142         }
3143
3144         /* Distributes rx queues of this numa node between new pmd threads. */
3145         CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
3146             if (netdev_is_pmd(port->netdev)
3147                 && netdev_get_numa_id(port->netdev) == numa_id) {
3148                 for (i = 0; i < port->n_rxq; i++) {
3149                     /* Make thread-safety analyser happy. */
3150                     ovs_mutex_lock(&pmds[index]->poll_mutex);
3151                     dp_netdev_add_rxq_to_pmd(pmds[index], port, port->rxq[i]);
3152                     ovs_mutex_unlock(&pmds[index]->poll_mutex);
3153                     index = (index + 1) % can_have;
3154                 }
3155             }
3156         }
3157
3158         /* Actual start of pmd threads. */
3159         for (i = 0; i < can_have; i++) {
3160             pmds[i]->thread = ovs_thread_create("pmd", pmd_thread_main, pmds[i]);
3161         }
3162         free(pmds);
3163         VLOG_INFO("Created %d pmd threads on numa node %d", can_have, numa_id);
3164     }
3165 }
3166
3167 \f
3168 /* Called after pmd threads config change.  Restarts pmd threads with
3169  * new configuration. */
3170 static void
3171 dp_netdev_reset_pmd_threads(struct dp_netdev *dp)
3172 {
3173     struct dp_netdev_port *port;
3174
3175     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
3176         if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
3177             int numa_id = netdev_get_numa_id(port->netdev);
3178
3179             dp_netdev_set_pmds_on_numa(dp, numa_id);
3180         }
3181     }
3182 }
3183
3184 static char *
3185 dpif_netdev_get_datapath_version(void)
3186 {
3187      return xstrdup("<built-in>");
3188 }
3189
3190 static void
3191 dp_netdev_flow_used(struct dp_netdev_flow *netdev_flow, int cnt, int size,
3192                     uint16_t tcp_flags, long long now)
3193 {
3194     uint16_t flags;
3195
3196     atomic_store_relaxed(&netdev_flow->stats.used, now);
3197     non_atomic_ullong_add(&netdev_flow->stats.packet_count, cnt);
3198     non_atomic_ullong_add(&netdev_flow->stats.byte_count, size);
3199     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.tcp_flags, &flags);
3200     flags |= tcp_flags;
3201     atomic_store_relaxed(&netdev_flow->stats.tcp_flags, flags);
3202 }
3203
3204 static void
3205 dp_netdev_count_packet(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3206                        enum dp_stat_type type, int cnt)
3207 {
3208     non_atomic_ullong_add(&pmd->stats.n[type], cnt);
3209 }
3210
3211 static int
3212 dp_netdev_upcall(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, struct dp_packet *packet_,
3213                  struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc, ovs_u128 *ufid,
3214                  enum dpif_upcall_type type, const struct nlattr *userdata,
3215                  struct ofpbuf *actions, struct ofpbuf *put_actions)
3216 {
3217     struct dp_netdev *dp = pmd->dp;
3218     struct flow_tnl orig_tunnel;
3219     int err;
3220
3221     if (OVS_UNLIKELY(!dp->upcall_cb)) {
3222         return ENODEV;
3223     }
3224
3225     /* Upcall processing expects the Geneve options to be in the translated
3226      * format but we need to retain the raw format for datapath use. */
3227     orig_tunnel.flags = flow->tunnel.flags;
3228     if (flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_F_UDPIF) {
3229         orig_tunnel.metadata.present.len = flow->tunnel.metadata.present.len;
3230         memcpy(orig_tunnel.metadata.opts.gnv, flow->tunnel.metadata.opts.gnv,
3231                flow->tunnel.metadata.present.len);
3232         err = tun_metadata_from_geneve_udpif(&orig_tunnel, &orig_tunnel,
3233                                              &flow->tunnel);
3234         if (err) {
3235             return err;
3236         }
3237     }
3238
3239     if (OVS_UNLIKELY(!VLOG_DROP_DBG(&upcall_rl))) {
3240         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
3241         char *packet_str;
3242         struct ofpbuf key;
3243         struct odp_flow_key_parms odp_parms = {
3244             .flow = flow,
3245             .mask = &wc->masks,
3246             .odp_in_port = flow->in_port.odp_port,
3247             .support = dp_netdev_support,
3248         };
3249
3250         ofpbuf_init(&key, 0);
3251         odp_flow_key_from_flow(&odp_parms, &key);
3252         packet_str = ofp_packet_to_string(dp_packet_data(packet_),
3253                                           dp_packet_size(packet_));
3254
3255         odp_flow_key_format(key.data, key.size, &ds);
3256
3257         VLOG_DBG("%s: %s upcall:\n%s\n%s", dp->name,
3258                  dpif_upcall_type_to_string(type), ds_cstr(&ds), packet_str);
3259
3260         ofpbuf_uninit(&key);
3261         free(packet_str);
3262
3263         ds_destroy(&ds);
3264     }
3265
3266     err = dp->upcall_cb(packet_, flow, ufid, pmd->core_id, type, userdata,
3267                         actions, wc, put_actions, dp->upcall_aux);
3268     if (err && err != ENOSPC) {
3269         return err;
3270     }
3271
3272     /* Translate tunnel metadata masks to datapath format. */
3273     if (wc) {
3274         if (wc->masks.tunnel.metadata.present.map) {
3275             struct geneve_opt opts[TLV_TOT_OPT_SIZE /
3276                                    sizeof(struct geneve_opt)];
3277
3278             if (orig_tunnel.flags & FLOW_TNL_F_UDPIF) {
3279                 tun_metadata_to_geneve_udpif_mask(&flow->tunnel,
3280                                                   &wc->masks.tunnel,
3281                                                   orig_tunnel.metadata.opts.gnv,
3282                                                   orig_tunnel.metadata.present.len,
3283                                                   opts);
3284             } else {
3285                 orig_tunnel.metadata.present.len = 0;
3286             }
3287
3288             memset(&wc->masks.tunnel.metadata, 0,
3289                    sizeof wc->masks.tunnel.metadata);
3290             memcpy(&wc->masks.tunnel.metadata.opts.gnv, opts,
3291                    orig_tunnel.metadata.present.len);
3292         }
3293         wc->masks.tunnel.metadata.present.len = 0xff;
3294     }
3295
3296     /* Restore tunnel metadata. We need to use the saved options to ensure
3297      * that any unknown options are not lost. The generated mask will have
3298      * the same structure, matching on types and lengths but wildcarding
3299      * option data we don't care about. */
3300     if (orig_tunnel.flags & FLOW_TNL_F_UDPIF) {
3301         memcpy(&flow->tunnel.metadata.opts.gnv, orig_tunnel.metadata.opts.gnv,
3302                orig_tunnel.metadata.present.len);
3303         flow->tunnel.metadata.present.len = orig_tunnel.metadata.present.len;
3304         flow->tunnel.flags |= FLOW_TNL_F_UDPIF;
3305     }
3306
3307     return err;
3308 }
3309
3310 static inline uint32_t
3311 dpif_netdev_packet_get_rss_hash(struct dp_packet *packet,
3312                                 const struct miniflow *mf)
3313 {
3314     uint32_t hash, recirc_depth;
3315
3316     if (OVS_LIKELY(dp_packet_rss_valid(packet))) {
3317         hash = dp_packet_get_rss_hash(packet);
3318     } else {
3319         hash = miniflow_hash_5tuple(mf, 0);
3320         dp_packet_set_rss_hash(packet, hash);
3321     }
3322
3323     /* The RSS hash must account for the recirculation depth to avoid
3324      * collisions in the exact match cache */
3325     recirc_depth = *recirc_depth_get_unsafe();
3326     if (OVS_UNLIKELY(recirc_depth)) {
3327         hash = hash_finish(hash, recirc_depth);
3328         dp_packet_set_rss_hash(packet, hash);
3329     }
3330     return hash;
3331 }
3332
3333 struct packet_batch_per_flow {
3334     unsigned int byte_count;
3335     uint16_t tcp_flags;
3336     struct dp_netdev_flow *flow;
3337
3338     struct dp_packet_batch array;
3339 };
3340
3341 static inline void
3342 packet_batch_per_flow_update(struct packet_batch_per_flow *batch,
3343                              struct dp_packet *packet,
3344                              const struct miniflow *mf)
3345 {
3346     batch->byte_count += dp_packet_size(packet);
3347     batch->tcp_flags |= miniflow_get_tcp_flags(mf);
3348     batch->array.packets[batch->array.count++] = packet;
3349 }
3350
3351 static inline void
3352 packet_batch_per_flow_init(struct packet_batch_per_flow *batch,
3353                            struct dp_netdev_flow *flow)
3354 {
3355     flow->batch = batch;
3356
3357     batch->flow = flow;
3358     dp_packet_batch_init(&batch->array);
3359     batch->byte_count = 0;
3360     batch->tcp_flags = 0;
3361 }
3362
3363 static inline void
3364 packet_batch_per_flow_execute(struct packet_batch_per_flow *batch,
3365                               struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3366                               long long now)
3367 {
3368     struct dp_netdev_actions *actions;
3369     struct dp_netdev_flow *flow = batch->flow;
3370
3371     dp_netdev_flow_used(flow, batch->array.count, batch->byte_count,
3372                         batch->tcp_flags, now);
3373
3374     actions = dp_netdev_flow_get_actions(flow);
3375
3376     dp_netdev_execute_actions(pmd, &batch->array, true,
3377                               actions->actions, actions->size);
3378 }
3379
3380 static inline void
3381 dp_netdev_queue_batches(struct dp_packet *pkt,
3382                         struct dp_netdev_flow *flow, const struct miniflow *mf,
3383                         struct packet_batch_per_flow *batches, size_t *n_batches)
3384 {
3385     struct packet_batch_per_flow *batch = flow->batch;
3386
3387     if (OVS_UNLIKELY(!batch)) {
3388         batch = &batches[(*n_batches)++];
3389         packet_batch_per_flow_init(batch, flow);
3390     }
3391
3392     packet_batch_per_flow_update(batch, pkt, mf);
3393 }
3394
3395 /* Try to process all ('cnt') the 'packets' using only the exact match cache
3396  * 'pmd->flow_cache'. If a flow is not found for a packet 'packets[i]', the
3397  * miniflow is copied into 'keys' and the packet pointer is moved at the
3398  * beginning of the 'packets' array.
3399  *
3400  * The function returns the number of packets that needs to be processed in the
3401  * 'packets' array (they have been moved to the beginning of the vector).
3402  *
3403  * If 'md_is_valid' is false, the metadata in 'packets' is not valid and must be
3404  * initialized by this function using 'port_no'.
3405  */
3406 static inline size_t
3407 emc_processing(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, struct dp_packet_batch *packets_,
3408                struct netdev_flow_key *keys,
3409                struct packet_batch_per_flow batches[], size_t *n_batches,
3410                bool md_is_valid, odp_port_t port_no)
3411 {
3412     struct emc_cache *flow_cache = &pmd->flow_cache;
3413     struct netdev_flow_key *key = &keys[0];
3414     size_t i, n_missed = 0, n_dropped = 0;
3415     struct dp_packet **packets = packets_->packets;
3416     int cnt = packets_->count;
3417
3418     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3419         struct dp_netdev_flow *flow;
3420         struct dp_packet *packet = packets[i];
3421
3422         if (OVS_UNLIKELY(dp_packet_size(packet) < ETH_HEADER_LEN)) {
3423             dp_packet_delete(packet);
3424             n_dropped++;
3425             continue;
3426         }
3427
3428         if (i != cnt - 1) {
3429             /* Prefetch next packet data and metadata. */
3430             OVS_PREFETCH(dp_packet_data(packets[i+1]));
3431             pkt_metadata_prefetch_init(&packets[i+1]->md);
3432         }
3433
3434         if (!md_is_valid) {
3435             pkt_metadata_init(&packet->md, port_no);
3436         }
3437         miniflow_extract(packet, &key->mf);
3438         key->len = 0; /* Not computed yet. */
3439         key->hash = dpif_netdev_packet_get_rss_hash(packet, &key->mf);
3440
3441         flow = emc_lookup(flow_cache, key);
3442         if (OVS_LIKELY(flow)) {
3443             dp_netdev_queue_batches(packet, flow, &key->mf, batches,
3444                                     n_batches);
3445         } else {
3446             /* Exact match cache missed. Group missed packets together at
3447              * the beginning of the 'packets' array.  */
3448             packets[n_missed] = packet;
3449             /* 'key[n_missed]' contains the key of the current packet and it
3450              * must be returned to the caller. The next key should be extracted
3451              * to 'keys[n_missed + 1]'. */
3452             key = &keys[++n_missed];
3453         }
3454     }
3455
3456     dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_EXACT_HIT, cnt - n_dropped - n_missed);
3457
3458     return n_missed;
3459 }
3460
3461 static inline void
3462 fast_path_processing(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3463                      struct dp_packet_batch *packets_,
3464                      struct netdev_flow_key *keys,
3465                      struct packet_batch_per_flow batches[], size_t *n_batches)
3466 {
3467     int cnt = packets_->count;
3468 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
3469     const size_t PKT_ARRAY_SIZE = cnt;
3470 #else
3471     /* Sparse or MSVC doesn't like variable length array. */
3472     enum { PKT_ARRAY_SIZE = NETDEV_MAX_BURST };
3473 #endif
3474     struct dp_packet **packets = packets_->packets;
3475     struct dpcls_rule *rules[PKT_ARRAY_SIZE];
3476     struct dp_netdev *dp = pmd->dp;
3477     struct emc_cache *flow_cache = &pmd->flow_cache;
3478     struct dp_packet_batch b;
3479     int miss_cnt = 0, lost_cnt = 0;
3480     bool any_miss;
3481     size_t i;
3482
3483     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3484         /* Key length is needed in all the cases, hash computed on demand. */
3485         keys[i].len = netdev_flow_key_size(miniflow_n_values(&keys[i].mf));
3486     }
3487     any_miss = !dpcls_lookup(&pmd->cls, keys, rules, cnt);
3488     if (OVS_UNLIKELY(any_miss) && !fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock)) {
3489         uint64_t actions_stub[512 / 8], slow_stub[512 / 8];
3490         struct ofpbuf actions, put_actions;
3491         ovs_u128 ufid;
3492
3493         ofpbuf_use_stub(&actions, actions_stub, sizeof actions_stub);
3494         ofpbuf_use_stub(&put_actions, slow_stub, sizeof slow_stub);
3495
3496         for (i = 0; i < cnt; i++) {
3497             struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
3498             struct ofpbuf *add_actions;
3499             struct match match;
3500             int error;
3501
3502             if (OVS_LIKELY(rules[i])) {
3503                 continue;
3504             }
3505
3506             /* It's possible that an earlier slow path execution installed
3507              * a rule covering this flow.  In this case, it's a lot cheaper
3508              * to catch it here than execute a miss. */
3509             netdev_flow = dp_netdev_pmd_lookup_flow(pmd, &keys[i]);
3510             if (netdev_flow) {
3511                 rules[i] = &netdev_flow->cr;
3512                 continue;
3513             }
3514
3515             miss_cnt++;
3516
3517             match.tun_md.valid = false;
3518             miniflow_expand(&keys[i].mf, &match.flow);
3519
3520             ofpbuf_clear(&actions);
3521             ofpbuf_clear(&put_actions);
3522
3523             dpif_flow_hash(dp->dpif, &match.flow, sizeof match.flow, &ufid);
3524             error = dp_netdev_upcall(pmd, packets[i], &match.flow, &match.wc,
3525                                      &ufid, DPIF_UC_MISS, NULL, &actions,
3526                                      &put_actions);
3527             if (OVS_UNLIKELY(error && error != ENOSPC)) {
3528                 dp_packet_delete(packets[i]);
3529                 lost_cnt++;
3530                 continue;
3531             }
3532
3533             /* The Netlink encoding of datapath flow keys cannot express
3534              * wildcarding the presence of a VLAN tag. Instead, a missing VLAN
3535              * tag is interpreted as exact match on the fact that there is no
3536              * VLAN.  Unless we refactor a lot of code that translates between
3537              * Netlink and struct flow representations, we have to do the same
3538              * here. */
3539             if (!match.wc.masks.vlan_tci) {
3540                 match.wc.masks.vlan_tci = htons(0xffff);
3541             }
3542
3543             /* We can't allow the packet batching in the next loop to execute
3544              * the actions.  Otherwise, if there are any slow path actions,
3545              * we'll send the packet up twice. */
3546             packet_batch_init_packet(&b, packets[i]);
3547             dp_netdev_execute_actions(pmd, &b, true,
3548                                       actions.data, actions.size);
3549
3550             add_actions = put_actions.size ? &put_actions : &actions;
3551             if (OVS_LIKELY(error != ENOSPC)) {
3552                 /* XXX: There's a race window where a flow covering this packet
3553                  * could have already been installed since we last did the flow
3554                  * lookup before upcall.  This could be solved by moving the
3555                  * mutex lock outside the loop, but that's an awful long time
3556                  * to be locking everyone out of making flow installs.  If we
3557                  * move to a per-core classifier, it would be reasonable. */
3558                 ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
3559                 netdev_flow = dp_netdev_pmd_lookup_flow(pmd, &keys[i]);
3560                 if (OVS_LIKELY(!netdev_flow)) {
3561                     netdev_flow = dp_netdev_flow_add(pmd, &match, &ufid,
3562                                                      add_actions->data,
3563                                                      add_actions->size);
3564                 }
3565                 ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
3566
3567                 emc_insert(flow_cache, &keys[i], netdev_flow);
3568             }
3569         }
3570
3571         ofpbuf_uninit(&actions);
3572         ofpbuf_uninit(&put_actions);
3573         fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
3574         dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_LOST, lost_cnt);
3575     } else if (OVS_UNLIKELY(any_miss)) {
3576         for (i = 0; i < cnt; i++) {
3577             if (OVS_UNLIKELY(!rules[i])) {
3578                 dp_packet_delete(packets[i]);
3579                 lost_cnt++;
3580                 miss_cnt++;
3581             }
3582         }
3583     }
3584
3585     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3586         struct dp_packet *packet = packets[i];
3587         struct dp_netdev_flow *flow;
3588
3589         if (OVS_UNLIKELY(!rules[i])) {
3590             continue;
3591         }
3592
3593         flow = dp_netdev_flow_cast(rules[i]);
3594
3595         emc_insert(flow_cache, &keys[i], flow);
3596         dp_netdev_queue_batches(packet, flow, &keys[i].mf, batches, n_batches);
3597     }
3598
3599     dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_MASKED_HIT, cnt - miss_cnt);
3600     dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_MISS, miss_cnt);
3601     dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_LOST, lost_cnt);
3602 }
3603
3604 /* Packets enter the datapath from a port (or from recirculation) here.
3605  *
3606  * For performance reasons a caller may choose not to initialize the metadata
3607  * in 'packets': in this case 'mdinit' is false and this function needs to
3608  * initialize it using 'port_no'.  If the metadata in 'packets' is already
3609  * valid, 'md_is_valid' must be true and 'port_no' will be ignored. */
3610 static void
3611 dp_netdev_input__(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3612                   struct dp_packet_batch *packets,
3613                   bool md_is_valid, odp_port_t port_no)
3614 {
3615     int cnt = packets->count;
3616 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
3617     const size_t PKT_ARRAY_SIZE = cnt;
3618 #else
3619     /* Sparse or MSVC doesn't like variable length array. */
3620     enum { PKT_ARRAY_SIZE = NETDEV_MAX_BURST };
3621 #endif
3622     struct netdev_flow_key keys[PKT_ARRAY_SIZE];
3623     struct packet_batch_per_flow batches[PKT_ARRAY_SIZE];
3624     long long now = time_msec();
3625     size_t newcnt, n_batches, i;
3626
3627     n_batches = 0;
3628     newcnt = emc_processing(pmd, packets, keys, batches, &n_batches,
3629                             md_is_valid, port_no);
3630     if (OVS_UNLIKELY(newcnt)) {
3631         packets->count = newcnt;
3632         fast_path_processing(pmd, packets, keys, batches, &n_batches);
3633     }
3634
3635     for (i = 0; i < n_batches; i++) {
3636         batches[i].flow->batch = NULL;
3637     }
3638
3639     for (i = 0; i < n_batches; i++) {
3640         packet_batch_per_flow_execute(&batches[i], pmd, now);
3641     }
3642 }
3643
3644 static void
3645 dp_netdev_input(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3646                 struct dp_packet_batch *packets,
3647                 odp_port_t port_no)
3648 {
3649      dp_netdev_input__(pmd, packets, false, port_no);
3650 }
3651
3652 static void
3653 dp_netdev_recirculate(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3654                       struct dp_packet_batch *packets)
3655 {
3656      dp_netdev_input__(pmd, packets, true, 0);
3657 }
3658
3659 struct dp_netdev_execute_aux {
3660     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
3661 };
3662
3663 static void
3664 dpif_netdev_register_dp_purge_cb(struct dpif *dpif, dp_purge_callback *cb,
3665                                  void *aux)
3666 {
3667     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
3668     dp->dp_purge_aux = aux;
3669     dp->dp_purge_cb = cb;
3670 }
3671
3672 static void
3673 dpif_netdev_register_upcall_cb(struct dpif *dpif, upcall_callback *cb,
3674                                void *aux)
3675 {
3676     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
3677     dp->upcall_aux = aux;
3678     dp->upcall_cb = cb;
3679 }
3680
3681 static int
3682 push_tnl_action(const struct dp_netdev *dp,
3683                 const struct nlattr *attr,
3684                 struct dp_packet_batch *batch)
3685 {
3686     struct dp_netdev_port *tun_port;
3687     const struct ovs_action_push_tnl *data;
3688
3689     data = nl_attr_get(attr);
3690
3691     tun_port = dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(data->tnl_port));
3692     if (!tun_port) {
3693         return -EINVAL;
3694     }
3695     netdev_push_header(tun_port->netdev, batch, data);
3696
3697     return 0;
3698 }
3699
3700 static void
3701 dp_execute_cb(void *aux_, struct dp_packet_batch *packets_,
3702               const struct nlattr *a, bool may_steal)
3703     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
3704 {
3705     struct dp_netdev_execute_aux *aux = aux_;
3706     uint32_t *depth = recirc_depth_get();
3707     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd = aux->pmd;
3708     struct dp_netdev *dp = pmd->dp;
3709     int type = nl_attr_type(a);
3710     struct dp_netdev_port *p;
3711
3712     switch ((enum ovs_action_attr)type) {
3713     case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
3714         p = dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(nl_attr_get_u32(a)));
3715         if (OVS_LIKELY(p)) {
3716             int tx_qid;
3717
3718             atomic_read_relaxed(&pmd->tx_qid, &tx_qid);
3719
3720             netdev_send(p->netdev, tx_qid, packets_, may_steal);
3721             return;
3722         }
3723         break;
3724
3725     case OVS_ACTION_ATTR_TUNNEL_PUSH:
3726         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
3727             struct dp_packet_batch tnl_pkt;
3728             int err;
3729
3730             if (!may_steal) {
3731                 dp_packet_batch_clone(&tnl_pkt, packets_);
3732                 packets_ = &tnl_pkt;
3733             }
3734
3735             err = push_tnl_action(dp, a, packets_);
3736             if (!err) {
3737                 (*depth)++;
3738                 dp_netdev_recirculate(pmd, packets_);
3739                 (*depth)--;
3740             } else {
3741                 dp_packet_delete_batch(&tnl_pkt, !may_steal);
3742             }
3743             return;
3744         }
3745         break;
3746
3747     case OVS_ACTION_ATTR_TUNNEL_POP:
3748         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
3749             odp_port_t portno = u32_to_odp(nl_attr_get_u32(a));
3750
3751             p = dp_netdev_lookup_port(dp, portno);
3752             if (p) {
3753                 struct dp_packet_batch tnl_pkt;
3754                 int err;
3755
3756                 if (!may_steal) {
3757                    dp_packet_batch_clone(&tnl_pkt, packets_);
3758                    packets_ = &tnl_pkt;
3759                 }
3760
3761                 err = netdev_pop_header(p->netdev, packets_);
3762                 if (!packets_->count) {
3763                     return;
3764                 }
3765                 if (!err) {
3766                     int i;
3767
3768                     for (i = 0; i < packets_->count; i++) {
3769                         packets_->packets[i]->md.in_port.odp_port = portno;
3770                     }
3771
3772                     (*depth)++;
3773                     dp_netdev_recirculate(pmd, packets_);
3774                     (*depth)--;
3775                 } else {
3776                     dp_packet_delete_batch(&tnl_pkt, !may_steal);
3777                 }
3778                 return;
3779             }
3780         }
3781         break;
3782
3783     case OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE:
3784         if (!fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock)) {
3785             struct dp_packet **packets = packets_->packets;
3786             const struct nlattr *userdata;
3787             struct ofpbuf actions;
3788             struct flow flow;
3789             ovs_u128 ufid;
3790             int i;
3791
3792             userdata = nl_attr_find_nested(a, OVS_USERSPACE_ATTR_USERDATA);
3793             ofpbuf_init(&actions, 0);
3794
3795             for (i = 0; i < packets_->count; i++) {
3796                 int error;
3797                 struct dp_packet_batch b;
3798
3799                 ofpbuf_clear(&actions);
3800
3801                 flow_extract(packets[i], &flow);
3802                 dpif_flow_hash(dp->dpif, &flow, sizeof flow, &ufid);
3803                 error = dp_netdev_upcall(pmd, packets[i], &flow, NULL, &ufid,
3804                                          DPIF_UC_ACTION, userdata,&actions,
3805                                          NULL);
3806                 if (!error || error == ENOSPC) {
3807                     packet_batch_init_packet(&b, packets[i]);
3808                     dp_netdev_execute_actions(pmd, &b, may_steal,
3809                                               actions.data, actions.size);
3810                 } else if (may_steal) {
3811                     dp_packet_delete(packets[i]);
3812                 }
3813             }
3814             ofpbuf_uninit(&actions);
3815             fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
3816
3817             return;
3818         }
3819         break;
3820
3821     case OVS_ACTION_ATTR_RECIRC:
3822         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
3823             struct dp_packet_batch recirc_pkts;
3824             int i;
3825
3826             if (!may_steal) {
3827                dp_packet_batch_clone(&recirc_pkts, packets_);
3828                packets_ = &recirc_pkts;
3829             }
3830
3831             for (i = 0; i < packets_->count; i++) {
3832                 packets_->packets[i]->md.recirc_id = nl_attr_get_u32(a);
3833             }
3834
3835             (*depth)++;
3836             dp_netdev_recirculate(pmd, packets_);
3837             (*depth)--;
3838
3839             return;
3840         }
3841
3842         VLOG_WARN("Packet dropped. Max recirculation depth exceeded.");
3843         break;
3844
3845     case OVS_ACTION_ATTR_CT:
3846         /* If a flow with this action is slow-pathed, datapath assistance is
3847          * required to implement it. However, we don't support this action
3848          * in the userspace datapath. */
3849         VLOG_WARN("Cannot execute conntrack action in userspace.");
3850         break;
3851
3852     case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
3853     case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
3854     case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_MPLS:
3855     case OVS_ACTION_ATTR_POP_MPLS:
3856     case OVS_ACTION_ATTR_SET:
3857     case OVS_ACTION_ATTR_SET_MASKED:
3858     case OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE:
3859     case OVS_ACTION_ATTR_HASH:
3860     case OVS_ACTION_ATTR_UNSPEC:
3861     case __OVS_ACTION_ATTR_MAX:
3862         OVS_NOT_REACHED();
3863     }
3864
3865     dp_packet_delete_batch(packets_, may_steal);
3866 }
3867
3868 static void
3869 dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3870                           struct dp_packet_batch *packets,
3871                           bool may_steal,
3872                           const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
3873 {
3874     struct dp_netdev_execute_aux aux = { pmd };
3875
3876     odp_execute_actions(&aux, packets, may_steal, actions,
3877                         actions_len, dp_execute_cb);
3878 }
3879
3880 const struct dpif_class dpif_netdev_class = {
3881     "netdev",
3882     dpif_netdev_init,
3883     dpif_netdev_enumerate,
3884     dpif_netdev_port_open_type,
3885     dpif_netdev_open,
3886     dpif_netdev_close,
3887     dpif_netdev_destroy,
3888     dpif_netdev_run,
3889     dpif_netdev_wait,
3890     dpif_netdev_get_stats,
3891     dpif_netdev_port_add,
3892     dpif_netdev_port_del,
3893     dpif_netdev_port_query_by_number,
3894     dpif_netdev_port_query_by_name,
3895     NULL,                       /* port_get_pid */
3896     dpif_netdev_port_dump_start,
3897     dpif_netdev_port_dump_next,
3898     dpif_netdev_port_dump_done,
3899     dpif_netdev_port_poll,
3900     dpif_netdev_port_poll_wait,
3901     dpif_netdev_flow_flush,
3902     dpif_netdev_flow_dump_create,
3903     dpif_netdev_flow_dump_destroy,
3904     dpif_netdev_flow_dump_thread_create,
3905     dpif_netdev_flow_dump_thread_destroy,
3906     dpif_netdev_flow_dump_next,
3907     dpif_netdev_operate,
3908     NULL,                       /* recv_set */
3909     NULL,                       /* handlers_set */
3910     dpif_netdev_pmd_set,
3911     dpif_netdev_queue_to_priority,
3912     NULL,                       /* recv */
3913     NULL,                       /* recv_wait */
3914     NULL,                       /* recv_purge */
3915     dpif_netdev_register_dp_purge_cb,
3916     dpif_netdev_register_upcall_cb,
3917     dpif_netdev_enable_upcall,
3918     dpif_netdev_disable_upcall,
3919     dpif_netdev_get_datapath_version,
3920     NULL,                       /* ct_dump_start */
3921     NULL,                       /* ct_dump_next */
3922     NULL,                       /* ct_dump_done */
3923     NULL,                       /* ct_flush */
3924 };
3925
3926 static void
3927 dpif_dummy_change_port_number(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
3928                               const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
3929 {
3930     struct dp_netdev_port *old_port;
3931     struct dp_netdev_port *new_port;
3932     struct dp_netdev *dp;
3933     odp_port_t port_no;
3934
3935     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
3936     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, argv[1]);
3937     if (!dp || !dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class)) {
3938         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
3939         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown datapath or not a dummy");
3940         return;
3941     }
3942     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
3943     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
3944
3945     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
3946     if (get_port_by_name(dp, argv[2], &old_port)) {
3947         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown port");
3948         goto exit;
3949     }
3950
3951     port_no = u32_to_odp(atoi(argv[3]));
3952     if (!port_no || port_no == ODPP_NONE) {
3953         unixctl_command_reply_error(conn, "bad port number");
3954         goto exit;
3955     }
3956     if (dp_netdev_lookup_port(dp, port_no)) {
3957         unixctl_command_reply_error(conn, "port number already in use");
3958         goto exit;
3959     }
3960
3961     /* Remove old port. */
3962     cmap_remove(&dp->ports, &old_port->node, hash_port_no(old_port->port_no));
3963     ovsrcu_postpone(free, old_port);
3964
3965     /* Insert new port (cmap semantics mean we cannot re-insert 'old_port'). */
3966     new_port = xmemdup(old_port, sizeof *old_port);
3967     new_port->port_no = port_no;
3968     cmap_insert(&dp->ports, &new_port->node, hash_port_no(port_no));
3969
3970     seq_change(dp->port_seq);
3971     unixctl_command_reply(conn, NULL);
3972
3973 exit:
3974     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
3975     dp_netdev_unref(dp);
3976 }
3977
3978 static void
3979 dpif_dummy_register__(const char *type)
3980 {
3981     struct dpif_class *class;
3982
3983     class = xmalloc(sizeof *class);
3984     *class = dpif_netdev_class;
3985     class->type = xstrdup(type);
3986     dp_register_provider(class);
3987 }
3988
3989 static void
3990 dpif_dummy_override(const char *type)
3991 {
3992     int error;
3993
3994     /*
3995      * Ignore EAFNOSUPPORT to allow --enable-dummy=system with
3996      * a userland-only build.  It's useful for testsuite.
3997      */
3998     error = dp_unregister_provider(type);
3999     if (error == 0 || error == EAFNOSUPPORT) {
4000         dpif_dummy_register__(type);
4001     }
4002 }
4003
4004 void
4005 dpif_dummy_register(enum dummy_level level)
4006 {
4007     if (level == DUMMY_OVERRIDE_ALL) {
4008         struct sset types;
4009         const char *type;
4010
4011         sset_init(&types);
4012         dp_enumerate_types(&types);
4013         SSET_FOR_EACH (type, &types) {
4014             dpif_dummy_override(type);
4015         }
4016         sset_destroy(&types);
4017     } else if (level == DUMMY_OVERRIDE_SYSTEM) {
4018         dpif_dummy_override("system");
4019     }
4020
4021     dpif_dummy_register__("dummy");
4022
4023     unixctl_command_register("dpif-dummy/change-port-number",
4024                              "dp port new-number",
4025                              3, 3, dpif_dummy_change_port_number, NULL);
4026 }
4027 \f
4028 /* Datapath Classifier. */
4029
4030 /* A set of rules that all have the same fields wildcarded. */
4031 struct dpcls_subtable {
4032     /* The fields are only used by writers. */
4033     struct cmap_node cmap_node OVS_GUARDED; /* Within dpcls 'subtables_map'. */
4034
4035     /* These fields are accessed by readers. */
4036     struct cmap rules;           /* Contains "struct dpcls_rule"s. */
4037     struct netdev_flow_key mask; /* Wildcards for fields (const). */
4038     /* 'mask' must be the last field, additional space is allocated here. */
4039 };
4040
4041 /* Initializes 'cls' as a classifier that initially contains no classification
4042  * rules. */
4043 static void
4044 dpcls_init(struct dpcls *cls)
4045 {
4046     cmap_init(&cls->subtables_map);
4047     pvector_init(&cls->subtables);
4048 }
4049
4050 static void
4051 dpcls_destroy_subtable(struct dpcls *cls, struct dpcls_subtable *subtable)
4052 {
4053     pvector_remove(&cls->subtables, subtable);
4054     cmap_remove(&cls->subtables_map, &subtable->cmap_node,
4055                 subtable->mask.hash);
4056     cmap_destroy(&subtable->rules);
4057     ovsrcu_postpone(free, subtable);
4058 }
4059
4060 /* Destroys 'cls'.  Rules within 'cls', if any, are not freed; this is the
4061  * caller's responsibility.
4062  * May only be called after all the readers have been terminated. */
4063 static void
4064 dpcls_destroy(struct dpcls *cls)
4065 {
4066     if (cls) {
4067         struct dpcls_subtable *subtable;
4068
4069         CMAP_FOR_EACH (subtable, cmap_node, &cls->subtables_map) {
4070             ovs_assert(cmap_count(&subtable->rules) == 0);
4071             dpcls_destroy_subtable(cls, subtable);
4072         }
4073         cmap_destroy(&cls->subtables_map);
4074         pvector_destroy(&cls->subtables);
4075     }
4076 }
4077
4078 static struct dpcls_subtable *
4079 dpcls_create_subtable(struct dpcls *cls, const struct netdev_flow_key *mask)
4080 {
4081     struct dpcls_subtable *subtable;
4082
4083     /* Need to add one. */
4084     subtable = xmalloc(sizeof *subtable
4085                        - sizeof subtable->mask.mf + mask->len);
4086     cmap_init(&subtable->rules);
4087     netdev_flow_key_clone(&subtable->mask, mask);
4088     cmap_insert(&cls->subtables_map, &subtable->cmap_node, mask->hash);
4089     pvector_insert(&cls->subtables, subtable, 0);
4090     pvector_publish(&cls->subtables);
4091
4092     return subtable;
4093 }
4094
4095 static inline struct dpcls_subtable *
4096 dpcls_find_subtable(struct dpcls *cls, const struct netdev_flow_key *mask)
4097 {
4098     struct dpcls_subtable *subtable;
4099
4100     CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (subtable, cmap_node, mask->hash,
4101                              &cls->subtables_map) {
4102         if (netdev_flow_key_equal(&subtable->mask, mask)) {
4103             return subtable;
4104         }
4105     }
4106     return dpcls_create_subtable(cls, mask);
4107 }
4108
4109 /* Insert 'rule' into 'cls'. */
4110 static void
4111 dpcls_insert(struct dpcls *cls, struct dpcls_rule *rule,
4112              const struct netdev_flow_key *mask)
4113 {
4114     struct dpcls_subtable *subtable = dpcls_find_subtable(cls, mask);
4115
4116     rule->mask = &subtable->mask;
4117     cmap_insert(&subtable->rules, &rule->cmap_node, rule->flow.hash);
4118 }
4119
4120 /* Removes 'rule' from 'cls', also destructing the 'rule'. */
4121 static void
4122 dpcls_remove(struct dpcls *cls, struct dpcls_rule *rule)
4123 {
4124     struct dpcls_subtable *subtable;
4125
4126     ovs_assert(rule->mask);
4127
4128     INIT_CONTAINER(subtable, rule->mask, mask);
4129
4130     if (cmap_remove(&subtable->rules, &rule->cmap_node, rule->flow.hash)
4131         == 0) {
4132         dpcls_destroy_subtable(cls, subtable);
4133         pvector_publish(&cls->subtables);
4134     }
4135 }
4136
4137 /* Returns true if 'target' satisfies 'key' in 'mask', that is, if each 1-bit
4138  * in 'mask' the values in 'key' and 'target' are the same. */
4139 static inline bool
4140 dpcls_rule_matches_key(const struct dpcls_rule *rule,
4141                        const struct netdev_flow_key *target)
4142 {
4143     const uint64_t *keyp = miniflow_get_values(&rule->flow.mf);
4144     const uint64_t *maskp = miniflow_get_values(&rule->mask->mf);
4145     uint64_t value;
4146
4147     NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_FLOWMAP(value, target, rule->flow.mf.map) {
4148         if (OVS_UNLIKELY((value & *maskp++) != *keyp++)) {
4149             return false;
4150         }
4151     }
4152     return true;
4153 }
4154
4155 /* For each miniflow in 'flows' performs a classifier lookup writing the result
4156  * into the corresponding slot in 'rules'.  If a particular entry in 'flows' is
4157  * NULL it is skipped.
4158  *
4159  * This function is optimized for use in the userspace datapath and therefore
4160  * does not implement a lot of features available in the standard
4161  * classifier_lookup() function.  Specifically, it does not implement
4162  * priorities, instead returning any rule which matches the flow.
4163  *
4164  * Returns true if all flows found a corresponding rule. */
4165 static bool
4166 dpcls_lookup(const struct dpcls *cls, const struct netdev_flow_key keys[],
4167              struct dpcls_rule **rules, const size_t cnt)
4168 {
4169     /* The batch size 16 was experimentally found faster than 8 or 32. */
4170     typedef uint16_t map_type;
4171 #define MAP_BITS (sizeof(map_type) * CHAR_BIT)
4172
4173 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
4174     const int N_MAPS = DIV_ROUND_UP(cnt, MAP_BITS);
4175 #else
4176     enum { N_MAPS = DIV_ROUND_UP(NETDEV_MAX_BURST, MAP_BITS) };
4177 #endif
4178     map_type maps[N_MAPS];
4179     struct dpcls_subtable *subtable;
4180
4181     memset(maps, 0xff, sizeof maps);
4182     if (cnt % MAP_BITS) {
4183         maps[N_MAPS - 1] >>= MAP_BITS - cnt % MAP_BITS; /* Clear extra bits. */
4184     }
4185     memset(rules, 0, cnt * sizeof *rules);
4186
4187     PVECTOR_FOR_EACH (subtable, &cls->subtables) {
4188         const struct netdev_flow_key *mkeys = keys;
4189         struct dpcls_rule **mrules = rules;
4190         map_type remains = 0;
4191         int m;
4192
4193         BUILD_ASSERT_DECL(sizeof remains == sizeof *maps);
4194
4195         for (m = 0; m < N_MAPS; m++, mkeys += MAP_BITS, mrules += MAP_BITS) {
4196             uint32_t hashes[MAP_BITS];
4197             const struct cmap_node *nodes[MAP_BITS];
4198             unsigned long map = maps[m];
4199             int i;
4200
4201             if (!map) {
4202                 continue; /* Skip empty maps. */
4203             }
4204
4205             /* Compute hashes for the remaining keys. */
4206             ULLONG_FOR_EACH_1(i, map) {
4207                 hashes[i] = netdev_flow_key_hash_in_mask(&mkeys[i],
4208                                                          &subtable->mask);
4209             }
4210             /* Lookup. */
4211             map = cmap_find_batch(&subtable->rules, map, hashes, nodes);
4212             /* Check results. */
4213             ULLONG_FOR_EACH_1(i, map) {
4214                 struct dpcls_rule *rule;
4215
4216                 CMAP_NODE_FOR_EACH (rule, cmap_node, nodes[i]) {
4217                     if (OVS_LIKELY(dpcls_rule_matches_key(rule, &mkeys[i]))) {
4218                         mrules[i] = rule;
4219                         goto next;
4220                     }
4221                 }
4222                 ULLONG_SET0(map, i);  /* Did not match. */
4223             next:
4224                 ;                     /* Keep Sparse happy. */
4225             }
4226             maps[m] &= ~map;          /* Clear the found rules. */
4227             remains |= maps[m];
4228         }
4229         if (!remains) {
4230             return true;              /* All found. */
4231         }
4232     }
4233     return false;                     /* Some misses. */
4234 }