lib/dpif-netdev.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014 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 <netinet/in.h>
  25 #include <sys/socket.h>
  26 #include <net/if.h>
  27 #include <stdint.h>
  28 #include <stdlib.h>
  29 #include <string.h>
  30 #include <sys/ioctl.h>
  31 #include <sys/stat.h>
  32 #include <unistd.h>
  33
  34 #include "classifier.h"
  35 #include "cmap.h"
  36 #include "csum.h"
  37 #include "dpif.h"
  38 #include "dpif-provider.h"
  39 #include "dummy.h"
  40 #include "dynamic-string.h"
  41 #include "fat-rwlock.h"
  42 #include "flow.h"
  43 #include "cmap.h"
  44 #include "latch.h"
  45 #include "list.h"
  46 #include "meta-flow.h"
  47 #include "netdev.h"
  48 #include "netdev-dpdk.h"
  49 #include "netdev-vport.h"
  50 #include "netlink.h"
  51 #include "odp-execute.h"
  52 #include "odp-util.h"
  53 #include "ofp-print.h"
  54 #include "ofpbuf.h"
  55 #include "ovs-rcu.h"
  56 #include "packet-dpif.h"
  57 #include "packets.h"
  58 #include "poll-loop.h"
  59 #include "random.h"
  60 #include "seq.h"
  61 #include "shash.h"
  62 #include "sset.h"
  63 #include "timeval.h"
  64 #include "unixctl.h"
  65 #include "util.h"
  66 #include "vlog.h"
  67
  68 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(dpif_netdev);
  69
  70 /* By default, choose a priority in the middle. */
  71 #define NETDEV_RULE_PRIORITY 0x8000
  72
  73 #define FLOW_DUMP_MAX_BATCH 50
  74 /* Use per thread recirc_depth to prevent recirculation loop. */
  75 #define MAX_RECIRC_DEPTH 5
  76 DEFINE_STATIC_PER_THREAD_DATA(uint32_t, recirc_depth, 0)
  77
  78 /* Configuration parameters. */
  79 enum { MAX_FLOWS = 65536 };     /* Maximum number of flows in flow table. */
  80
  81 /* Protects against changes to 'dp_netdevs'. */
  82 static struct ovs_mutex dp_netdev_mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
  83
  84 /* Contains all 'struct dp_netdev's. */
  85 static struct shash dp_netdevs OVS_GUARDED_BY(dp_netdev_mutex)
  86     = SHASH_INITIALIZER(&dp_netdevs);
  87
  88 struct dp_netdev_queue {
  89     unsigned int packet_count;
  90
  91     struct dpif_upcall upcalls[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
  92     struct ofpbuf bufs[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
  93 };
  94
  95 #define DP_NETDEV_QUEUE_INITIALIZER { .packet_count = 0 }
  96
  97 /* Datapath based on the network device interface from netdev.h.
  98  *
  99  *
 100  * Thread-safety
 101  * =============
 102  *
 103  * Some members, marked 'const', are immutable.  Accessing other members
 104  * requires synchronization, as noted in more detail below.
 105  *
 106  * Acquisition order is, from outermost to innermost:
 107  *
 108  *    dp_netdev_mutex (global)
 109  *    port_mutex
 110  *    flow_mutex
 111  */
 112 struct dp_netdev {
 113     const struct dpif_class *const class;
 114     const char *const name;
 115     struct dpif *dpif;
 116     struct ovs_refcount ref_cnt;
 117     atomic_flag destroyed;
 118
 119     /* Flows.
 120      *
 121      * Writers of 'flow_table' must take the 'flow_mutex'.  Corresponding
 122      * changes to 'cls' must be made while still holding the 'flow_mutex'.
 123      */
 124     struct ovs_mutex flow_mutex;
 125     struct classifier cls;
 126     struct cmap flow_table OVS_GUARDED; /* Flow table. */
 127
 128     /* Statistics.
 129      *
 130      * ovsthread_stats is internally synchronized. */
 131     struct ovsthread_stats stats; /* Contains 'struct dp_netdev_stats *'. */
 132
 133     /* Ports.
 134      *
 135      * Protected by RCU.  Take the mutex to add or remove ports. */
 136     struct ovs_mutex port_mutex;
 137     struct cmap ports;
 138     struct seq *port_seq;       /* Incremented whenever a port changes. */
 139
 140     /* Protects access to ofproto-dpif-upcall interface during revalidator
 141      * thread synchronization. */
 142     struct fat_rwlock upcall_rwlock;
 143     exec_upcall_cb *upcall_cb;  /* Callback function for executing upcalls. */
 144
 145     /* Forwarding threads. */
 146     struct latch exit_latch;
 147     struct pmd_thread *pmd_threads;
 148     size_t n_pmd_threads;
 149     int pmd_count;
 150 };
 151
 152 static struct dp_netdev_port *dp_netdev_lookup_port(const struct dp_netdev *dp,
 153                                                     odp_port_t);
 154
 155 enum dp_stat_type {
 156     DP_STAT_HIT,                /* Packets that matched in the flow table. */
 157     DP_STAT_MISS,               /* Packets that did not match. */
 158     DP_STAT_LOST,               /* Packets not passed up to the client. */
 159     DP_N_STATS
 160 };
 161
 162 /* Contained by struct dp_netdev's 'stats' member.  */
 163 struct dp_netdev_stats {
 164     struct ovs_mutex mutex;          /* Protects 'n'. */
 165
 166     /* Indexed by DP_STAT_*, protected by 'mutex'. */
 167     unsigned long long int n[DP_N_STATS] OVS_GUARDED;
 168 };
 169
 170
 171 /* A port in a netdev-based datapath. */
 172 struct dp_netdev_port {
 173     struct cmap_node node;      /* Node in dp_netdev's 'ports'. */
 174     odp_port_t port_no;
 175     struct netdev *netdev;
 176     struct netdev_saved_flags *sf;
 177     struct netdev_rxq **rxq;
 178     struct ovs_refcount ref_cnt;
 179     char *type;                 /* Port type as requested by user. */
 180 };
 181
 182
 183 /* Stores a miniflow */
 184
 185 /* There are fields in the flow structure that we never use. Therefore we can
 186  * save a few words of memory */
 187 #define NETDEV_KEY_BUF_SIZE_U32 (FLOW_U32S - MINI_N_INLINE \
 188                                  - FLOW_U32_SIZE(regs) \
 189                                  - FLOW_U32_SIZE(metadata) \
 190                                 )
 191 struct netdev_flow_key {
 192     struct miniflow flow;
 193     uint32_t buf[NETDEV_KEY_BUF_SIZE_U32];
 194 };
 195
 196 /* A flow in dp_netdev's 'flow_table'.
 197  *
 198  *
 199  * Thread-safety
 200  * =============
 201  *
 202  * Except near the beginning or ending of its lifespan, rule 'rule' belongs to
 203  * its dp_netdev's classifier.  The text below calls this classifier 'cls'.
 204  *
 205  * Motivation
 206  * ----------
 207  *
 208  * The thread safety rules described here for "struct dp_netdev_flow" are
 209  * motivated by two goals:
 210  *
 211  *    - Prevent threads that read members of "struct dp_netdev_flow" from
 212  *      reading bad data due to changes by some thread concurrently modifying
 213  *      those members.
 214  *
 215  *    - Prevent two threads making changes to members of a given "struct
 216  *      dp_netdev_flow" from interfering with each other.
 217  *
 218  *
 219  * Rules
 220  * -----
 221  *
 222  * A flow 'flow' may be accessed without a risk of being freed by code that
 223  * holds a read-lock or write-lock on 'cls->rwlock' or that owns a reference to
 224  * 'flow->ref_cnt' (or both).  Code that needs to hold onto a flow for a while
 225  * should take 'cls->rwlock', find the flow it needs, increment 'flow->ref_cnt'
 226  * with dpif_netdev_flow_ref(), and drop 'cls->rwlock'.
 227  *
 228  * 'flow->ref_cnt' protects 'flow' from being freed.  It doesn't protect the
 229  * flow from being deleted from 'cls' (that's 'cls->rwlock') and it doesn't
 230  * protect members of 'flow' from modification.
 231  *
 232  * Some members, marked 'const', are immutable.  Accessing other members
 233  * requires synchronization, as noted in more detail below.
 234  */
 235 struct dp_netdev_flow {
 236     /* Packet classification. */
 237     const struct cls_rule cr;   /* In owning dp_netdev's 'cls'. */
 238
 239     /* Hash table index by unmasked flow. */
 240     const struct cmap_node node; /* In owning dp_netdev's 'flow_table'. */
 241     const struct flow flow;      /* The flow that created this entry. */
 242
 243     /* Statistics.
 244      *
 245      * Reading or writing these members requires 'mutex'. */
 246     struct ovsthread_stats stats; /* Contains "struct dp_netdev_flow_stats". */
 247
 248     /* Actions. */
 249     OVSRCU_TYPE(struct dp_netdev_actions *) actions;
 250 };
 251
 252 static void dp_netdev_flow_free(struct dp_netdev_flow *);
 253
 254 /* Contained by struct dp_netdev_flow's 'stats' member.  */
 255 struct dp_netdev_flow_stats {
 256     struct ovs_mutex mutex;         /* Guards all the other members. */
 257
 258     long long int used OVS_GUARDED; /* Last used time, in monotonic msecs. */
 259     long long int packet_count OVS_GUARDED; /* Number of packets matched. */
 260     long long int byte_count OVS_GUARDED;   /* Number of bytes matched. */
 261     uint16_t tcp_flags OVS_GUARDED; /* Bitwise-OR of seen tcp_flags values. */
 262 };
 263
 264 /* A set of datapath actions within a "struct dp_netdev_flow".
 265  *
 266  *
 267  * Thread-safety
 268  * =============
 269  *
 270  * A struct dp_netdev_actions 'actions' is protected with RCU. */
 271 struct dp_netdev_actions {
 272     /* These members are immutable: they do not change during the struct's
 273      * lifetime.  */
 274     struct nlattr *actions;     /* Sequence of OVS_ACTION_ATTR_* attributes. */
 275     unsigned int size;          /* Size of 'actions', in bytes. */
 276 };
 277
 278 struct dp_netdev_actions *dp_netdev_actions_create(const struct nlattr *,
 279                                                    size_t);
 280 struct dp_netdev_actions *dp_netdev_flow_get_actions(
 281     const struct dp_netdev_flow *);
 282 static void dp_netdev_actions_free(struct dp_netdev_actions *);
 283
 284 /* PMD: Poll modes drivers.  PMD accesses devices via polling to eliminate
 285  * the performance overhead of interrupt processing.  Therefore netdev can
 286  * not implement rx-wait for these devices.  dpif-netdev needs to poll
 287  * these device to check for recv buffer.  pmd-thread does polling for
 288  * devices assigned to itself thread.
 289  *
 290  * DPDK used PMD for accessing NIC.
 291  *
 292  * A thread that receives packets from PMD ports, looks them up in the flow
 293  * table, and executes the actions it finds.
 294  **/
 295 struct pmd_thread {
 296     struct dp_netdev *dp;
 297     pthread_t thread;
 298     int id;
 299     atomic_uint change_seq;
 300 };
 301
 302 /* Interface to netdev-based datapath. */
 303 struct dpif_netdev {
 304     struct dpif dpif;
 305     struct dp_netdev *dp;
 306     uint64_t last_port_seq;
 307 };
 308
 309 static int get_port_by_number(struct dp_netdev *dp, odp_port_t port_no,
 310                               struct dp_netdev_port **portp);
 311 static int get_port_by_name(struct dp_netdev *dp, const char *devname,
 312                             struct dp_netdev_port **portp);
 313 static void dp_netdev_free(struct dp_netdev *)
 314     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex);
 315 static void dp_netdev_flow_flush(struct dp_netdev *);
 316 static int do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname,
 317                        const char *type, odp_port_t port_no)
 318     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex);
 319 static void do_del_port(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *)
 320     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex);
 321 static int dpif_netdev_open(const struct dpif_class *, const char *name,
 322                             bool create, struct dpif **);
 323 static int dp_netdev_queue_userspace_packet(struct dp_netdev_queue *,
 324                                             struct ofpbuf *, int type,
 325                                             const struct miniflow *,
 326                                             const struct nlattr *);
 327 static void dp_netdev_execute_userspace_queue(struct dp_netdev_queue *,
 328                                               struct dp_netdev *);
 329 static void dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev *dp,
 330                                       struct dpif_packet **, int c,
 331                                       bool may_steal, struct pkt_metadata *,
 332                                       const struct nlattr *actions,
 333                                       size_t actions_len);
 334 static void dp_netdev_port_input(struct dp_netdev *dp,
 335                                  struct dpif_packet **packets, int cnt,
 336                                  odp_port_t port_no);
 337
 338 static void dp_netdev_set_pmd_threads(struct dp_netdev *, int n);
 339 static void dp_netdev_disable_upcall(struct dp_netdev *);
 340
 341 static struct dpif_netdev *
 342 dpif_netdev_cast(const struct dpif *dpif)
 343 {
 344     ovs_assert(dpif->dpif_class->open == dpif_netdev_open);
 345     return CONTAINER_OF(dpif, struct dpif_netdev, dpif);
 346 }
 347
 348 static struct dp_netdev *
 349 get_dp_netdev(const struct dpif *dpif)
 350 {
 351     return dpif_netdev_cast(dpif)->dp;
 352 }
 353
 354 static int
 355 dpif_netdev_enumerate(struct sset *all_dps,
 356                       const struct dpif_class *dpif_class)
 357 {
 358     struct shash_node *node;
 359
 360     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
 361     SHASH_FOR_EACH(node, &dp_netdevs) {
 362         struct dp_netdev *dp = node->data;
 363         if (dpif_class != dp->class) {
 364             /* 'dp_netdevs' contains both "netdev" and "dummy" dpifs.
 365              * If the class doesn't match, skip this dpif. */
 366              continue;
 367         }
 368         sset_add(all_dps, node->name);
 369     }
 370     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
 371
 372     return 0;
 373 }
 374
 375 static bool
 376 dpif_netdev_class_is_dummy(const struct dpif_class *class)
 377 {
 378     return class != &dpif_netdev_class;
 379 }
 380
 381 static const char *
 382 dpif_netdev_port_open_type(const struct dpif_class *class, const char *type)
 383 {
 384     return strcmp(type, "internal") ? type
 385                   : dpif_netdev_class_is_dummy(class) ? "dummy"
 386                   : "tap";
 387 }
 388
 389 static struct dpif *
 390 create_dpif_netdev(struct dp_netdev *dp)
 391 {
 392     uint16_t netflow_id = hash_string(dp->name, 0);
 393     struct dpif_netdev *dpif;
 394
 395     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
 396
 397     dpif = xmalloc(sizeof *dpif);
 398     dpif_init(&dpif->dpif, dp->class, dp->name, netflow_id >> 8, netflow_id);
 399     dpif->dp = dp;
 400     dpif->last_port_seq = seq_read(dp->port_seq);
 401
 402     return &dpif->dpif;
 403 }
 404
 405 /* Choose an unused, non-zero port number and return it on success.
 406  * Return ODPP_NONE on failure. */
 407 static odp_port_t
 408 choose_port(struct dp_netdev *dp, const char *name)
 409     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
 410 {
 411     uint32_t port_no;
 412
 413     if (dp->class != &dpif_netdev_class) {
 414         const char *p;
 415         int start_no = 0;
 416
 417         /* If the port name begins with "br", start the number search at
 418          * 100 to make writing tests easier. */
 419         if (!strncmp(name, "br", 2)) {
 420             start_no = 100;
 421         }
 422
 423         /* If the port name contains a number, try to assign that port number.
 424          * This can make writing unit tests easier because port numbers are
 425          * predictable. */
 426         for (p = name; *p != '\0'; p++) {
 427             if (isdigit((unsigned char) *p)) {
 428                 port_no = start_no + strtol(p, NULL, 10);
 429                 if (port_no > 0 && port_no != odp_to_u32(ODPP_NONE)
 430                     && !dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(port_no))) {
 431                     return u32_to_odp(port_no);
 432                 }
 433                 break;
 434             }
 435         }
 436     }
 437
 438     for (port_no = 1; port_no <= UINT16_MAX; port_no++) {
 439         if (!dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(port_no))) {
 440             return u32_to_odp(port_no);
 441         }
 442     }
 443
 444     return ODPP_NONE;
 445 }
 446
 447 static int
 448 create_dp_netdev(const char *name, const struct dpif_class *class,
 449                  struct dp_netdev **dpp)
 450     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex)
 451 {
 452     struct dp_netdev *dp;
 453     int error;
 454
 455     dp = xzalloc(sizeof *dp);
 456     shash_add(&dp_netdevs, name, dp);
 457
 458     *CONST_CAST(const struct dpif_class **, &dp->class) = class;
 459     *CONST_CAST(const char **, &dp->name) = xstrdup(name);
 460     ovs_refcount_init(&dp->ref_cnt);
 461     atomic_flag_clear(&dp->destroyed);
 462
 463     ovs_mutex_init(&dp->flow_mutex);
 464     classifier_init(&dp->cls, NULL);
 465     cmap_init(&dp->flow_table);
 466
 467     ovsthread_stats_init(&dp->stats);
 468
 469     ovs_mutex_init(&dp->port_mutex);
 470     cmap_init(&dp->ports);
 471     dp->port_seq = seq_create();
 472     latch_init(&dp->exit_latch);
 473     fat_rwlock_init(&dp->upcall_rwlock);
 474
 475     /* Disable upcalls by default. */
 476     dp_netdev_disable_upcall(dp);
 477     dp->upcall_cb = NULL;
 478
 479     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
 480     error = do_add_port(dp, name, "internal", ODPP_LOCAL);
 481     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
 482     if (error) {
 483         dp_netdev_free(dp);
 484         return error;
 485     }
 486
 487     *dpp = dp;
 488     return 0;
 489 }
 490
 491 static int
 492 dpif_netdev_open(const struct dpif_class *class, const char *name,
 493                  bool create, struct dpif **dpifp)
 494 {
 495     struct dp_netdev *dp;
 496     int error;
 497
 498     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
 499     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, name);
 500     if (!dp) {
 501         error = create ? create_dp_netdev(name, class, &dp) : ENODEV;
 502     } else {
 503         error = (dp->class != class ? EINVAL
 504                  : create ? EEXIST
 505                  : 0);
 506     }
 507     if (!error) {
 508         *dpifp = create_dpif_netdev(dp);
 509         dp->dpif = *dpifp;
 510     }
 511     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
 512
 513     return error;
 514 }
 515
 516 /* Requires dp_netdev_mutex so that we can't get a new reference to 'dp'
 517  * through the 'dp_netdevs' shash while freeing 'dp'. */
 518 static void
 519 dp_netdev_free(struct dp_netdev *dp)
 520     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex)
 521 {
 522     struct dp_netdev_port *port;
 523     struct dp_netdev_stats *bucket;
 524     int i;
 525
 526     shash_find_and_delete(&dp_netdevs, dp->name);
 527
 528     dp_netdev_set_pmd_threads(dp, 0);
 529     free(dp->pmd_threads);
 530
 531     dp_netdev_flow_flush(dp);
 532     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
 533     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
 534         do_del_port(dp, port);
 535     }
 536     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
 537
 538     OVSTHREAD_STATS_FOR_EACH_BUCKET (bucket, i, &dp->stats) {
 539         ovs_mutex_destroy(&bucket->mutex);
 540         free_cacheline(bucket);
 541     }
 542     ovsthread_stats_destroy(&dp->stats);
 543
 544     classifier_destroy(&dp->cls);
 545     cmap_destroy(&dp->flow_table);
 546     ovs_mutex_destroy(&dp->flow_mutex);
 547     seq_destroy(dp->port_seq);
 548     cmap_destroy(&dp->ports);
 549     fat_rwlock_destroy(&dp->upcall_rwlock);
 550     latch_destroy(&dp->exit_latch);
 551     free(CONST_CAST(char *, dp->name));
 552     free(dp);
 553 }
 554
 555 static void
 556 dp_netdev_unref(struct dp_netdev *dp)
 557 {
 558     if (dp) {
 559         /* Take dp_netdev_mutex so that, if dp->ref_cnt falls to zero, we can't
 560          * get a new reference to 'dp' through the 'dp_netdevs' shash. */
 561         ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
 562         if (ovs_refcount_unref_relaxed(&dp->ref_cnt) == 1) {
 563             dp_netdev_free(dp);
 564         }
 565         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
 566     }
 567 }
 568
 569 static void
 570 dpif_netdev_close(struct dpif *dpif)
 571 {
 572     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 573
 574     dp_netdev_unref(dp);
 575     free(dpif);
 576 }
 577
 578 static int
 579 dpif_netdev_destroy(struct dpif *dpif)
 580 {
 581     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 582
 583     if (!atomic_flag_test_and_set(&dp->destroyed)) {
 584         if (ovs_refcount_unref_relaxed(&dp->ref_cnt) == 1) {
 585             /* Can't happen: 'dpif' still owns a reference to 'dp'. */
 586             OVS_NOT_REACHED();
 587         }
 588     }
 589
 590     return 0;
 591 }
 592
 593 static int
 594 dpif_netdev_get_stats(const struct dpif *dpif, struct dpif_dp_stats *stats)
 595 {
 596     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 597     struct dp_netdev_stats *bucket;
 598     size_t i;
 599
 600     stats->n_flows = cmap_count(&dp->flow_table);
 601
 602     stats->n_hit = stats->n_missed = stats->n_lost = 0;
 603     OVSTHREAD_STATS_FOR_EACH_BUCKET (bucket, i, &dp->stats) {
 604         ovs_mutex_lock(&bucket->mutex);
 605         stats->n_hit += bucket->n[DP_STAT_HIT];
 606         stats->n_missed += bucket->n[DP_STAT_MISS];
 607         stats->n_lost += bucket->n[DP_STAT_LOST];
 608         ovs_mutex_unlock(&bucket->mutex);
 609     }
 610     stats->n_masks = UINT32_MAX;
 611     stats->n_mask_hit = UINT64_MAX;
 612
 613     return 0;
 614 }
 615
 616 static void
 617 dp_netdev_reload_pmd_threads(struct dp_netdev *dp)
 618 {
 619     int i;
 620
 621     for (i = 0; i < dp->n_pmd_threads; i++) {
 622         struct pmd_thread *f = &dp->pmd_threads[i];
 623         int id;
 624
 625         atomic_add(&f->change_seq, 1, &id);
 626    }
 627 }
 628
 629 static uint32_t
 630 hash_port_no(odp_port_t port_no)
 631 {
 632     return hash_int(odp_to_u32(port_no), 0);
 633 }
 634
 635 static int
 636 do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname, const char *type,
 637             odp_port_t port_no)
 638     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
 639 {
 640     struct netdev_saved_flags *sf;
 641     struct dp_netdev_port *port;
 642     struct netdev *netdev;
 643     enum netdev_flags flags;
 644     const char *open_type;
 645     int error;
 646     int i;
 647
 648     /* XXX reject devices already in some dp_netdev. */
 649
 650     /* Open and validate network device. */
 651     open_type = dpif_netdev_port_open_type(dp->class, type);
 652     error = netdev_open(devname, open_type, &netdev);
 653     if (error) {
 654         return error;
 655     }
 656     /* XXX reject non-Ethernet devices */
 657
 658     netdev_get_flags(netdev, &flags);
 659     if (flags & NETDEV_LOOPBACK) {
 660         VLOG_ERR("%s: cannot add a loopback device", devname);
 661         netdev_close(netdev);
 662         return EINVAL;
 663     }
 664
 665     port = xzalloc(sizeof *port);
 666     port->port_no = port_no;
 667     port->netdev = netdev;
 668     port->rxq = xmalloc(sizeof *port->rxq * netdev_n_rxq(netdev));
 669     port->type = xstrdup(type);
 670     for (i = 0; i < netdev_n_rxq(netdev); i++) {
 671         error = netdev_rxq_open(netdev, &port->rxq[i], i);
 672         if (error
 673             && !(error == EOPNOTSUPP && dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class))) {
 674             VLOG_ERR("%s: cannot receive packets on this network device (%s)",
 675                      devname, ovs_strerror(errno));
 676             netdev_close(netdev);
 677             return error;
 678         }
 679     }
 680
 681     error = netdev_turn_flags_on(netdev, NETDEV_PROMISC, &sf);
 682     if (error) {
 683         for (i = 0; i < netdev_n_rxq(netdev); i++) {
 684             netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
 685         }
 686         netdev_close(netdev);
 687         free(port->rxq);
 688         free(port);
 689         return error;
 690     }
 691     port->sf = sf;
 692
 693     if (netdev_is_pmd(netdev)) {
 694         dp->pmd_count++;
 695         dp_netdev_set_pmd_threads(dp, NR_PMD_THREADS);
 696         dp_netdev_reload_pmd_threads(dp);
 697     }
 698     ovs_refcount_init(&port->ref_cnt);
 699
 700     cmap_insert(&dp->ports, &port->node, hash_port_no(port_no));
 701     seq_change(dp->port_seq);
 702
 703     return 0;
 704 }
 705
 706 static int
 707 dpif_netdev_port_add(struct dpif *dpif, struct netdev *netdev,
 708                      odp_port_t *port_nop)
 709 {
 710     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 711     char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
 712     const char *dpif_port;
 713     odp_port_t port_no;
 714     int error;
 715
 716     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
 717     dpif_port = netdev_vport_get_dpif_port(netdev, namebuf, sizeof namebuf);
 718     if (*port_nop != ODPP_NONE) {
 719         port_no = *port_nop;
 720         error = dp_netdev_lookup_port(dp, *port_nop) ? EBUSY : 0;
 721     } else {
 722         port_no = choose_port(dp, dpif_port);
 723         error = port_no == ODPP_NONE ? EFBIG : 0;
 724     }
 725     if (!error) {
 726         *port_nop = port_no;
 727         error = do_add_port(dp, dpif_port, netdev_get_type(netdev), port_no);
 728     }
 729     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
 730
 731     return error;
 732 }
 733
 734 static int
 735 dpif_netdev_port_del(struct dpif *dpif, odp_port_t port_no)
 736 {
 737     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 738     int error;
 739
 740     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
 741     if (port_no == ODPP_LOCAL) {
 742         error = EINVAL;
 743     } else {
 744         struct dp_netdev_port *port;
 745
 746         error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
 747         if (!error) {
 748             do_del_port(dp, port);
 749         }
 750     }
 751     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
 752
 753     return error;
 754 }
 755
 756 static bool
 757 is_valid_port_number(odp_port_t port_no)
 758 {
 759     return port_no != ODPP_NONE;
 760 }
 761
 762 static struct dp_netdev_port *
 763 dp_netdev_lookup_port(const struct dp_netdev *dp, odp_port_t port_no)
 764 {
 765     struct dp_netdev_port *port;
 766
 767     CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (port, node, hash_port_no(port_no), &dp->ports) {
 768         if (port->port_no == port_no) {
 769             return port;
 770         }
 771     }
 772     return NULL;
 773 }
 774
 775 static int
 776 get_port_by_number(struct dp_netdev *dp,
 777                    odp_port_t port_no, struct dp_netdev_port **portp)
 778 {
 779     if (!is_valid_port_number(port_no)) {
 780         *portp = NULL;
 781         return EINVAL;
 782     } else {
 783         *portp = dp_netdev_lookup_port(dp, port_no);
 784         return *portp ? 0 : ENOENT;
 785     }
 786 }
 787
 788 static void
 789 port_ref(struct dp_netdev_port *port)
 790 {
 791     if (port) {
 792         ovs_refcount_ref(&port->ref_cnt);
 793     }
 794 }
 795
 796 static void
 797 port_destroy__(struct dp_netdev_port *port)
 798 {
 799     int n_rxq = netdev_n_rxq(port->netdev);
 800     int i;
 801
 802     netdev_close(port->netdev);
 803     netdev_restore_flags(port->sf);
 804
 805     for (i = 0; i < n_rxq; i++) {
 806         netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
 807     }
 808     free(port->rxq);
 809     free(port->type);
 810     free(port);
 811 }
 812
 813 static void
 814 port_unref(struct dp_netdev_port *port)
 815 {
 816     if (port && ovs_refcount_unref_relaxed(&port->ref_cnt) == 1) {
 817         ovsrcu_postpone(port_destroy__, port);
 818     }
 819 }
 820
 821 static int
 822 get_port_by_name(struct dp_netdev *dp,
 823                  const char *devname, struct dp_netdev_port **portp)
 824     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
 825 {
 826     struct dp_netdev_port *port;
 827
 828     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
 829         if (!strcmp(netdev_get_name(port->netdev), devname)) {
 830             *portp = port;
 831             return 0;
 832         }
 833     }
 834     return ENOENT;
 835 }
 836
 837 static void
 838 do_del_port(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *port)
 839     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
 840 {
 841     cmap_remove(&dp->ports, &port->node, hash_odp_port(port->port_no));
 842     seq_change(dp->port_seq);
 843     if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
 844         dp_netdev_reload_pmd_threads(dp);
 845     }
 846
 847     port_unref(port);
 848 }
 849
 850 static void
 851 answer_port_query(const struct dp_netdev_port *port,
 852                   struct dpif_port *dpif_port)
 853 {
 854     dpif_port->name = xstrdup(netdev_get_name(port->netdev));
 855     dpif_port->type = xstrdup(port->type);
 856     dpif_port->port_no = port->port_no;
 857 }
 858
 859 static int
 860 dpif_netdev_port_query_by_number(const struct dpif *dpif, odp_port_t port_no,
 861                                  struct dpif_port *dpif_port)
 862 {
 863     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 864     struct dp_netdev_port *port;
 865     int error;
 866
 867     error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
 868     if (!error && dpif_port) {
 869         answer_port_query(port, dpif_port);
 870     }
 871
 872     return error;
 873 }
 874
 875 static int
 876 dpif_netdev_port_query_by_name(const struct dpif *dpif, const char *devname,
 877                                struct dpif_port *dpif_port)
 878 {
 879     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 880     struct dp_netdev_port *port;
 881     int error;
 882
 883     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
 884     error = get_port_by_name(dp, devname, &port);
 885     if (!error && dpif_port) {
 886         answer_port_query(port, dpif_port);
 887     }
 888     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
 889
 890     return error;
 891 }
 892
 893 static void
 894 dp_netdev_flow_free(struct dp_netdev_flow *flow)
 895 {
 896     struct dp_netdev_flow_stats *bucket;
 897     size_t i;
 898
 899     OVSTHREAD_STATS_FOR_EACH_BUCKET (bucket, i, &flow->stats) {
 900         ovs_mutex_destroy(&bucket->mutex);
 901         free_cacheline(bucket);
 902     }
 903     ovsthread_stats_destroy(&flow->stats);
 904
 905     cls_rule_destroy(CONST_CAST(struct cls_rule *, &flow->cr));
 906     dp_netdev_actions_free(dp_netdev_flow_get_actions(flow));
 907     free(flow);
 908 }
 909
 910 static void
 911 dp_netdev_remove_flow(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_flow *flow)
 912     OVS_REQUIRES(dp->flow_mutex)
 913 {
 914     struct cls_rule *cr = CONST_CAST(struct cls_rule *, &flow->cr);
 915     struct cmap_node *node = CONST_CAST(struct cmap_node *, &flow->node);
 916
 917     classifier_remove(&dp->cls, cr);
 918     cmap_remove(&dp->flow_table, node, flow_hash(&flow->flow, 0));
 919     ovsrcu_postpone(dp_netdev_flow_free, flow);
 920 }
 921
 922 static void
 923 dp_netdev_flow_flush(struct dp_netdev *dp)
 924 {
 925     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
 926
 927     ovs_mutex_lock(&dp->flow_mutex);
 928     CMAP_FOR_EACH (netdev_flow, node, &dp->flow_table) {
 929         dp_netdev_remove_flow(dp, netdev_flow);
 930     }
 931     ovs_mutex_unlock(&dp->flow_mutex);
 932 }
 933
 934 static int
 935 dpif_netdev_flow_flush(struct dpif *dpif)
 936 {
 937     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 938
 939     dp_netdev_flow_flush(dp);
 940     return 0;
 941 }
 942
 943 struct dp_netdev_port_state {
 944     struct cmap_position position;
 945     char *name;
 946 };
 947
 948 static int
 949 dpif_netdev_port_dump_start(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void **statep)
 950 {
 951     *statep = xzalloc(sizeof(struct dp_netdev_port_state));
 952     return 0;
 953 }
 954
 955 static int
 956 dpif_netdev_port_dump_next(const struct dpif *dpif, void *state_,
 957                            struct dpif_port *dpif_port)
 958 {
 959     struct dp_netdev_port_state *state = state_;
 960     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 961     struct cmap_node *node;
 962     int retval;
 963
 964     node = cmap_next_position(&dp->ports, &state->position);
 965     if (node) {
 966         struct dp_netdev_port *port;
 967
 968         port = CONTAINER_OF(node, struct dp_netdev_port, node);
 969
 970         free(state->name);
 971         state->name = xstrdup(netdev_get_name(port->netdev));
 972         dpif_port->name = state->name;
 973         dpif_port->type = port->type;
 974         dpif_port->port_no = port->port_no;
 975
 976         retval = 0;
 977     } else {
 978         retval = EOF;
 979     }
 980
 981     return retval;
 982 }
 983
 984 static int
 985 dpif_netdev_port_dump_done(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void *state_)
 986 {
 987     struct dp_netdev_port_state *state = state_;
 988     free(state->name);
 989     free(state);
 990     return 0;
 991 }
 992
 993 static int
 994 dpif_netdev_port_poll(const struct dpif *dpif_, char **devnamep OVS_UNUSED)
 995 {
 996     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(dpif_);
 997     uint64_t new_port_seq;
 998     int error;
 999
1000     new_port_seq = seq_read(dpif->dp->port_seq);
1001     if (dpif->last_port_seq != new_port_seq) {
1002         dpif->last_port_seq = new_port_seq;
1003         error = ENOBUFS;
1004     } else {
1005         error = EAGAIN;
1006     }
1007
1008     return error;
1009 }
1010
1011 static void
1012 dpif_netdev_port_poll_wait(const struct dpif *dpif_)
1013 {
1014     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(dpif_);
1015
1016     seq_wait(dpif->dp->port_seq, dpif->last_port_seq);
1017 }
1018
1019 static struct dp_netdev_flow *
1020 dp_netdev_flow_cast(const struct cls_rule *cr)
1021 {
1022     return cr ? CONTAINER_OF(cr, struct dp_netdev_flow, cr) : NULL;
1023 }
1024
1025 static struct dp_netdev_flow *
1026 dp_netdev_lookup_flow(const struct dp_netdev *dp, const struct miniflow *key)
1027 {
1028     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1029     struct cls_rule *rule;
1030
1031     classifier_lookup_miniflow_batch(&dp->cls, &key, &rule, 1);
1032     netdev_flow = dp_netdev_flow_cast(rule);
1033
1034     return netdev_flow;
1035 }
1036
1037 static struct dp_netdev_flow *
1038 dp_netdev_find_flow(const struct dp_netdev *dp, const struct flow *flow)
1039 {
1040     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1041
1042     CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (netdev_flow, node, flow_hash(flow, 0),
1043                              &dp->flow_table) {
1044         if (flow_equal(&netdev_flow->flow, flow)) {
1045             return netdev_flow;
1046         }
1047     }
1048
1049     return NULL;
1050 }
1051
1052 static void
1053 get_dpif_flow_stats(struct dp_netdev_flow *netdev_flow,
1054                     struct dpif_flow_stats *stats)
1055 {
1056     struct dp_netdev_flow_stats *bucket;
1057     size_t i;
1058
1059     memset(stats, 0, sizeof *stats);
1060     OVSTHREAD_STATS_FOR_EACH_BUCKET (bucket, i, &netdev_flow->stats) {
1061         ovs_mutex_lock(&bucket->mutex);
1062         stats->n_packets += bucket->packet_count;
1063         stats->n_bytes += bucket->byte_count;
1064         stats->used = MAX(stats->used, bucket->used);
1065         stats->tcp_flags |= bucket->tcp_flags;
1066         ovs_mutex_unlock(&bucket->mutex);
1067     }
1068 }
1069
1070 static int
1071 dpif_netdev_mask_from_nlattrs(const struct nlattr *key, uint32_t key_len,
1072                               const struct nlattr *mask_key,
1073                               uint32_t mask_key_len, const struct flow *flow,
1074                               struct flow *mask)
1075 {
1076     if (mask_key_len) {
1077         enum odp_key_fitness fitness;
1078
1079         fitness = odp_flow_key_to_mask(mask_key, mask_key_len, mask, flow);
1080         if (fitness) {
1081             /* This should not happen: it indicates that
1082              * odp_flow_key_from_mask() and odp_flow_key_to_mask()
1083              * disagree on the acceptable form of a mask.  Log the problem
1084              * as an error, with enough details to enable debugging. */
1085             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1086
1087             if (!VLOG_DROP_ERR(&rl)) {
1088                 struct ds s;
1089
1090                 ds_init(&s);
1091                 odp_flow_format(key, key_len, mask_key, mask_key_len, NULL, &s,
1092                                 true);
1093                 VLOG_ERR("internal error parsing flow mask %s (%s)",
1094                          ds_cstr(&s), odp_key_fitness_to_string(fitness));
1095                 ds_destroy(&s);
1096             }
1097
1098             return EINVAL;
1099         }
1100     } else {
1101         enum mf_field_id id;
1102         /* No mask key, unwildcard everything except fields whose
1103          * prerequisities are not met. */
1104         memset(mask, 0x0, sizeof *mask);
1105
1106         for (id = 0; id < MFF_N_IDS; ++id) {
1107             /* Skip registers and metadata. */
1108             if (!(id >= MFF_REG0 && id < MFF_REG0 + FLOW_N_REGS)
1109                 && id != MFF_METADATA) {
1110                 const struct mf_field *mf = mf_from_id(id);
1111                 if (mf_are_prereqs_ok(mf, flow)) {
1112                     mf_mask_field(mf, mask);
1113                 }
1114             }
1115         }
1116     }
1117
1118     /* Force unwildcard the in_port.
1119      *
1120      * We need to do this even in the case where we unwildcard "everything"
1121      * above because "everything" only includes the 16-bit OpenFlow port number
1122      * mask->in_port.ofp_port, which only covers half of the 32-bit datapath
1123      * port number mask->in_port.odp_port. */
1124     mask->in_port.odp_port = u32_to_odp(UINT32_MAX);
1125
1126     return 0;
1127 }
1128
1129 static int
1130 dpif_netdev_flow_from_nlattrs(const struct nlattr *key, uint32_t key_len,
1131                               struct flow *flow)
1132 {
1133     odp_port_t in_port;
1134
1135     if (odp_flow_key_to_flow(key, key_len, flow)) {
1136         /* This should not happen: it indicates that odp_flow_key_from_flow()
1137          * and odp_flow_key_to_flow() disagree on the acceptable form of a
1138          * flow.  Log the problem as an error, with enough details to enable
1139          * debugging. */
1140         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1141
1142         if (!VLOG_DROP_ERR(&rl)) {
1143             struct ds s;
1144
1145             ds_init(&s);
1146             odp_flow_format(key, key_len, NULL, 0, NULL, &s, true);
1147             VLOG_ERR("internal error parsing flow key %s", ds_cstr(&s));
1148             ds_destroy(&s);
1149         }
1150
1151         return EINVAL;
1152     }
1153
1154     in_port = flow->in_port.odp_port;
1155     if (!is_valid_port_number(in_port) && in_port != ODPP_NONE) {
1156         return EINVAL;
1157     }
1158
1159     return 0;
1160 }
1161
1162 static int
1163 dpif_netdev_flow_get(const struct dpif *dpif,
1164                      const struct nlattr *nl_key, size_t nl_key_len,
1165                      struct ofpbuf **bufp,
1166                      struct nlattr **maskp, size_t *mask_len,
1167                      struct nlattr **actionsp, size_t *actions_len,
1168                      struct dpif_flow_stats *stats)
1169 {
1170     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1171     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1172     struct flow key;
1173     int error;
1174
1175     error = dpif_netdev_flow_from_nlattrs(nl_key, nl_key_len, &key);
1176     if (error) {
1177         return error;
1178     }
1179
1180     netdev_flow = dp_netdev_find_flow(dp, &key);
1181
1182     if (netdev_flow) {
1183         if (stats) {
1184             get_dpif_flow_stats(netdev_flow, stats);
1185         }
1186
1187         if (maskp) {
1188             struct flow_wildcards wc;
1189
1190             *bufp = ofpbuf_new(sizeof(struct odputil_keybuf));
1191             minimask_expand(&netdev_flow->cr.match.mask, &wc);
1192             odp_flow_key_from_mask(*bufp, &wc.masks, &netdev_flow->flow,
1193                                    odp_to_u32(wc.masks.in_port.odp_port),
1194                                    SIZE_MAX, true);
1195             *maskp = ofpbuf_data(*bufp);
1196             *mask_len = ofpbuf_size(*bufp);
1197         }
1198         if (actionsp) {
1199             struct dp_netdev_actions *actions;
1200
1201             actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
1202             *actionsp = actions->actions;
1203             *actions_len = actions->size;
1204         }
1205      } else {
1206         error = ENOENT;
1207     }
1208
1209     return error;
1210 }
1211
1212 static int
1213 dp_netdev_flow_add(struct dp_netdev *dp, struct match *match,
1214                    const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
1215     OVS_REQUIRES(dp->flow_mutex)
1216 {
1217     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1218
1219     netdev_flow = xzalloc(sizeof *netdev_flow);
1220     *CONST_CAST(struct flow *, &netdev_flow->flow) = match->flow;
1221
1222     ovsthread_stats_init(&netdev_flow->stats);
1223
1224     ovsrcu_set(&netdev_flow->actions,
1225                dp_netdev_actions_create(actions, actions_len));
1226
1227     cls_rule_init(CONST_CAST(struct cls_rule *, &netdev_flow->cr),
1228                   match, NETDEV_RULE_PRIORITY);
1229     cmap_insert(&dp->flow_table,
1230                 CONST_CAST(struct cmap_node *, &netdev_flow->node),
1231                 flow_hash(&match->flow, 0));
1232     classifier_insert(&dp->cls,
1233                       CONST_CAST(struct cls_rule *, &netdev_flow->cr));
1234
1235     return 0;
1236 }
1237
1238 static void
1239 clear_stats(struct dp_netdev_flow *netdev_flow)
1240 {
1241     struct dp_netdev_flow_stats *bucket;
1242     size_t i;
1243
1244     OVSTHREAD_STATS_FOR_EACH_BUCKET (bucket, i, &netdev_flow->stats) {
1245         ovs_mutex_lock(&bucket->mutex);
1246         bucket->used = 0;
1247         bucket->packet_count = 0;
1248         bucket->byte_count = 0;
1249         bucket->tcp_flags = 0;
1250         ovs_mutex_unlock(&bucket->mutex);
1251     }
1252 }
1253
1254 static int
1255 dpif_netdev_flow_put(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_put *put)
1256 {
1257     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1258     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1259     struct miniflow miniflow;
1260     struct match match;
1261     int error;
1262
1263     error = dpif_netdev_flow_from_nlattrs(put->key, put->key_len, &match.flow);
1264     if (error) {
1265         return error;
1266     }
1267     error = dpif_netdev_mask_from_nlattrs(put->key, put->key_len,
1268                                           put->mask, put->mask_len,
1269                                           &match.flow, &match.wc.masks);
1270     if (error) {
1271         return error;
1272     }
1273     miniflow_init(&miniflow, &match.flow);
1274
1275     ovs_mutex_lock(&dp->flow_mutex);
1276     netdev_flow = dp_netdev_lookup_flow(dp, &miniflow);
1277     if (!netdev_flow) {
1278         if (put->flags & DPIF_FP_CREATE) {
1279             if (cmap_count(&dp->flow_table) < MAX_FLOWS) {
1280                 if (put->stats) {
1281                     memset(put->stats, 0, sizeof *put->stats);
1282                 }
1283                 error = dp_netdev_flow_add(dp, &match, put->actions,
1284                                            put->actions_len);
1285             } else {
1286                 error = EFBIG;
1287             }
1288         } else {
1289             error = ENOENT;
1290         }
1291     } else {
1292         if (put->flags & DPIF_FP_MODIFY
1293             && flow_equal(&match.flow, &netdev_flow->flow)) {
1294             struct dp_netdev_actions *new_actions;
1295             struct dp_netdev_actions *old_actions;
1296
1297             new_actions = dp_netdev_actions_create(put->actions,
1298                                                    put->actions_len);
1299
1300             old_actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
1301             ovsrcu_set(&netdev_flow->actions, new_actions);
1302
1303             if (put->stats) {
1304                 get_dpif_flow_stats(netdev_flow, put->stats);
1305             }
1306             if (put->flags & DPIF_FP_ZERO_STATS) {
1307                 clear_stats(netdev_flow);
1308             }
1309
1310             ovsrcu_postpone(dp_netdev_actions_free, old_actions);
1311         } else if (put->flags & DPIF_FP_CREATE) {
1312             error = EEXIST;
1313         } else {
1314             /* Overlapping flow. */
1315             error = EINVAL;
1316         }
1317     }
1318     ovs_mutex_unlock(&dp->flow_mutex);
1319     miniflow_destroy(&miniflow);
1320
1321     return error;
1322 }
1323
1324 static int
1325 dpif_netdev_flow_del(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_del *del)
1326 {
1327     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1328     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1329     struct flow key;
1330     int error;
1331
1332     error = dpif_netdev_flow_from_nlattrs(del->key, del->key_len, &key);
1333     if (error) {
1334         return error;
1335     }
1336
1337     ovs_mutex_lock(&dp->flow_mutex);
1338     netdev_flow = dp_netdev_find_flow(dp, &key);
1339     if (netdev_flow) {
1340         if (del->stats) {
1341             get_dpif_flow_stats(netdev_flow, del->stats);
1342         }
1343         dp_netdev_remove_flow(dp, netdev_flow);
1344     } else {
1345         error = ENOENT;
1346     }
1347     ovs_mutex_unlock(&dp->flow_mutex);
1348
1349     return error;
1350 }
1351
1352 struct dpif_netdev_flow_dump {
1353     struct dpif_flow_dump up;
1354     struct cmap_position pos;
1355     int status;
1356     struct ovs_mutex mutex;
1357 };
1358
1359 static struct dpif_netdev_flow_dump *
1360 dpif_netdev_flow_dump_cast(struct dpif_flow_dump *dump)
1361 {
1362     return CONTAINER_OF(dump, struct dpif_netdev_flow_dump, up);
1363 }
1364
1365 static struct dpif_flow_dump *
1366 dpif_netdev_flow_dump_create(const struct dpif *dpif_)
1367 {
1368     struct dpif_netdev_flow_dump *dump;
1369
1370     dump = xmalloc(sizeof *dump);
1371     dpif_flow_dump_init(&dump->up, dpif_);
1372     memset(&dump->pos, 0, sizeof dump->pos);
1373     dump->status = 0;
1374     ovs_mutex_init(&dump->mutex);
1375
1376     return &dump->up;
1377 }
1378
1379 static int
1380 dpif_netdev_flow_dump_destroy(struct dpif_flow_dump *dump_)
1381 {
1382     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = dpif_netdev_flow_dump_cast(dump_);
1383
1384     ovs_mutex_destroy(&dump->mutex);
1385     free(dump);
1386     return 0;
1387 }
1388
1389 struct dpif_netdev_flow_dump_thread {
1390     struct dpif_flow_dump_thread up;
1391     struct dpif_netdev_flow_dump *dump;
1392     struct odputil_keybuf keybuf[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
1393     struct odputil_keybuf maskbuf[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
1394 };
1395
1396 static struct dpif_netdev_flow_dump_thread *
1397 dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(struct dpif_flow_dump_thread *thread)
1398 {
1399     return CONTAINER_OF(thread, struct dpif_netdev_flow_dump_thread, up);
1400 }
1401
1402 static struct dpif_flow_dump_thread *
1403 dpif_netdev_flow_dump_thread_create(struct dpif_flow_dump *dump_)
1404 {
1405     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = dpif_netdev_flow_dump_cast(dump_);
1406     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread;
1407
1408     thread = xmalloc(sizeof *thread);
1409     dpif_flow_dump_thread_init(&thread->up, &dump->up);
1410     thread->dump = dump;
1411     return &thread->up;
1412 }
1413
1414 static void
1415 dpif_netdev_flow_dump_thread_destroy(struct dpif_flow_dump_thread *thread_)
1416 {
1417     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread
1418         = dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(thread_);
1419
1420     free(thread);
1421 }
1422
1423 static int
1424 dpif_netdev_flow_dump_next(struct dpif_flow_dump_thread *thread_,
1425                            struct dpif_flow *flows, int max_flows)
1426 {
1427     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread
1428         = dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(thread_);
1429     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = thread->dump;
1430     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(thread->up.dpif);
1431     struct dp_netdev_flow *netdev_flows[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
1432     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(&dpif->dpif);
1433     int n_flows = 0;
1434     int i;
1435
1436     ovs_mutex_lock(&dump->mutex);
1437     if (!dump->status) {
1438         for (n_flows = 0; n_flows < MIN(max_flows, FLOW_DUMP_MAX_BATCH);
1439              n_flows++) {
1440             struct cmap_node *node;
1441
1442             node = cmap_next_position(&dp->flow_table, &dump->pos);
1443             if (!node) {
1444                 dump->status = EOF;
1445                 break;
1446             }
1447             netdev_flows[n_flows] = CONTAINER_OF(node, struct dp_netdev_flow,
1448                                                  node);
1449         }
1450     }
1451     ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
1452
1453     for (i = 0; i < n_flows; i++) {
1454         struct odputil_keybuf *maskbuf = &thread->maskbuf[i];
1455         struct odputil_keybuf *keybuf = &thread->keybuf[i];
1456         struct dp_netdev_flow *netdev_flow = netdev_flows[i];
1457         struct dpif_flow *f = &flows[i];
1458         struct dp_netdev_actions *dp_actions;
1459         struct flow_wildcards wc;
1460         struct ofpbuf buf;
1461
1462         minimask_expand(&netdev_flow->cr.match.mask, &wc);
1463
1464         /* Key. */
1465         ofpbuf_use_stack(&buf, keybuf, sizeof *keybuf);
1466         odp_flow_key_from_flow(&buf, &netdev_flow->flow, &wc.masks,
1467                                netdev_flow->flow.in_port.odp_port, true);
1468         f->key = ofpbuf_data(&buf);
1469         f->key_len = ofpbuf_size(&buf);
1470
1471         /* Mask. */
1472         ofpbuf_use_stack(&buf, maskbuf, sizeof *maskbuf);
1473         odp_flow_key_from_mask(&buf, &wc.masks, &netdev_flow->flow,
1474                                odp_to_u32(wc.masks.in_port.odp_port),
1475                                SIZE_MAX, true);
1476         f->mask = ofpbuf_data(&buf);
1477         f->mask_len = ofpbuf_size(&buf);
1478
1479         /* Actions. */
1480         dp_actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
1481         f->actions = dp_actions->actions;
1482         f->actions_len = dp_actions->size;
1483
1484         /* Stats. */
1485         get_dpif_flow_stats(netdev_flow, &f->stats);
1486     }
1487
1488     return n_flows;
1489 }
1490
1491 static int
1492 dpif_netdev_execute(struct dpif *dpif, struct dpif_execute *execute)
1493 {
1494     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1495     struct dpif_packet packet, *pp;
1496     struct pkt_metadata *md = &execute->md;
1497
1498     if (ofpbuf_size(execute->packet) < ETH_HEADER_LEN ||
1499         ofpbuf_size(execute->packet) > UINT16_MAX) {
1500         return EINVAL;
1501     }
1502
1503     packet.ofpbuf = *execute->packet;
1504     pp = &packet;
1505
1506     dp_netdev_execute_actions(dp, &pp, 1, false, md,
1507                               execute->actions, execute->actions_len);
1508
1509     /* Even though may_steal is set to false, some actions could modify or
1510      * reallocate the ofpbuf memory. We need to pass those changes to the
1511      * caller */
1512     *execute->packet = packet.ofpbuf;
1513
1514     return 0;
1515 }
1516
1517 static void
1518 dpif_netdev_operate(struct dpif *dpif, struct dpif_op **ops, size_t n_ops)
1519 {
1520     size_t i;
1521
1522     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
1523         struct dpif_op *op = ops[i];
1524
1525         switch (op->type) {
1526         case DPIF_OP_FLOW_PUT:
1527             op->error = dpif_netdev_flow_put(dpif, &op->u.flow_put);
1528             break;
1529
1530         case DPIF_OP_FLOW_DEL:
1531             op->error = dpif_netdev_flow_del(dpif, &op->u.flow_del);
1532             break;
1533
1534         case DPIF_OP_EXECUTE:
1535             op->error = dpif_netdev_execute(dpif, &op->u.execute);
1536             break;
1537         }
1538     }
1539 }
1540
1541 static int
1542 dpif_netdev_queue_to_priority(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED,
1543                               uint32_t queue_id, uint32_t *priority)
1544 {
1545     *priority = queue_id;
1546     return 0;
1547 }
1548
1549 \f
1550 /* Creates and returns a new 'struct dp_netdev_actions', with a reference count
1551  * of 1, whose actions are a copy of from the 'ofpacts_len' bytes of
1552  * 'ofpacts'. */
1553 struct dp_netdev_actions *
1554 dp_netdev_actions_create(const struct nlattr *actions, size_t size)
1555 {
1556     struct dp_netdev_actions *netdev_actions;
1557
1558     netdev_actions = xmalloc(sizeof *netdev_actions);
1559     netdev_actions->actions = xmemdup(actions, size);
1560     netdev_actions->size = size;
1561
1562     return netdev_actions;
1563 }
1564
1565 struct dp_netdev_actions *
1566 dp_netdev_flow_get_actions(const struct dp_netdev_flow *flow)
1567 {
1568     return ovsrcu_get(struct dp_netdev_actions *, &flow->actions);
1569 }
1570
1571 static void
1572 dp_netdev_actions_free(struct dp_netdev_actions *actions)
1573 {
1574     free(actions->actions);
1575     free(actions);
1576 }
1577 \f
1578
1579 static void
1580 dp_netdev_process_rxq_port(struct dp_netdev *dp,
1581                           struct dp_netdev_port *port,
1582                           struct netdev_rxq *rxq)
1583 {
1584     struct dpif_packet *packets[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
1585     int error, cnt;
1586
1587     error = netdev_rxq_recv(rxq, packets, &cnt);
1588     if (!error) {
1589         dp_netdev_port_input(dp, packets, cnt, port->port_no);
1590     } else if (error != EAGAIN && error != EOPNOTSUPP) {
1591         static struct vlog_rate_limit rl
1592             = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1593
1594         VLOG_ERR_RL(&rl, "error receiving data from %s: %s",
1595                     netdev_get_name(port->netdev),
1596                     ovs_strerror(error));
1597     }
1598 }
1599
1600 static void
1601 dpif_netdev_run(struct dpif *dpif)
1602 {
1603     struct dp_netdev_port *port;
1604     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1605
1606     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
1607         if (!netdev_is_pmd(port->netdev)) {
1608             int i;
1609
1610             for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
1611                 dp_netdev_process_rxq_port(dp, port, port->rxq[i]);
1612             }
1613         }
1614     }
1615 }
1616
1617 static void
1618 dpif_netdev_wait(struct dpif *dpif)
1619 {
1620     struct dp_netdev_port *port;
1621     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1622
1623     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
1624     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
1625         if (!netdev_is_pmd(port->netdev)) {
1626             int i;
1627
1628             for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
1629                 netdev_rxq_wait(port->rxq[i]);
1630             }
1631         }
1632     }
1633     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
1634 }
1635
1636 struct rxq_poll {
1637     struct dp_netdev_port *port;
1638     struct netdev_rxq *rx;
1639 };
1640
1641 static int
1642 pmd_load_queues(struct pmd_thread *f,
1643                 struct rxq_poll **ppoll_list, int poll_cnt)
1644 {
1645     struct dp_netdev *dp = f->dp;
1646     struct rxq_poll *poll_list = *ppoll_list;
1647     struct dp_netdev_port *port;
1648     int id = f->id;
1649     int index;
1650     int i;
1651
1652     /* Simple scheduler for netdev rx polling. */
1653     for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
1654          port_unref(poll_list[i].port);
1655     }
1656
1657     poll_cnt = 0;
1658     index = 0;
1659
1660     CMAP_FOR_EACH (port, node, &f->dp->ports) {
1661         if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
1662             int i;
1663
1664             for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
1665                 if ((index % dp->n_pmd_threads) == id) {
1666                     poll_list = xrealloc(poll_list, sizeof *poll_list * (poll_cnt + 1));
1667
1668                     port_ref(port);
1669                     poll_list[poll_cnt].port = port;
1670                     poll_list[poll_cnt].rx = port->rxq[i];
1671                     poll_cnt++;
1672                 }
1673                 index++;
1674             }
1675         }
1676     }
1677
1678     *ppoll_list = poll_list;
1679     return poll_cnt;
1680 }
1681
1682 static void *
1683 pmd_thread_main(void *f_)
1684 {
1685     struct pmd_thread *f = f_;
1686     struct dp_netdev *dp = f->dp;
1687     unsigned int lc = 0;
1688     struct rxq_poll *poll_list;
1689     unsigned int port_seq;
1690     int poll_cnt;
1691     int i;
1692
1693     poll_cnt = 0;
1694     poll_list = NULL;
1695
1696     pmd_thread_setaffinity_cpu(f->id);
1697 reload:
1698     poll_cnt = pmd_load_queues(f, &poll_list, poll_cnt);
1699     atomic_read(&f->change_seq, &port_seq);
1700
1701     for (;;) {
1702         unsigned int c_port_seq;
1703         int i;
1704
1705         for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
1706             dp_netdev_process_rxq_port(dp,  poll_list[i].port, poll_list[i].rx);
1707         }
1708
1709         if (lc++ > 1024) {
1710             ovsrcu_quiesce();
1711
1712             /* XXX: need completely userspace based signaling method.
1713              * to keep this thread entirely in userspace.
1714              * For now using atomic counter. */
1715             lc = 0;
1716             atomic_read_explicit(&f->change_seq, &c_port_seq, memory_order_consume);
1717             if (c_port_seq != port_seq) {
1718                 break;
1719             }
1720         }
1721     }
1722
1723     if (!latch_is_set(&f->dp->exit_latch)){
1724         goto reload;
1725     }
1726
1727     for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
1728          port_unref(poll_list[i].port);
1729     }
1730
1731     free(poll_list);
1732     return NULL;
1733 }
1734
1735 static void
1736 dp_netdev_disable_upcall(struct dp_netdev *dp)
1737     OVS_ACQUIRES(dp->upcall_rwlock)
1738 {
1739     fat_rwlock_wrlock(&dp->upcall_rwlock);
1740 }
1741
1742 static void
1743 dpif_netdev_disable_upcall(struct dpif *dpif)
1744     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
1745 {
1746     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1747     dp_netdev_disable_upcall(dp);
1748 }
1749
1750 static void
1751 dp_netdev_enable_upcall(struct dp_netdev *dp)
1752     OVS_RELEASES(dp->upcall_rwlock)
1753 {
1754     fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
1755 }
1756
1757 static void
1758 dpif_netdev_enable_upcall(struct dpif *dpif)
1759     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
1760 {
1761     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1762     dp_netdev_enable_upcall(dp);
1763 }
1764
1765 static void
1766 dp_netdev_set_pmd_threads(struct dp_netdev *dp, int n)
1767 {
1768     int i;
1769
1770     if (n == dp->n_pmd_threads) {
1771         return;
1772     }
1773
1774     /* Stop existing threads. */
1775     latch_set(&dp->exit_latch);
1776     dp_netdev_reload_pmd_threads(dp);
1777     for (i = 0; i < dp->n_pmd_threads; i++) {
1778         struct pmd_thread *f = &dp->pmd_threads[i];
1779
1780         xpthread_join(f->thread, NULL);
1781     }
1782     latch_poll(&dp->exit_latch);
1783     free(dp->pmd_threads);
1784
1785     /* Start new threads. */
1786     dp->pmd_threads = xmalloc(n * sizeof *dp->pmd_threads);
1787     dp->n_pmd_threads = n;
1788
1789     for (i = 0; i < n; i++) {
1790         struct pmd_thread *f = &dp->pmd_threads[i];
1791
1792         f->dp = dp;
1793         f->id = i;
1794         atomic_store(&f->change_seq, 1);
1795
1796         /* Each thread will distribute all devices rx-queues among
1797          * themselves. */
1798         f->thread = ovs_thread_create("pmd", pmd_thread_main, f);
1799     }
1800 }
1801
1802 \f
1803 static void *
1804 dp_netdev_flow_stats_new_cb(void)
1805 {
1806     struct dp_netdev_flow_stats *bucket = xzalloc_cacheline(sizeof *bucket);
1807     ovs_mutex_init(&bucket->mutex);
1808     return bucket;
1809 }
1810
1811 static void
1812 dp_netdev_flow_used(struct dp_netdev_flow *netdev_flow,
1813                     int cnt, int size,
1814                     uint16_t tcp_flags)
1815 {
1816     long long int now = time_msec();
1817     struct dp_netdev_flow_stats *bucket;
1818
1819     bucket = ovsthread_stats_bucket_get(&netdev_flow->stats,
1820                                         dp_netdev_flow_stats_new_cb);
1821
1822     ovs_mutex_lock(&bucket->mutex);
1823     bucket->used = MAX(now, bucket->used);
1824     bucket->packet_count += cnt;
1825     bucket->byte_count += size;
1826     bucket->tcp_flags |= tcp_flags;
1827     ovs_mutex_unlock(&bucket->mutex);
1828 }
1829
1830 static void *
1831 dp_netdev_stats_new_cb(void)
1832 {
1833     struct dp_netdev_stats *bucket = xzalloc_cacheline(sizeof *bucket);
1834     ovs_mutex_init(&bucket->mutex);
1835     return bucket;
1836 }
1837
1838 static void
1839 dp_netdev_count_packet(struct dp_netdev *dp, enum dp_stat_type type, int cnt)
1840 {
1841     struct dp_netdev_stats *bucket;
1842
1843     bucket = ovsthread_stats_bucket_get(&dp->stats, dp_netdev_stats_new_cb);
1844     ovs_mutex_lock(&bucket->mutex);
1845     bucket->n[type] += cnt;
1846     ovs_mutex_unlock(&bucket->mutex);
1847 }
1848
1849 struct packet_batch {
1850     unsigned int packet_count;
1851     unsigned int byte_count;
1852     uint16_t tcp_flags;
1853
1854     struct dp_netdev_flow *flow;
1855
1856     struct dpif_packet *packets[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
1857     struct pkt_metadata md;
1858 };
1859
1860 static inline void
1861 packet_batch_update(struct packet_batch *batch,
1862                     struct dpif_packet *packet, const struct miniflow *mf)
1863 {
1864     batch->tcp_flags |= miniflow_get_tcp_flags(mf);
1865     batch->packets[batch->packet_count++] = packet;
1866     batch->byte_count += ofpbuf_size(&packet->ofpbuf);
1867 }
1868
1869 static inline void
1870 packet_batch_init(struct packet_batch *batch, struct dp_netdev_flow *flow,
1871                   struct pkt_metadata *md)
1872 {
1873     batch->flow = flow;
1874     batch->md = *md;
1875
1876     batch->packet_count = 0;
1877     batch->byte_count = 0;
1878     batch->tcp_flags = 0;
1879 }
1880
1881 static inline void
1882 packet_batch_execute(struct packet_batch *batch, struct dp_netdev *dp)
1883 {
1884     struct dp_netdev_actions *actions;
1885     struct dp_netdev_flow *flow = batch->flow;
1886
1887     dp_netdev_flow_used(batch->flow, batch->packet_count, batch->byte_count,
1888                         batch->tcp_flags);
1889
1890     actions = dp_netdev_flow_get_actions(flow);
1891
1892     dp_netdev_execute_actions(dp, batch->packets,
1893                               batch->packet_count, true, &batch->md,
1894                               actions->actions, actions->size);
1895
1896     dp_netdev_count_packet(dp, DP_STAT_HIT, batch->packet_count);
1897 }
1898
1899 static void
1900 dp_netdev_input(struct dp_netdev *dp, struct dpif_packet **packets, int cnt,
1901                 struct pkt_metadata *md)
1902 {
1903     struct dp_netdev_queue q = DP_NETDEV_QUEUE_INITIALIZER;
1904     struct packet_batch batches[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
1905     struct netdev_flow_key keys[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
1906     const struct miniflow *mfs[NETDEV_MAX_RX_BATCH]; /* NULL at bad packets. */
1907     struct cls_rule *rules[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
1908     size_t n_batches, i;
1909
1910     for (i = 0; i < cnt; i++) {
1911         if (OVS_UNLIKELY(ofpbuf_size(&packets[i]->ofpbuf) < ETH_HEADER_LEN)) {
1912             dpif_packet_delete(packets[i]);
1913             mfs[i] = NULL;
1914             continue;
1915         }
1916
1917         miniflow_initialize(&keys[i].flow, keys[i].buf);
1918         miniflow_extract(&packets[i]->ofpbuf, md, &keys[i].flow);
1919         mfs[i] = &keys[i].flow;
1920     }
1921
1922     classifier_lookup_miniflow_batch(&dp->cls, mfs, rules, cnt);
1923
1924     n_batches = 0;
1925     for (i = 0; i < cnt; i++) {
1926         struct dp_netdev_flow *flow;
1927         struct packet_batch *batch;
1928         size_t j;
1929
1930         if (OVS_UNLIKELY(!mfs[i])) {
1931             continue;
1932         }
1933
1934         if (OVS_UNLIKELY(!rules[i])) {
1935             struct ofpbuf *buf = &packets[i]->ofpbuf;
1936
1937             dp_netdev_count_packet(dp, DP_STAT_MISS, 1);
1938             dp_netdev_queue_userspace_packet(&q, buf, DPIF_UC_MISS,
1939                                              mfs[i], NULL);
1940             dpif_packet_delete(packets[i]);
1941             continue;
1942         }
1943
1944         /* XXX: This O(n^2) algortihm makes sense if we're operating under the
1945          * assumption that the number of distinct flows (and therefore the
1946          * number of distinct batches) is quite small.  If this turns out not
1947          * to be the case, it may make sense to pre sort based on the
1948          * netdev_flow pointer.  That done we can get the appropriate batching
1949          * in O(n * log(n)) instead. */
1950         batch = NULL;
1951         flow = dp_netdev_flow_cast(rules[i]);
1952         for (j = 0; j < n_batches; j++) {
1953             if (batches[j].flow == flow) {
1954                 batch = &batches[j];
1955                 break;
1956             }
1957         }
1958
1959         if (!batch) {
1960             batch = &batches[n_batches++];
1961             packet_batch_init(batch, flow, md);
1962         }
1963         packet_batch_update(batch, packets[i], mfs[i]);
1964     }
1965
1966     for (i = 0; i < n_batches; i++) {
1967         packet_batch_execute(&batches[i], dp);
1968     }
1969
1970     if (q.packet_count) {
1971         dp_netdev_execute_userspace_queue(&q, dp);
1972     }
1973 }
1974
1975 static void
1976 dp_netdev_port_input(struct dp_netdev *dp, struct dpif_packet **packets,
1977                      int cnt, odp_port_t port_no)
1978 {
1979     uint32_t *recirc_depth = recirc_depth_get();
1980     struct pkt_metadata md = PKT_METADATA_INITIALIZER(port_no);
1981
1982     *recirc_depth = 0;
1983     dp_netdev_input(dp, packets, cnt, &md);
1984 }
1985
1986 static int
1987 dp_netdev_queue_userspace_packet(struct dp_netdev_queue *q,
1988                                  struct ofpbuf *packet, int type,
1989                                  const struct miniflow *key,
1990                                  const struct nlattr *userdata)
1991 {
1992     if (q->packet_count < NETDEV_MAX_RX_BATCH) {
1993         int cnt = q->packet_count;
1994         struct dpif_upcall *upcall = &q->upcalls[cnt];
1995         struct ofpbuf *buf = &q->bufs[cnt];
1996         size_t buf_size;
1997         struct flow flow;
1998         void *data;
1999
2000         upcall->type = type;
2001
2002         /* Allocate buffer big enough for everything. */
2003         buf_size = ODPUTIL_FLOW_KEY_BYTES;
2004         if (userdata) {
2005             buf_size += NLA_ALIGN(userdata->nla_len);
2006         }
2007         buf_size += ofpbuf_size(packet);
2008         ofpbuf_init(buf, buf_size);
2009
2010         /* Put ODP flow. */
2011         miniflow_expand(key, &flow);
2012         odp_flow_key_from_flow(buf, &flow, NULL, flow.in_port.odp_port, true);
2013         upcall->key = ofpbuf_data(buf);
2014         upcall->key_len = ofpbuf_size(buf);
2015
2016         /* Put userdata. */
2017         if (userdata) {
2018             upcall->userdata = ofpbuf_put(buf, userdata,
2019                                           NLA_ALIGN(userdata->nla_len));
2020         }
2021
2022         /* We have to perform a copy of the packet, because we cannot send DPDK
2023          * mbufs to a non pmd thread. When the upcall processing will be done
2024          * in the pmd thread, this copy can be avoided */
2025         data = ofpbuf_put(buf, ofpbuf_data(packet), ofpbuf_size(packet));
2026         ofpbuf_use_stub(&upcall->packet, data, ofpbuf_size(packet));
2027         ofpbuf_set_size(&upcall->packet, ofpbuf_size(packet));
2028
2029         q->packet_count++;
2030         return 0;
2031     } else {
2032         return ENOBUFS;
2033     }
2034 }
2035
2036 static void
2037 dp_netdev_execute_userspace_queue(struct dp_netdev_queue *q,
2038                                   struct dp_netdev *dp)
2039 {
2040     struct dpif_upcall *upcalls = q->upcalls;
2041     struct ofpbuf *bufs = q->bufs;
2042     int cnt = q->packet_count;
2043
2044     if (!fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock)) {
2045         ovs_assert(dp->upcall_cb);
2046         dp->upcall_cb(dp->dpif, upcalls, bufs, cnt);
2047         fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
2048     } else {
2049         int i;
2050
2051         for (i = 0; i < cnt; i++) {
2052             ofpbuf_uninit(&bufs[i]);
2053             ofpbuf_uninit(&upcalls[i].packet);
2054         }
2055     }
2056 }
2057
2058 struct dp_netdev_execute_aux {
2059     struct dp_netdev *dp;
2060 };
2061
2062 static void
2063 dpif_netdev_register_upcall_cb(struct dpif *dpif, exec_upcall_cb *cb)
2064 {
2065     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2066     dp->upcall_cb = cb;
2067 }
2068
2069 static void
2070 dp_execute_cb(void *aux_, struct dpif_packet **packets, int cnt,
2071               struct pkt_metadata *md,
2072               const struct nlattr *a, bool may_steal)
2073     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2074 {
2075     struct dp_netdev_execute_aux *aux = aux_;
2076     int type = nl_attr_type(a);
2077     struct dp_netdev_port *p;
2078     uint32_t *depth = recirc_depth_get();
2079     int i;
2080
2081     switch ((enum ovs_action_attr)type) {
2082     case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
2083         p = dp_netdev_lookup_port(aux->dp, u32_to_odp(nl_attr_get_u32(a)));
2084         if (OVS_LIKELY(p)) {
2085             netdev_send(p->netdev, packets, cnt, may_steal);
2086         } else if (may_steal) {
2087             for (i = 0; i < cnt; i++) {
2088                 dpif_packet_delete(packets[i]);
2089             }
2090         }
2091         break;
2092
2093     case OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE: {
2094         const struct nlattr *userdata;
2095         struct netdev_flow_key key;
2096         struct dp_netdev_queue q = DP_NETDEV_QUEUE_INITIALIZER;
2097
2098         userdata = nl_attr_find_nested(a, OVS_USERSPACE_ATTR_USERDATA);
2099
2100         miniflow_initialize(&key.flow, key.buf);
2101
2102         for (i = 0; i < cnt; i++) {
2103             struct ofpbuf *packet;
2104
2105             packet = &packets[i]->ofpbuf;
2106
2107             miniflow_extract(packet, md, &key.flow);
2108
2109             dp_netdev_queue_userspace_packet(&q, packet,
2110                                              DPIF_UC_ACTION, &key.flow,
2111                                              userdata);
2112             if (may_steal) {
2113                 dpif_packet_delete(packets[i]);
2114             }
2115         }
2116
2117         if (q.packet_count) {
2118             dp_netdev_execute_userspace_queue(&q, aux->dp);
2119         }
2120         break;
2121     }
2122
2123     case OVS_ACTION_ATTR_HASH: {
2124         const struct ovs_action_hash *hash_act;
2125         struct netdev_flow_key key;
2126         uint32_t hash;
2127
2128         hash_act = nl_attr_get(a);
2129
2130         miniflow_initialize(&key.flow, key.buf);
2131
2132         for (i = 0; i < cnt; i++) {
2133
2134             /* XXX: this is slow. Use RSS hash in the future */
2135             miniflow_extract(&packets[i]->ofpbuf, md, &key.flow);
2136
2137             if (hash_act->hash_alg == OVS_HASH_ALG_L4) {
2138                 /* Hash need not be symmetric, nor does it need to include
2139                  * L2 fields. */
2140                 hash = miniflow_hash_5tuple(&key.flow, hash_act->hash_basis);
2141             } else {
2142                 VLOG_WARN("Unknown hash algorithm specified "
2143                           "for the hash action.");
2144                 hash = 2;
2145             }
2146
2147             if (!hash) {
2148                 hash = 1; /* 0 is not valid */
2149             }
2150
2151             if (i == 0) {
2152                 md->dp_hash = hash;
2153             }
2154             packets[i]->dp_hash = hash;
2155         }
2156         break;
2157     }
2158
2159     case OVS_ACTION_ATTR_RECIRC:
2160         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
2161
2162             (*depth)++;
2163             for (i = 0; i < cnt; i++) {
2164                 struct dpif_packet *recirc_pkt;
2165                 struct pkt_metadata recirc_md = *md;
2166
2167                 recirc_pkt = (may_steal) ? packets[i]
2168                                     : dpif_packet_clone(packets[i]);
2169
2170                 recirc_md.recirc_id = nl_attr_get_u32(a);
2171
2172                 /* Hash is private to each packet */
2173                 recirc_md.dp_hash = packets[i]->dp_hash;
2174
2175                 dp_netdev_input(aux->dp, &recirc_pkt, 1, &recirc_md);
2176             }
2177             (*depth)--;
2178
2179             break;
2180         } else {
2181             VLOG_WARN("Packet dropped. Max recirculation depth exceeded.");
2182             if (may_steal) {
2183                 for (i = 0; i < cnt; i++) {
2184                     dpif_packet_delete(packets[i]);
2185                 }
2186             }
2187         }
2188         break;
2189
2190     case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
2191     case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
2192     case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_MPLS:
2193     case OVS_ACTION_ATTR_POP_MPLS:
2194     case OVS_ACTION_ATTR_SET:
2195     case OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE:
2196     case OVS_ACTION_ATTR_UNSPEC:
2197     case __OVS_ACTION_ATTR_MAX:
2198         OVS_NOT_REACHED();
2199     }
2200 }
2201
2202 static void
2203 dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev *dp,
2204                           struct dpif_packet **packets, int cnt,
2205                           bool may_steal, struct pkt_metadata *md,
2206                           const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
2207 {
2208     struct dp_netdev_execute_aux aux = {dp};
2209
2210     odp_execute_actions(&aux, packets, cnt, may_steal, md, actions,
2211                         actions_len, dp_execute_cb);
2212 }
2213
2214 const struct dpif_class dpif_netdev_class = {
2215     "netdev",
2216     dpif_netdev_enumerate,
2217     dpif_netdev_port_open_type,
2218     dpif_netdev_open,
2219     dpif_netdev_close,
2220     dpif_netdev_destroy,
2221     dpif_netdev_run,
2222     dpif_netdev_wait,
2223     dpif_netdev_get_stats,
2224     dpif_netdev_port_add,
2225     dpif_netdev_port_del,
2226     dpif_netdev_port_query_by_number,
2227     dpif_netdev_port_query_by_name,
2228     NULL,                       /* port_get_pid */
2229     dpif_netdev_port_dump_start,
2230     dpif_netdev_port_dump_next,
2231     dpif_netdev_port_dump_done,
2232     dpif_netdev_port_poll,
2233     dpif_netdev_port_poll_wait,
2234     dpif_netdev_flow_get,
2235     dpif_netdev_flow_flush,
2236     dpif_netdev_flow_dump_create,
2237     dpif_netdev_flow_dump_destroy,
2238     dpif_netdev_flow_dump_thread_create,
2239     dpif_netdev_flow_dump_thread_destroy,
2240     dpif_netdev_flow_dump_next,
2241     dpif_netdev_operate,
2242     NULL,                       /* recv_set */
2243     NULL,                       /* handlers_set */
2244     dpif_netdev_queue_to_priority,
2245     NULL,                       /* recv */
2246     NULL,                       /* recv_wait */
2247     NULL,                       /* recv_purge */
2248     dpif_netdev_register_upcall_cb,
2249     dpif_netdev_enable_upcall,
2250     dpif_netdev_disable_upcall,
2251 };
2252
2253 static void
2254 dpif_dummy_change_port_number(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
2255                               const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
2256 {
2257     struct dp_netdev_port *old_port;
2258     struct dp_netdev_port *new_port;
2259     struct dp_netdev *dp;
2260     odp_port_t port_no;
2261
2262     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
2263     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, argv[1]);
2264     if (!dp || !dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class)) {
2265         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
2266         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown datapath or not a dummy");
2267         return;
2268     }
2269     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
2270     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
2271
2272     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
2273     if (get_port_by_name(dp, argv[2], &old_port)) {
2274         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown port");
2275         goto exit;
2276     }
2277
2278     port_no = u32_to_odp(atoi(argv[3]));
2279     if (!port_no || port_no == ODPP_NONE) {
2280         unixctl_command_reply_error(conn, "bad port number");
2281         goto exit;
2282     }
2283     if (dp_netdev_lookup_port(dp, port_no)) {
2284         unixctl_command_reply_error(conn, "port number already in use");
2285         goto exit;
2286     }
2287
2288     /* Remove old port. */
2289     cmap_remove(&dp->ports, &old_port->node, hash_port_no(old_port->port_no));
2290     ovsrcu_postpone(free, old_port);
2291
2292     /* Insert new port (cmap semantics mean we cannot re-insert 'old_port'). */
2293     new_port = xmemdup(old_port, sizeof *old_port);
2294     new_port->port_no = port_no;
2295     cmap_insert(&dp->ports, &new_port->node, hash_port_no(port_no));
2296
2297     seq_change(dp->port_seq);
2298     unixctl_command_reply(conn, NULL);
2299
2300 exit:
2301     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
2302     dp_netdev_unref(dp);
2303 }
2304
2305 static void
2306 dpif_dummy_delete_port(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
2307                        const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
2308 {
2309     struct dp_netdev_port *port;
2310     struct dp_netdev *dp;
2311
2312     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
2313     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, argv[1]);
2314     if (!dp || !dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class)) {
2315         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
2316         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown datapath or not a dummy");
2317         return;
2318     }
2319     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
2320     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
2321
2322     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
2323     if (get_port_by_name(dp, argv[2], &port)) {
2324         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown port");
2325     } else if (port->port_no == ODPP_LOCAL) {
2326         unixctl_command_reply_error(conn, "can't delete local port");
2327     } else {
2328         do_del_port(dp, port);
2329         unixctl_command_reply(conn, NULL);
2330     }
2331     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
2332
2333     dp_netdev_unref(dp);
2334 }
2335
2336 static void
2337 dpif_dummy_register__(const char *type)
2338 {
2339     struct dpif_class *class;
2340
2341     class = xmalloc(sizeof *class);
2342     *class = dpif_netdev_class;
2343     class->type = xstrdup(type);
2344     dp_register_provider(class);
2345 }
2346
2347 void
2348 dpif_dummy_register(bool override)
2349 {
2350     if (override) {
2351         struct sset types;
2352         const char *type;
2353
2354         sset_init(&types);
2355         dp_enumerate_types(&types);
2356         SSET_FOR_EACH (type, &types) {
2357             if (!dp_unregister_provider(type)) {
2358                 dpif_dummy_register__(type);
2359             }
2360         }
2361         sset_destroy(&types);
2362     }
2363
2364     dpif_dummy_register__("dummy");
2365
2366     unixctl_command_register("dpif-dummy/change-port-number",
2367                              "DP PORT NEW-NUMBER",
2368                              3, 3, dpif_dummy_change_port_number, NULL);
2369     unixctl_command_register("dpif-dummy/delete-port", "DP PORT",
2370                              2, 2, dpif_dummy_delete_port, NULL);
2371 }