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 static struct vlog_rate_limit upcall_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(600, 600);
  89
  90 /* Datapath based on the network device interface from netdev.h.
  91  *
  92  *
  93  * Thread-safety
  94  * =============
  95  *
  96  * Some members, marked 'const', are immutable.  Accessing other members
  97  * requires synchronization, as noted in more detail below.
  98  *
  99  * Acquisition order is, from outermost to innermost:
 100  *
 101  *    dp_netdev_mutex (global)
 102  *    port_mutex
 103  *    flow_mutex
 104  */
 105 struct dp_netdev {
 106     const struct dpif_class *const class;
 107     const char *const name;
 108     struct dpif *dpif;
 109     struct ovs_refcount ref_cnt;
 110     atomic_flag destroyed;
 111
 112     /* Flows.
 113      *
 114      * Writers of 'flow_table' must take the 'flow_mutex'.  Corresponding
 115      * changes to 'cls' must be made while still holding the 'flow_mutex'.
 116      */
 117     struct ovs_mutex flow_mutex;
 118     struct classifier cls;
 119     struct cmap flow_table OVS_GUARDED; /* Flow table. */
 120
 121     /* Statistics.
 122      *
 123      * ovsthread_stats is internally synchronized. */
 124     struct ovsthread_stats stats; /* Contains 'struct dp_netdev_stats *'. */
 125
 126     /* Ports.
 127      *
 128      * Protected by RCU.  Take the mutex to add or remove ports. */
 129     struct ovs_mutex port_mutex;
 130     struct cmap ports;
 131     struct seq *port_seq;       /* Incremented whenever a port changes. */
 132
 133     /* Protects access to ofproto-dpif-upcall interface during revalidator
 134      * thread synchronization. */
 135     struct fat_rwlock upcall_rwlock;
 136     upcall_callback *upcall_cb;  /* Callback function for executing upcalls. */
 137     void *upcall_aux;
 138
 139     /* Forwarding threads. */
 140     struct latch exit_latch;
 141     struct pmd_thread *pmd_threads;
 142     size_t n_pmd_threads;
 143     int pmd_count;
 144 };
 145
 146 static struct dp_netdev_port *dp_netdev_lookup_port(const struct dp_netdev *dp,
 147                                                     odp_port_t);
 148
 149 enum dp_stat_type {
 150     DP_STAT_HIT,                /* Packets that matched in the flow table. */
 151     DP_STAT_MISS,               /* Packets that did not match. */
 152     DP_STAT_LOST,               /* Packets not passed up to the client. */
 153     DP_N_STATS
 154 };
 155
 156 /* Contained by struct dp_netdev's 'stats' member.  */
 157 struct dp_netdev_stats {
 158     struct ovs_mutex mutex;          /* Protects 'n'. */
 159
 160     /* Indexed by DP_STAT_*, protected by 'mutex'. */
 161     unsigned long long int n[DP_N_STATS] OVS_GUARDED;
 162 };
 163
 164
 165 /* A port in a netdev-based datapath. */
 166 struct dp_netdev_port {
 167     struct cmap_node node;      /* Node in dp_netdev's 'ports'. */
 168     odp_port_t port_no;
 169     struct netdev *netdev;
 170     struct netdev_saved_flags *sf;
 171     struct netdev_rxq **rxq;
 172     struct ovs_refcount ref_cnt;
 173     char *type;                 /* Port type as requested by user. */
 174 };
 175
 176
 177 /* Stores a miniflow */
 178
 179 /* There are fields in the flow structure that we never use. Therefore we can
 180  * save a few words of memory */
 181 #define NETDEV_KEY_BUF_SIZE_U32 (FLOW_U32S - MINI_N_INLINE \
 182                                  - FLOW_U32_SIZE(regs) \
 183                                  - FLOW_U32_SIZE(metadata) \
 184                                 )
 185 struct netdev_flow_key {
 186     struct miniflow flow;
 187     uint32_t buf[NETDEV_KEY_BUF_SIZE_U32];
 188 };
 189
 190 /* A flow in dp_netdev's 'flow_table'.
 191  *
 192  *
 193  * Thread-safety
 194  * =============
 195  *
 196  * Except near the beginning or ending of its lifespan, rule 'rule' belongs to
 197  * its dp_netdev's classifier.  The text below calls this classifier 'cls'.
 198  *
 199  * Motivation
 200  * ----------
 201  *
 202  * The thread safety rules described here for "struct dp_netdev_flow" are
 203  * motivated by two goals:
 204  *
 205  *    - Prevent threads that read members of "struct dp_netdev_flow" from
 206  *      reading bad data due to changes by some thread concurrently modifying
 207  *      those members.
 208  *
 209  *    - Prevent two threads making changes to members of a given "struct
 210  *      dp_netdev_flow" from interfering with each other.
 211  *
 212  *
 213  * Rules
 214  * -----
 215  *
 216  * A flow 'flow' may be accessed without a risk of being freed during an RCU
 217  * grace period.  Code that needs to hold onto a flow for a while
 218  * should try incrementing 'flow->ref_cnt' with dp_netdev_flow_ref().
 219  *
 220  * 'flow->ref_cnt' protects 'flow' from being freed.  It doesn't protect the
 221  * flow from being deleted from 'cls' and it doesn't protect members of 'flow'
 222  * from modification.
 223  *
 224  * Some members, marked 'const', are immutable.  Accessing other members
 225  * requires synchronization, as noted in more detail below.
 226  */
 227 struct dp_netdev_flow {
 228     /* Packet classification. */
 229     const struct cls_rule cr;   /* In owning dp_netdev's 'cls'. */
 230
 231     /* Hash table index by unmasked flow. */
 232     const struct cmap_node node; /* In owning dp_netdev's 'flow_table'. */
 233     const struct flow flow;      /* The flow that created this entry. */
 234
 235     /* Number of references.
 236      * The classifier owns one reference.
 237      * Any thread trying to keep a rule from being freed should hold its own
 238      * reference. */
 239     struct ovs_refcount ref_cnt;
 240
 241     /* Statistics.
 242      *
 243      * Reading or writing these members requires 'mutex'. */
 244     struct ovsthread_stats stats; /* Contains "struct dp_netdev_flow_stats". */
 245
 246     /* Actions. */
 247     OVSRCU_TYPE(struct dp_netdev_actions *) actions;
 248 };
 249
 250 static void dp_netdev_flow_unref(struct dp_netdev_flow *);
 251
 252 /* Contained by struct dp_netdev_flow's 'stats' member.  */
 253 struct dp_netdev_flow_stats {
 254     struct ovs_mutex mutex;         /* Guards all the other members. */
 255
 256     long long int used OVS_GUARDED; /* Last used time, in monotonic msecs. */
 257     long long int packet_count OVS_GUARDED; /* Number of packets matched. */
 258     long long int byte_count OVS_GUARDED;   /* Number of bytes matched. */
 259     uint16_t tcp_flags OVS_GUARDED; /* Bitwise-OR of seen tcp_flags values. */
 260 };
 261
 262 /* A set of datapath actions within a "struct dp_netdev_flow".
 263  *
 264  *
 265  * Thread-safety
 266  * =============
 267  *
 268  * A struct dp_netdev_actions 'actions' is protected with RCU. */
 269 struct dp_netdev_actions {
 270     /* These members are immutable: they do not change during the struct's
 271      * lifetime.  */
 272     struct nlattr *actions;     /* Sequence of OVS_ACTION_ATTR_* attributes. */
 273     unsigned int size;          /* Size of 'actions', in bytes. */
 274 };
 275
 276 struct dp_netdev_actions *dp_netdev_actions_create(const struct nlattr *,
 277                                                    size_t);
 278 struct dp_netdev_actions *dp_netdev_flow_get_actions(
 279     const struct dp_netdev_flow *);
 280 static void dp_netdev_actions_free(struct dp_netdev_actions *);
 281
 282 /* PMD: Poll modes drivers.  PMD accesses devices via polling to eliminate
 283  * the performance overhead of interrupt processing.  Therefore netdev can
 284  * not implement rx-wait for these devices.  dpif-netdev needs to poll
 285  * these device to check for recv buffer.  pmd-thread does polling for
 286  * devices assigned to itself thread.
 287  *
 288  * DPDK used PMD for accessing NIC.
 289  *
 290  * A thread that receives packets from PMD ports, looks them up in the flow
 291  * table, and executes the actions it finds.
 292  **/
 293 struct pmd_thread {
 294     struct dp_netdev *dp;
 295     pthread_t thread;
 296     int id;
 297     atomic_uint change_seq;
 298 };
 299
 300 #define PMD_INITIAL_SEQ 1
 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 void dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev *dp,
 324                                       struct dpif_packet **, int c,
 325                                       bool may_steal, struct pkt_metadata *,
 326                                       const struct nlattr *actions,
 327                                       size_t actions_len);
 328 static void dp_netdev_port_input(struct dp_netdev *dp,
 329                                  struct dpif_packet **packets, int cnt,
 330                                  odp_port_t port_no);
 331
 332 static void dp_netdev_set_pmd_threads(struct dp_netdev *, int n);
 333 static void dp_netdev_disable_upcall(struct dp_netdev *);
 334
 335 static struct dpif_netdev *
 336 dpif_netdev_cast(const struct dpif *dpif)
 337 {
 338     ovs_assert(dpif->dpif_class->open == dpif_netdev_open);
 339     return CONTAINER_OF(dpif, struct dpif_netdev, dpif);
 340 }
 341
 342 static struct dp_netdev *
 343 get_dp_netdev(const struct dpif *dpif)
 344 {
 345     return dpif_netdev_cast(dpif)->dp;
 346 }
 347
 348 static int
 349 dpif_netdev_enumerate(struct sset *all_dps,
 350                       const struct dpif_class *dpif_class)
 351 {
 352     struct shash_node *node;
 353
 354     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
 355     SHASH_FOR_EACH(node, &dp_netdevs) {
 356         struct dp_netdev *dp = node->data;
 357         if (dpif_class != dp->class) {
 358             /* 'dp_netdevs' contains both "netdev" and "dummy" dpifs.
 359              * If the class doesn't match, skip this dpif. */
 360              continue;
 361         }
 362         sset_add(all_dps, node->name);
 363     }
 364     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
 365
 366     return 0;
 367 }
 368
 369 static bool
 370 dpif_netdev_class_is_dummy(const struct dpif_class *class)
 371 {
 372     return class != &dpif_netdev_class;
 373 }
 374
 375 static const char *
 376 dpif_netdev_port_open_type(const struct dpif_class *class, const char *type)
 377 {
 378     return strcmp(type, "internal") ? type
 379                   : dpif_netdev_class_is_dummy(class) ? "dummy"
 380                   : "tap";
 381 }
 382
 383 static struct dpif *
 384 create_dpif_netdev(struct dp_netdev *dp)
 385 {
 386     uint16_t netflow_id = hash_string(dp->name, 0);
 387     struct dpif_netdev *dpif;
 388
 389     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
 390
 391     dpif = xmalloc(sizeof *dpif);
 392     dpif_init(&dpif->dpif, dp->class, dp->name, netflow_id >> 8, netflow_id);
 393     dpif->dp = dp;
 394     dpif->last_port_seq = seq_read(dp->port_seq);
 395
 396     return &dpif->dpif;
 397 }
 398
 399 /* Choose an unused, non-zero port number and return it on success.
 400  * Return ODPP_NONE on failure. */
 401 static odp_port_t
 402 choose_port(struct dp_netdev *dp, const char *name)
 403     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
 404 {
 405     uint32_t port_no;
 406
 407     if (dp->class != &dpif_netdev_class) {
 408         const char *p;
 409         int start_no = 0;
 410
 411         /* If the port name begins with "br", start the number search at
 412          * 100 to make writing tests easier. */
 413         if (!strncmp(name, "br", 2)) {
 414             start_no = 100;
 415         }
 416
 417         /* If the port name contains a number, try to assign that port number.
 418          * This can make writing unit tests easier because port numbers are
 419          * predictable. */
 420         for (p = name; *p != '\0'; p++) {
 421             if (isdigit((unsigned char) *p)) {
 422                 port_no = start_no + strtol(p, NULL, 10);
 423                 if (port_no > 0 && port_no != odp_to_u32(ODPP_NONE)
 424                     && !dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(port_no))) {
 425                     return u32_to_odp(port_no);
 426                 }
 427                 break;
 428             }
 429         }
 430     }
 431
 432     for (port_no = 1; port_no <= UINT16_MAX; port_no++) {
 433         if (!dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(port_no))) {
 434             return u32_to_odp(port_no);
 435         }
 436     }
 437
 438     return ODPP_NONE;
 439 }
 440
 441 static int
 442 create_dp_netdev(const char *name, const struct dpif_class *class,
 443                  struct dp_netdev **dpp)
 444     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex)
 445 {
 446     struct dp_netdev *dp;
 447     int error;
 448
 449     dp = xzalloc(sizeof *dp);
 450     shash_add(&dp_netdevs, name, dp);
 451
 452     *CONST_CAST(const struct dpif_class **, &dp->class) = class;
 453     *CONST_CAST(const char **, &dp->name) = xstrdup(name);
 454     ovs_refcount_init(&dp->ref_cnt);
 455     atomic_flag_clear(&dp->destroyed);
 456
 457     ovs_mutex_init(&dp->flow_mutex);
 458     classifier_init(&dp->cls, NULL);
 459     cmap_init(&dp->flow_table);
 460
 461     ovsthread_stats_init(&dp->stats);
 462
 463     ovs_mutex_init(&dp->port_mutex);
 464     cmap_init(&dp->ports);
 465     dp->port_seq = seq_create();
 466     latch_init(&dp->exit_latch);
 467     fat_rwlock_init(&dp->upcall_rwlock);
 468
 469     /* Disable upcalls by default. */
 470     dp_netdev_disable_upcall(dp);
 471     dp->upcall_aux = NULL;
 472     dp->upcall_cb = NULL;
 473
 474     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
 475     error = do_add_port(dp, name, "internal", ODPP_LOCAL);
 476     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
 477     if (error) {
 478         dp_netdev_free(dp);
 479         return error;
 480     }
 481
 482     *dpp = dp;
 483     return 0;
 484 }
 485
 486 static int
 487 dpif_netdev_open(const struct dpif_class *class, const char *name,
 488                  bool create, struct dpif **dpifp)
 489 {
 490     struct dp_netdev *dp;
 491     int error;
 492
 493     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
 494     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, name);
 495     if (!dp) {
 496         error = create ? create_dp_netdev(name, class, &dp) : ENODEV;
 497     } else {
 498         error = (dp->class != class ? EINVAL
 499                  : create ? EEXIST
 500                  : 0);
 501     }
 502     if (!error) {
 503         *dpifp = create_dpif_netdev(dp);
 504         dp->dpif = *dpifp;
 505     }
 506     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
 507
 508     return error;
 509 }
 510
 511 /* Requires dp_netdev_mutex so that we can't get a new reference to 'dp'
 512  * through the 'dp_netdevs' shash while freeing 'dp'. */
 513 static void
 514 dp_netdev_free(struct dp_netdev *dp)
 515     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex)
 516 {
 517     struct dp_netdev_port *port;
 518     struct dp_netdev_stats *bucket;
 519     int i;
 520
 521     shash_find_and_delete(&dp_netdevs, dp->name);
 522
 523     dp_netdev_set_pmd_threads(dp, 0);
 524     free(dp->pmd_threads);
 525
 526     dp_netdev_flow_flush(dp);
 527     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
 528     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
 529         do_del_port(dp, port);
 530     }
 531     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
 532
 533     OVSTHREAD_STATS_FOR_EACH_BUCKET (bucket, i, &dp->stats) {
 534         ovs_mutex_destroy(&bucket->mutex);
 535         free_cacheline(bucket);
 536     }
 537     ovsthread_stats_destroy(&dp->stats);
 538
 539     classifier_destroy(&dp->cls);
 540     cmap_destroy(&dp->flow_table);
 541     ovs_mutex_destroy(&dp->flow_mutex);
 542     seq_destroy(dp->port_seq);
 543     cmap_destroy(&dp->ports);
 544     fat_rwlock_destroy(&dp->upcall_rwlock);
 545     latch_destroy(&dp->exit_latch);
 546     free(CONST_CAST(char *, dp->name));
 547     free(dp);
 548 }
 549
 550 static void
 551 dp_netdev_unref(struct dp_netdev *dp)
 552 {
 553     if (dp) {
 554         /* Take dp_netdev_mutex so that, if dp->ref_cnt falls to zero, we can't
 555          * get a new reference to 'dp' through the 'dp_netdevs' shash. */
 556         ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
 557         if (ovs_refcount_unref_relaxed(&dp->ref_cnt) == 1) {
 558             dp_netdev_free(dp);
 559         }
 560         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
 561     }
 562 }
 563
 564 static void
 565 dpif_netdev_close(struct dpif *dpif)
 566 {
 567     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 568
 569     dp_netdev_unref(dp);
 570     free(dpif);
 571 }
 572
 573 static int
 574 dpif_netdev_destroy(struct dpif *dpif)
 575 {
 576     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 577
 578     if (!atomic_flag_test_and_set(&dp->destroyed)) {
 579         if (ovs_refcount_unref_relaxed(&dp->ref_cnt) == 1) {
 580             /* Can't happen: 'dpif' still owns a reference to 'dp'. */
 581             OVS_NOT_REACHED();
 582         }
 583     }
 584
 585     return 0;
 586 }
 587
 588 static int
 589 dpif_netdev_get_stats(const struct dpif *dpif, struct dpif_dp_stats *stats)
 590 {
 591     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 592     struct dp_netdev_stats *bucket;
 593     size_t i;
 594
 595     stats->n_flows = cmap_count(&dp->flow_table);
 596
 597     stats->n_hit = stats->n_missed = stats->n_lost = 0;
 598     OVSTHREAD_STATS_FOR_EACH_BUCKET (bucket, i, &dp->stats) {
 599         ovs_mutex_lock(&bucket->mutex);
 600         stats->n_hit += bucket->n[DP_STAT_HIT];
 601         stats->n_missed += bucket->n[DP_STAT_MISS];
 602         stats->n_lost += bucket->n[DP_STAT_LOST];
 603         ovs_mutex_unlock(&bucket->mutex);
 604     }
 605     stats->n_masks = UINT32_MAX;
 606     stats->n_mask_hit = UINT64_MAX;
 607
 608     return 0;
 609 }
 610
 611 static void
 612 dp_netdev_reload_pmd_threads(struct dp_netdev *dp)
 613 {
 614     int i;
 615
 616     for (i = 0; i < dp->n_pmd_threads; i++) {
 617         struct pmd_thread *f = &dp->pmd_threads[i];
 618         int old_seq;
 619
 620         atomic_add_relaxed(&f->change_seq, 1, &old_seq);
 621     }
 622 }
 623
 624 static uint32_t
 625 hash_port_no(odp_port_t port_no)
 626 {
 627     return hash_int(odp_to_u32(port_no), 0);
 628 }
 629
 630 static int
 631 do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname, const char *type,
 632             odp_port_t port_no)
 633     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
 634 {
 635     struct netdev_saved_flags *sf;
 636     struct dp_netdev_port *port;
 637     struct netdev *netdev;
 638     enum netdev_flags flags;
 639     const char *open_type;
 640     int error;
 641     int i;
 642
 643     /* XXX reject devices already in some dp_netdev. */
 644
 645     /* Open and validate network device. */
 646     open_type = dpif_netdev_port_open_type(dp->class, type);
 647     error = netdev_open(devname, open_type, &netdev);
 648     if (error) {
 649         return error;
 650     }
 651     /* XXX reject non-Ethernet devices */
 652
 653     netdev_get_flags(netdev, &flags);
 654     if (flags & NETDEV_LOOPBACK) {
 655         VLOG_ERR("%s: cannot add a loopback device", devname);
 656         netdev_close(netdev);
 657         return EINVAL;
 658     }
 659
 660     port = xzalloc(sizeof *port);
 661     port->port_no = port_no;
 662     port->netdev = netdev;
 663     port->rxq = xmalloc(sizeof *port->rxq * netdev_n_rxq(netdev));
 664     port->type = xstrdup(type);
 665     for (i = 0; i < netdev_n_rxq(netdev); i++) {
 666         error = netdev_rxq_open(netdev, &port->rxq[i], i);
 667         if (error
 668             && !(error == EOPNOTSUPP && dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class))) {
 669             VLOG_ERR("%s: cannot receive packets on this network device (%s)",
 670                      devname, ovs_strerror(errno));
 671             netdev_close(netdev);
 672             free(port->type);
 673             free(port->rxq);
 674             free(port);
 675             return error;
 676         }
 677     }
 678
 679     error = netdev_turn_flags_on(netdev, NETDEV_PROMISC, &sf);
 680     if (error) {
 681         for (i = 0; i < netdev_n_rxq(netdev); i++) {
 682             netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
 683         }
 684         netdev_close(netdev);
 685         free(port->type);
 686         free(port->rxq);
 687         free(port);
 688         return error;
 689     }
 690     port->sf = sf;
 691
 692     if (netdev_is_pmd(netdev)) {
 693         dp->pmd_count++;
 694         dp_netdev_set_pmd_threads(dp, NR_PMD_THREADS);
 695         dp_netdev_reload_pmd_threads(dp);
 696     }
 697     ovs_refcount_init(&port->ref_cnt);
 698
 699     cmap_insert(&dp->ports, &port->node, hash_port_no(port_no));
 700     seq_change(dp->port_seq);
 701
 702     return 0;
 703 }
 704
 705 static int
 706 dpif_netdev_port_add(struct dpif *dpif, struct netdev *netdev,
 707                      odp_port_t *port_nop)
 708 {
 709     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 710     char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
 711     const char *dpif_port;
 712     odp_port_t port_no;
 713     int error;
 714
 715     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
 716     dpif_port = netdev_vport_get_dpif_port(netdev, namebuf, sizeof namebuf);
 717     if (*port_nop != ODPP_NONE) {
 718         port_no = *port_nop;
 719         error = dp_netdev_lookup_port(dp, *port_nop) ? EBUSY : 0;
 720     } else {
 721         port_no = choose_port(dp, dpif_port);
 722         error = port_no == ODPP_NONE ? EFBIG : 0;
 723     }
 724     if (!error) {
 725         *port_nop = port_no;
 726         error = do_add_port(dp, dpif_port, netdev_get_type(netdev), port_no);
 727     }
 728     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
 729
 730     return error;
 731 }
 732
 733 static int
 734 dpif_netdev_port_del(struct dpif *dpif, odp_port_t port_no)
 735 {
 736     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 737     int error;
 738
 739     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
 740     if (port_no == ODPP_LOCAL) {
 741         error = EINVAL;
 742     } else {
 743         struct dp_netdev_port *port;
 744
 745         error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
 746         if (!error) {
 747             do_del_port(dp, port);
 748         }
 749     }
 750     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
 751
 752     return error;
 753 }
 754
 755 static bool
 756 is_valid_port_number(odp_port_t port_no)
 757 {
 758     return port_no != ODPP_NONE;
 759 }
 760
 761 static struct dp_netdev_port *
 762 dp_netdev_lookup_port(const struct dp_netdev *dp, odp_port_t port_no)
 763 {
 764     struct dp_netdev_port *port;
 765
 766     CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (port, node, hash_port_no(port_no), &dp->ports) {
 767         if (port->port_no == port_no) {
 768             return port;
 769         }
 770     }
 771     return NULL;
 772 }
 773
 774 static int
 775 get_port_by_number(struct dp_netdev *dp,
 776                    odp_port_t port_no, struct dp_netdev_port **portp)
 777 {
 778     if (!is_valid_port_number(port_no)) {
 779         *portp = NULL;
 780         return EINVAL;
 781     } else {
 782         *portp = dp_netdev_lookup_port(dp, port_no);
 783         return *portp ? 0 : ENOENT;
 784     }
 785 }
 786
 787 static void
 788 port_ref(struct dp_netdev_port *port)
 789 {
 790     if (port) {
 791         ovs_refcount_ref(&port->ref_cnt);
 792     }
 793 }
 794
 795 static void
 796 port_destroy__(struct dp_netdev_port *port)
 797 {
 798     int n_rxq = netdev_n_rxq(port->netdev);
 799     int i;
 800
 801     netdev_close(port->netdev);
 802     netdev_restore_flags(port->sf);
 803
 804     for (i = 0; i < n_rxq; i++) {
 805         netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
 806     }
 807     free(port->rxq);
 808     free(port->type);
 809     free(port);
 810 }
 811
 812 static void
 813 port_unref(struct dp_netdev_port *port)
 814 {
 815     if (port && ovs_refcount_unref_relaxed(&port->ref_cnt) == 1) {
 816         ovsrcu_postpone(port_destroy__, port);
 817     }
 818 }
 819
 820 static int
 821 get_port_by_name(struct dp_netdev *dp,
 822                  const char *devname, struct dp_netdev_port **portp)
 823     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
 824 {
 825     struct dp_netdev_port *port;
 826
 827     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
 828         if (!strcmp(netdev_get_name(port->netdev), devname)) {
 829             *portp = port;
 830             return 0;
 831         }
 832     }
 833     return ENOENT;
 834 }
 835
 836 static void
 837 do_del_port(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *port)
 838     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
 839 {
 840     cmap_remove(&dp->ports, &port->node, hash_odp_port(port->port_no));
 841     seq_change(dp->port_seq);
 842     if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
 843         dp_netdev_reload_pmd_threads(dp);
 844     }
 845
 846     port_unref(port);
 847 }
 848
 849 static void
 850 answer_port_query(const struct dp_netdev_port *port,
 851                   struct dpif_port *dpif_port)
 852 {
 853     dpif_port->name = xstrdup(netdev_get_name(port->netdev));
 854     dpif_port->type = xstrdup(port->type);
 855     dpif_port->port_no = port->port_no;
 856 }
 857
 858 static int
 859 dpif_netdev_port_query_by_number(const struct dpif *dpif, odp_port_t port_no,
 860                                  struct dpif_port *dpif_port)
 861 {
 862     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 863     struct dp_netdev_port *port;
 864     int error;
 865
 866     error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
 867     if (!error && dpif_port) {
 868         answer_port_query(port, dpif_port);
 869     }
 870
 871     return error;
 872 }
 873
 874 static int
 875 dpif_netdev_port_query_by_name(const struct dpif *dpif, const char *devname,
 876                                struct dpif_port *dpif_port)
 877 {
 878     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 879     struct dp_netdev_port *port;
 880     int error;
 881
 882     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
 883     error = get_port_by_name(dp, devname, &port);
 884     if (!error && dpif_port) {
 885         answer_port_query(port, dpif_port);
 886     }
 887     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
 888
 889     return error;
 890 }
 891
 892 static void
 893 dp_netdev_flow_free(struct dp_netdev_flow *flow)
 894 {
 895     struct dp_netdev_flow_stats *bucket;
 896     size_t i;
 897
 898     OVSTHREAD_STATS_FOR_EACH_BUCKET (bucket, i, &flow->stats) {
 899         ovs_mutex_destroy(&bucket->mutex);
 900         free_cacheline(bucket);
 901     }
 902     ovsthread_stats_destroy(&flow->stats);
 903
 904     cls_rule_destroy(CONST_CAST(struct cls_rule *, &flow->cr));
 905     dp_netdev_actions_free(dp_netdev_flow_get_actions(flow));
 906     free(flow);
 907 }
 908
 909 static void dp_netdev_flow_unref(struct dp_netdev_flow *flow)
 910 {
 911     if (ovs_refcount_unref_relaxed(&flow->ref_cnt) == 1) {
 912         ovsrcu_postpone(dp_netdev_flow_free, flow);
 913     }
 914 }
 915
 916 static void
 917 dp_netdev_remove_flow(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_flow *flow)
 918     OVS_REQUIRES(dp->flow_mutex)
 919 {
 920     struct cls_rule *cr = CONST_CAST(struct cls_rule *, &flow->cr);
 921     struct cmap_node *node = CONST_CAST(struct cmap_node *, &flow->node);
 922
 923     classifier_remove(&dp->cls, cr);
 924     cmap_remove(&dp->flow_table, node, flow_hash(&flow->flow, 0));
 925
 926     dp_netdev_flow_unref(flow);
 927 }
 928
 929 static void
 930 dp_netdev_flow_flush(struct dp_netdev *dp)
 931 {
 932     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
 933
 934     ovs_mutex_lock(&dp->flow_mutex);
 935     CMAP_FOR_EACH (netdev_flow, node, &dp->flow_table) {
 936         dp_netdev_remove_flow(dp, netdev_flow);
 937     }
 938     ovs_mutex_unlock(&dp->flow_mutex);
 939 }
 940
 941 static int
 942 dpif_netdev_flow_flush(struct dpif *dpif)
 943 {
 944     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 945
 946     dp_netdev_flow_flush(dp);
 947     return 0;
 948 }
 949
 950 struct dp_netdev_port_state {
 951     struct cmap_position position;
 952     char *name;
 953 };
 954
 955 static int
 956 dpif_netdev_port_dump_start(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void **statep)
 957 {
 958     *statep = xzalloc(sizeof(struct dp_netdev_port_state));
 959     return 0;
 960 }
 961
 962 static int
 963 dpif_netdev_port_dump_next(const struct dpif *dpif, void *state_,
 964                            struct dpif_port *dpif_port)
 965 {
 966     struct dp_netdev_port_state *state = state_;
 967     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 968     struct cmap_node *node;
 969     int retval;
 970
 971     node = cmap_next_position(&dp->ports, &state->position);
 972     if (node) {
 973         struct dp_netdev_port *port;
 974
 975         port = CONTAINER_OF(node, struct dp_netdev_port, node);
 976
 977         free(state->name);
 978         state->name = xstrdup(netdev_get_name(port->netdev));
 979         dpif_port->name = state->name;
 980         dpif_port->type = port->type;
 981         dpif_port->port_no = port->port_no;
 982
 983         retval = 0;
 984     } else {
 985         retval = EOF;
 986     }
 987
 988     return retval;
 989 }
 990
 991 static int
 992 dpif_netdev_port_dump_done(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void *state_)
 993 {
 994     struct dp_netdev_port_state *state = state_;
 995     free(state->name);
 996     free(state);
 997     return 0;
 998 }
 999
1000 static int
1001 dpif_netdev_port_poll(const struct dpif *dpif_, char **devnamep OVS_UNUSED)
1002 {
1003     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(dpif_);
1004     uint64_t new_port_seq;
1005     int error;
1006
1007     new_port_seq = seq_read(dpif->dp->port_seq);
1008     if (dpif->last_port_seq != new_port_seq) {
1009         dpif->last_port_seq = new_port_seq;
1010         error = ENOBUFS;
1011     } else {
1012         error = EAGAIN;
1013     }
1014
1015     return error;
1016 }
1017
1018 static void
1019 dpif_netdev_port_poll_wait(const struct dpif *dpif_)
1020 {
1021     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(dpif_);
1022
1023     seq_wait(dpif->dp->port_seq, dpif->last_port_seq);
1024 }
1025
1026 static struct dp_netdev_flow *
1027 dp_netdev_flow_cast(const struct cls_rule *cr)
1028 {
1029     return cr ? CONTAINER_OF(cr, struct dp_netdev_flow, cr) : NULL;
1030 }
1031
1032 static struct dp_netdev_flow *
1033 dp_netdev_lookup_flow(const struct dp_netdev *dp, const struct miniflow *key)
1034 {
1035     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1036     struct cls_rule *rule;
1037
1038     classifier_lookup_miniflow_batch(&dp->cls, &key, &rule, 1);
1039     netdev_flow = dp_netdev_flow_cast(rule);
1040
1041     return netdev_flow;
1042 }
1043
1044 static struct dp_netdev_flow *
1045 dp_netdev_find_flow(const struct dp_netdev *dp, const struct flow *flow)
1046 {
1047     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1048
1049     CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (netdev_flow, node, flow_hash(flow, 0),
1050                              &dp->flow_table) {
1051         if (flow_equal(&netdev_flow->flow, flow)) {
1052             return netdev_flow;
1053         }
1054     }
1055
1056     return NULL;
1057 }
1058
1059 static void
1060 get_dpif_flow_stats(const struct dp_netdev_flow *netdev_flow,
1061                     struct dpif_flow_stats *stats)
1062 {
1063     struct dp_netdev_flow_stats *bucket;
1064     size_t i;
1065
1066     memset(stats, 0, sizeof *stats);
1067     OVSTHREAD_STATS_FOR_EACH_BUCKET (bucket, i, &netdev_flow->stats) {
1068         ovs_mutex_lock(&bucket->mutex);
1069         stats->n_packets += bucket->packet_count;
1070         stats->n_bytes += bucket->byte_count;
1071         stats->used = MAX(stats->used, bucket->used);
1072         stats->tcp_flags |= bucket->tcp_flags;
1073         ovs_mutex_unlock(&bucket->mutex);
1074     }
1075 }
1076
1077 static void
1078 dp_netdev_flow_to_dpif_flow(const struct dp_netdev_flow *netdev_flow,
1079                             struct ofpbuf *buffer, struct dpif_flow *flow)
1080 {
1081     struct flow_wildcards wc;
1082     struct dp_netdev_actions *actions;
1083
1084     minimask_expand(&netdev_flow->cr.match.mask, &wc);
1085     odp_flow_key_from_mask(buffer, &wc.masks, &netdev_flow->flow,
1086                            odp_to_u32(wc.masks.in_port.odp_port),
1087                            SIZE_MAX, true);
1088     flow->mask = ofpbuf_data(buffer);
1089     flow->mask_len = ofpbuf_size(buffer);
1090
1091     actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
1092     flow->actions = actions->actions;
1093     flow->actions_len = actions->size;
1094
1095     get_dpif_flow_stats(netdev_flow, &flow->stats);
1096 }
1097
1098 static int
1099 dpif_netdev_mask_from_nlattrs(const struct nlattr *key, uint32_t key_len,
1100                               const struct nlattr *mask_key,
1101                               uint32_t mask_key_len, const struct flow *flow,
1102                               struct flow *mask)
1103 {
1104     if (mask_key_len) {
1105         enum odp_key_fitness fitness;
1106
1107         fitness = odp_flow_key_to_mask(mask_key, mask_key_len, mask, flow);
1108         if (fitness) {
1109             /* This should not happen: it indicates that
1110              * odp_flow_key_from_mask() and odp_flow_key_to_mask()
1111              * disagree on the acceptable form of a mask.  Log the problem
1112              * as an error, with enough details to enable debugging. */
1113             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1114
1115             if (!VLOG_DROP_ERR(&rl)) {
1116                 struct ds s;
1117
1118                 ds_init(&s);
1119                 odp_flow_format(key, key_len, mask_key, mask_key_len, NULL, &s,
1120                                 true);
1121                 VLOG_ERR("internal error parsing flow mask %s (%s)",
1122                          ds_cstr(&s), odp_key_fitness_to_string(fitness));
1123                 ds_destroy(&s);
1124             }
1125
1126             return EINVAL;
1127         }
1128     } else {
1129         enum mf_field_id id;
1130         /* No mask key, unwildcard everything except fields whose
1131          * prerequisities are not met. */
1132         memset(mask, 0x0, sizeof *mask);
1133
1134         for (id = 0; id < MFF_N_IDS; ++id) {
1135             /* Skip registers and metadata. */
1136             if (!(id >= MFF_REG0 && id < MFF_REG0 + FLOW_N_REGS)
1137                 && id != MFF_METADATA) {
1138                 const struct mf_field *mf = mf_from_id(id);
1139                 if (mf_are_prereqs_ok(mf, flow)) {
1140                     mf_mask_field(mf, mask);
1141                 }
1142             }
1143         }
1144     }
1145
1146     /* Force unwildcard the in_port.
1147      *
1148      * We need to do this even in the case where we unwildcard "everything"
1149      * above because "everything" only includes the 16-bit OpenFlow port number
1150      * mask->in_port.ofp_port, which only covers half of the 32-bit datapath
1151      * port number mask->in_port.odp_port. */
1152     mask->in_port.odp_port = u32_to_odp(UINT32_MAX);
1153
1154     return 0;
1155 }
1156
1157 static int
1158 dpif_netdev_flow_from_nlattrs(const struct nlattr *key, uint32_t key_len,
1159                               struct flow *flow)
1160 {
1161     odp_port_t in_port;
1162
1163     if (odp_flow_key_to_flow(key, key_len, flow)) {
1164         /* This should not happen: it indicates that odp_flow_key_from_flow()
1165          * and odp_flow_key_to_flow() disagree on the acceptable form of a
1166          * flow.  Log the problem as an error, with enough details to enable
1167          * debugging. */
1168         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1169
1170         if (!VLOG_DROP_ERR(&rl)) {
1171             struct ds s;
1172
1173             ds_init(&s);
1174             odp_flow_format(key, key_len, NULL, 0, NULL, &s, true);
1175             VLOG_ERR("internal error parsing flow key %s", ds_cstr(&s));
1176             ds_destroy(&s);
1177         }
1178
1179         return EINVAL;
1180     }
1181
1182     in_port = flow->in_port.odp_port;
1183     if (!is_valid_port_number(in_port) && in_port != ODPP_NONE) {
1184         return EINVAL;
1185     }
1186
1187     return 0;
1188 }
1189
1190 static int
1191 dpif_netdev_flow_get(const struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_get *get)
1192 {
1193     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1194     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1195     struct flow key;
1196     int error;
1197
1198     error = dpif_netdev_flow_from_nlattrs(get->key, get->key_len, &key);
1199     if (error) {
1200         return error;
1201     }
1202
1203     netdev_flow = dp_netdev_find_flow(dp, &key);
1204
1205     if (netdev_flow) {
1206         dp_netdev_flow_to_dpif_flow(netdev_flow, get->buffer, get->flow);
1207      } else {
1208         error = ENOENT;
1209     }
1210
1211     return error;
1212 }
1213
1214 static int
1215 dp_netdev_flow_add(struct dp_netdev *dp, struct match *match,
1216                    const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
1217     OVS_REQUIRES(dp->flow_mutex)
1218 {
1219     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1220
1221     netdev_flow = xzalloc(sizeof *netdev_flow);
1222     *CONST_CAST(struct flow *, &netdev_flow->flow) = match->flow;
1223
1224     ovs_refcount_init(&netdev_flow->ref_cnt);
1225
1226     ovsthread_stats_init(&netdev_flow->stats);
1227
1228     ovsrcu_set(&netdev_flow->actions,
1229                dp_netdev_actions_create(actions, actions_len));
1230
1231     cls_rule_init(CONST_CAST(struct cls_rule *, &netdev_flow->cr),
1232                   match, NETDEV_RULE_PRIORITY);
1233     cmap_insert(&dp->flow_table,
1234                 CONST_CAST(struct cmap_node *, &netdev_flow->node),
1235                 flow_hash(&match->flow, 0));
1236     classifier_insert(&dp->cls,
1237                       CONST_CAST(struct cls_rule *, &netdev_flow->cr));
1238
1239     if (OVS_UNLIKELY(VLOG_IS_DBG_ENABLED())) {
1240         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1241
1242         ds_put_cstr(&ds, "flow_add: ");
1243         match_format(match, &ds, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
1244         ds_put_cstr(&ds, ", actions:");
1245         format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
1246
1247         VLOG_DBG_RL(&upcall_rl, "%s", ds_cstr(&ds));
1248
1249         ds_destroy(&ds);
1250     }
1251
1252     return 0;
1253 }
1254
1255 static void
1256 clear_stats(struct dp_netdev_flow *netdev_flow)
1257 {
1258     struct dp_netdev_flow_stats *bucket;
1259     size_t i;
1260
1261     OVSTHREAD_STATS_FOR_EACH_BUCKET (bucket, i, &netdev_flow->stats) {
1262         ovs_mutex_lock(&bucket->mutex);
1263         bucket->used = 0;
1264         bucket->packet_count = 0;
1265         bucket->byte_count = 0;
1266         bucket->tcp_flags = 0;
1267         ovs_mutex_unlock(&bucket->mutex);
1268     }
1269 }
1270
1271 static int
1272 dpif_netdev_flow_put(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_put *put)
1273 {
1274     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1275     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1276     struct miniflow miniflow;
1277     struct match match;
1278     int error;
1279
1280     error = dpif_netdev_flow_from_nlattrs(put->key, put->key_len, &match.flow);
1281     if (error) {
1282         return error;
1283     }
1284     error = dpif_netdev_mask_from_nlattrs(put->key, put->key_len,
1285                                           put->mask, put->mask_len,
1286                                           &match.flow, &match.wc.masks);
1287     if (error) {
1288         return error;
1289     }
1290     miniflow_init(&miniflow, &match.flow);
1291
1292     ovs_mutex_lock(&dp->flow_mutex);
1293     netdev_flow = dp_netdev_lookup_flow(dp, &miniflow);
1294     if (!netdev_flow) {
1295         if (put->flags & DPIF_FP_CREATE) {
1296             if (cmap_count(&dp->flow_table) < MAX_FLOWS) {
1297                 if (put->stats) {
1298                     memset(put->stats, 0, sizeof *put->stats);
1299                 }
1300                 error = dp_netdev_flow_add(dp, &match, put->actions,
1301                                            put->actions_len);
1302             } else {
1303                 error = EFBIG;
1304             }
1305         } else {
1306             error = ENOENT;
1307         }
1308     } else {
1309         if (put->flags & DPIF_FP_MODIFY
1310             && flow_equal(&match.flow, &netdev_flow->flow)) {
1311             struct dp_netdev_actions *new_actions;
1312             struct dp_netdev_actions *old_actions;
1313
1314             new_actions = dp_netdev_actions_create(put->actions,
1315                                                    put->actions_len);
1316
1317             old_actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
1318             ovsrcu_set(&netdev_flow->actions, new_actions);
1319
1320             if (put->stats) {
1321                 get_dpif_flow_stats(netdev_flow, put->stats);
1322             }
1323             if (put->flags & DPIF_FP_ZERO_STATS) {
1324                 clear_stats(netdev_flow);
1325             }
1326
1327             ovsrcu_postpone(dp_netdev_actions_free, old_actions);
1328         } else if (put->flags & DPIF_FP_CREATE) {
1329             error = EEXIST;
1330         } else {
1331             /* Overlapping flow. */
1332             error = EINVAL;
1333         }
1334     }
1335     ovs_mutex_unlock(&dp->flow_mutex);
1336     miniflow_destroy(&miniflow);
1337
1338     return error;
1339 }
1340
1341 static int
1342 dpif_netdev_flow_del(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_del *del)
1343 {
1344     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1345     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1346     struct flow key;
1347     int error;
1348
1349     error = dpif_netdev_flow_from_nlattrs(del->key, del->key_len, &key);
1350     if (error) {
1351         return error;
1352     }
1353
1354     ovs_mutex_lock(&dp->flow_mutex);
1355     netdev_flow = dp_netdev_find_flow(dp, &key);
1356     if (netdev_flow) {
1357         if (del->stats) {
1358             get_dpif_flow_stats(netdev_flow, del->stats);
1359         }
1360         dp_netdev_remove_flow(dp, netdev_flow);
1361     } else {
1362         error = ENOENT;
1363     }
1364     ovs_mutex_unlock(&dp->flow_mutex);
1365
1366     return error;
1367 }
1368
1369 struct dpif_netdev_flow_dump {
1370     struct dpif_flow_dump up;
1371     struct cmap_position pos;
1372     int status;
1373     struct ovs_mutex mutex;
1374 };
1375
1376 static struct dpif_netdev_flow_dump *
1377 dpif_netdev_flow_dump_cast(struct dpif_flow_dump *dump)
1378 {
1379     return CONTAINER_OF(dump, struct dpif_netdev_flow_dump, up);
1380 }
1381
1382 static struct dpif_flow_dump *
1383 dpif_netdev_flow_dump_create(const struct dpif *dpif_)
1384 {
1385     struct dpif_netdev_flow_dump *dump;
1386
1387     dump = xmalloc(sizeof *dump);
1388     dpif_flow_dump_init(&dump->up, dpif_);
1389     memset(&dump->pos, 0, sizeof dump->pos);
1390     dump->status = 0;
1391     ovs_mutex_init(&dump->mutex);
1392
1393     return &dump->up;
1394 }
1395
1396 static int
1397 dpif_netdev_flow_dump_destroy(struct dpif_flow_dump *dump_)
1398 {
1399     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = dpif_netdev_flow_dump_cast(dump_);
1400
1401     ovs_mutex_destroy(&dump->mutex);
1402     free(dump);
1403     return 0;
1404 }
1405
1406 struct dpif_netdev_flow_dump_thread {
1407     struct dpif_flow_dump_thread up;
1408     struct dpif_netdev_flow_dump *dump;
1409     struct odputil_keybuf keybuf[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
1410     struct odputil_keybuf maskbuf[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
1411 };
1412
1413 static struct dpif_netdev_flow_dump_thread *
1414 dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(struct dpif_flow_dump_thread *thread)
1415 {
1416     return CONTAINER_OF(thread, struct dpif_netdev_flow_dump_thread, up);
1417 }
1418
1419 static struct dpif_flow_dump_thread *
1420 dpif_netdev_flow_dump_thread_create(struct dpif_flow_dump *dump_)
1421 {
1422     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = dpif_netdev_flow_dump_cast(dump_);
1423     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread;
1424
1425     thread = xmalloc(sizeof *thread);
1426     dpif_flow_dump_thread_init(&thread->up, &dump->up);
1427     thread->dump = dump;
1428     return &thread->up;
1429 }
1430
1431 static void
1432 dpif_netdev_flow_dump_thread_destroy(struct dpif_flow_dump_thread *thread_)
1433 {
1434     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread
1435         = dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(thread_);
1436
1437     free(thread);
1438 }
1439
1440 static int
1441 dpif_netdev_flow_dump_next(struct dpif_flow_dump_thread *thread_,
1442                            struct dpif_flow *flows, int max_flows)
1443 {
1444     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread
1445         = dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(thread_);
1446     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = thread->dump;
1447     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(thread->up.dpif);
1448     struct dp_netdev_flow *netdev_flows[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
1449     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(&dpif->dpif);
1450     int n_flows = 0;
1451     int i;
1452
1453     ovs_mutex_lock(&dump->mutex);
1454     if (!dump->status) {
1455         for (n_flows = 0; n_flows < MIN(max_flows, FLOW_DUMP_MAX_BATCH);
1456              n_flows++) {
1457             struct cmap_node *node;
1458
1459             node = cmap_next_position(&dp->flow_table, &dump->pos);
1460             if (!node) {
1461                 dump->status = EOF;
1462                 break;
1463             }
1464             netdev_flows[n_flows] = CONTAINER_OF(node, struct dp_netdev_flow,
1465                                                  node);
1466         }
1467     }
1468     ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
1469
1470     for (i = 0; i < n_flows; i++) {
1471         struct odputil_keybuf *maskbuf = &thread->maskbuf[i];
1472         struct odputil_keybuf *keybuf = &thread->keybuf[i];
1473         struct dp_netdev_flow *netdev_flow = netdev_flows[i];
1474         struct dpif_flow *f = &flows[i];
1475         struct dp_netdev_actions *dp_actions;
1476         struct flow_wildcards wc;
1477         struct ofpbuf buf;
1478
1479         minimask_expand(&netdev_flow->cr.match.mask, &wc);
1480
1481         /* Key. */
1482         ofpbuf_use_stack(&buf, keybuf, sizeof *keybuf);
1483         odp_flow_key_from_flow(&buf, &netdev_flow->flow, &wc.masks,
1484                                netdev_flow->flow.in_port.odp_port, true);
1485         f->key = ofpbuf_data(&buf);
1486         f->key_len = ofpbuf_size(&buf);
1487
1488         /* Mask. */
1489         ofpbuf_use_stack(&buf, maskbuf, sizeof *maskbuf);
1490         odp_flow_key_from_mask(&buf, &wc.masks, &netdev_flow->flow,
1491                                odp_to_u32(wc.masks.in_port.odp_port),
1492                                SIZE_MAX, true);
1493         f->mask = ofpbuf_data(&buf);
1494         f->mask_len = ofpbuf_size(&buf);
1495
1496         /* Actions. */
1497         dp_actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
1498         f->actions = dp_actions->actions;
1499         f->actions_len = dp_actions->size;
1500
1501         /* Stats. */
1502         get_dpif_flow_stats(netdev_flow, &f->stats);
1503     }
1504
1505     return n_flows;
1506 }
1507
1508 static int
1509 dpif_netdev_execute(struct dpif *dpif, struct dpif_execute *execute)
1510 {
1511     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1512     struct dpif_packet packet, *pp;
1513     struct pkt_metadata *md = &execute->md;
1514
1515     if (ofpbuf_size(execute->packet) < ETH_HEADER_LEN ||
1516         ofpbuf_size(execute->packet) > UINT16_MAX) {
1517         return EINVAL;
1518     }
1519
1520     packet.ofpbuf = *execute->packet;
1521     pp = &packet;
1522
1523     dp_netdev_execute_actions(dp, &pp, 1, false, md,
1524                               execute->actions, execute->actions_len);
1525
1526     /* Even though may_steal is set to false, some actions could modify or
1527      * reallocate the ofpbuf memory. We need to pass those changes to the
1528      * caller */
1529     *execute->packet = packet.ofpbuf;
1530
1531     return 0;
1532 }
1533
1534 static void
1535 dpif_netdev_operate(struct dpif *dpif, struct dpif_op **ops, size_t n_ops)
1536 {
1537     size_t i;
1538
1539     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
1540         struct dpif_op *op = ops[i];
1541
1542         switch (op->type) {
1543         case DPIF_OP_FLOW_PUT:
1544             op->error = dpif_netdev_flow_put(dpif, &op->u.flow_put);
1545             break;
1546
1547         case DPIF_OP_FLOW_DEL:
1548             op->error = dpif_netdev_flow_del(dpif, &op->u.flow_del);
1549             break;
1550
1551         case DPIF_OP_EXECUTE:
1552             op->error = dpif_netdev_execute(dpif, &op->u.execute);
1553             break;
1554
1555         case DPIF_OP_FLOW_GET:
1556             op->error = dpif_netdev_flow_get(dpif, &op->u.flow_get);
1557             break;
1558         }
1559     }
1560 }
1561
1562 static int
1563 dpif_netdev_queue_to_priority(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED,
1564                               uint32_t queue_id, uint32_t *priority)
1565 {
1566     *priority = queue_id;
1567     return 0;
1568 }
1569
1570 \f
1571 /* Creates and returns a new 'struct dp_netdev_actions', with a reference count
1572  * of 1, whose actions are a copy of from the 'ofpacts_len' bytes of
1573  * 'ofpacts'. */
1574 struct dp_netdev_actions *
1575 dp_netdev_actions_create(const struct nlattr *actions, size_t size)
1576 {
1577     struct dp_netdev_actions *netdev_actions;
1578
1579     netdev_actions = xmalloc(sizeof *netdev_actions);
1580     netdev_actions->actions = xmemdup(actions, size);
1581     netdev_actions->size = size;
1582
1583     return netdev_actions;
1584 }
1585
1586 struct dp_netdev_actions *
1587 dp_netdev_flow_get_actions(const struct dp_netdev_flow *flow)
1588 {
1589     return ovsrcu_get(struct dp_netdev_actions *, &flow->actions);
1590 }
1591
1592 static void
1593 dp_netdev_actions_free(struct dp_netdev_actions *actions)
1594 {
1595     free(actions->actions);
1596     free(actions);
1597 }
1598 \f
1599
1600 static void
1601 dp_netdev_process_rxq_port(struct dp_netdev *dp,
1602                           struct dp_netdev_port *port,
1603                           struct netdev_rxq *rxq)
1604 {
1605     struct dpif_packet *packets[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
1606     int error, cnt;
1607
1608     error = netdev_rxq_recv(rxq, packets, &cnt);
1609     if (!error) {
1610         dp_netdev_port_input(dp, packets, cnt, port->port_no);
1611     } else if (error != EAGAIN && error != EOPNOTSUPP) {
1612         static struct vlog_rate_limit rl
1613             = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1614
1615         VLOG_ERR_RL(&rl, "error receiving data from %s: %s",
1616                     netdev_get_name(port->netdev),
1617                     ovs_strerror(error));
1618     }
1619 }
1620
1621 static void
1622 dpif_netdev_run(struct dpif *dpif)
1623 {
1624     struct dp_netdev_port *port;
1625     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1626
1627     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
1628         if (!netdev_is_pmd(port->netdev)) {
1629             int i;
1630
1631             for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
1632                 dp_netdev_process_rxq_port(dp, port, port->rxq[i]);
1633             }
1634         }
1635     }
1636 }
1637
1638 static void
1639 dpif_netdev_wait(struct dpif *dpif)
1640 {
1641     struct dp_netdev_port *port;
1642     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1643
1644     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
1645     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
1646         if (!netdev_is_pmd(port->netdev)) {
1647             int i;
1648
1649             for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
1650                 netdev_rxq_wait(port->rxq[i]);
1651             }
1652         }
1653     }
1654     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
1655 }
1656
1657 struct rxq_poll {
1658     struct dp_netdev_port *port;
1659     struct netdev_rxq *rx;
1660 };
1661
1662 static int
1663 pmd_load_queues(struct pmd_thread *f,
1664                 struct rxq_poll **ppoll_list, int poll_cnt)
1665 {
1666     struct dp_netdev *dp = f->dp;
1667     struct rxq_poll *poll_list = *ppoll_list;
1668     struct dp_netdev_port *port;
1669     int id = f->id;
1670     int index;
1671     int i;
1672
1673     /* Simple scheduler for netdev rx polling. */
1674     for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
1675          port_unref(poll_list[i].port);
1676     }
1677
1678     poll_cnt = 0;
1679     index = 0;
1680
1681     CMAP_FOR_EACH (port, node, &f->dp->ports) {
1682         if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
1683             int i;
1684
1685             for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
1686                 if ((index % dp->n_pmd_threads) == id) {
1687                     poll_list = xrealloc(poll_list, sizeof *poll_list * (poll_cnt + 1));
1688
1689                     port_ref(port);
1690                     poll_list[poll_cnt].port = port;
1691                     poll_list[poll_cnt].rx = port->rxq[i];
1692                     poll_cnt++;
1693                 }
1694                 index++;
1695             }
1696         }
1697     }
1698
1699     *ppoll_list = poll_list;
1700     return poll_cnt;
1701 }
1702
1703 static void *
1704 pmd_thread_main(void *f_)
1705 {
1706     struct pmd_thread *f = f_;
1707     struct dp_netdev *dp = f->dp;
1708     unsigned int lc = 0;
1709     struct rxq_poll *poll_list;
1710     unsigned int port_seq = PMD_INITIAL_SEQ;
1711     int poll_cnt;
1712     int i;
1713
1714     poll_cnt = 0;
1715     poll_list = NULL;
1716
1717     pmd_thread_setaffinity_cpu(f->id);
1718 reload:
1719     poll_cnt = pmd_load_queues(f, &poll_list, poll_cnt);
1720
1721     for (;;) {
1722         int i;
1723
1724         for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
1725             dp_netdev_process_rxq_port(dp,  poll_list[i].port, poll_list[i].rx);
1726         }
1727
1728         if (lc++ > 1024) {
1729             unsigned int seq;
1730
1731             lc = 0;
1732
1733             ovsrcu_quiesce();
1734
1735             atomic_read_relaxed(&f->change_seq, &seq);
1736             if (seq != port_seq) {
1737                 port_seq = seq;
1738                 break;
1739             }
1740         }
1741     }
1742
1743     if (!latch_is_set(&f->dp->exit_latch)){
1744         goto reload;
1745     }
1746
1747     for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
1748          port_unref(poll_list[i].port);
1749     }
1750
1751     free(poll_list);
1752     return NULL;
1753 }
1754
1755 static void
1756 dp_netdev_disable_upcall(struct dp_netdev *dp)
1757     OVS_ACQUIRES(dp->upcall_rwlock)
1758 {
1759     fat_rwlock_wrlock(&dp->upcall_rwlock);
1760 }
1761
1762 static void
1763 dpif_netdev_disable_upcall(struct dpif *dpif)
1764     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
1765 {
1766     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1767     dp_netdev_disable_upcall(dp);
1768 }
1769
1770 static void
1771 dp_netdev_enable_upcall(struct dp_netdev *dp)
1772     OVS_RELEASES(dp->upcall_rwlock)
1773 {
1774     fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
1775 }
1776
1777 static void
1778 dpif_netdev_enable_upcall(struct dpif *dpif)
1779     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
1780 {
1781     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1782     dp_netdev_enable_upcall(dp);
1783 }
1784
1785 static void
1786 dp_netdev_set_pmd_threads(struct dp_netdev *dp, int n)
1787 {
1788     int i;
1789
1790     if (n == dp->n_pmd_threads) {
1791         return;
1792     }
1793
1794     /* Stop existing threads. */
1795     latch_set(&dp->exit_latch);
1796     dp_netdev_reload_pmd_threads(dp);
1797     for (i = 0; i < dp->n_pmd_threads; i++) {
1798         struct pmd_thread *f = &dp->pmd_threads[i];
1799
1800         xpthread_join(f->thread, NULL);
1801     }
1802     latch_poll(&dp->exit_latch);
1803     free(dp->pmd_threads);
1804
1805     /* Start new threads. */
1806     dp->pmd_threads = xmalloc(n * sizeof *dp->pmd_threads);
1807     dp->n_pmd_threads = n;
1808
1809     for (i = 0; i < n; i++) {
1810         struct pmd_thread *f = &dp->pmd_threads[i];
1811
1812         f->dp = dp;
1813         f->id = i;
1814         atomic_init(&f->change_seq, PMD_INITIAL_SEQ);
1815
1816         /* Each thread will distribute all devices rx-queues among
1817          * themselves. */
1818         f->thread = ovs_thread_create("pmd", pmd_thread_main, f);
1819     }
1820 }
1821
1822 \f
1823 static void *
1824 dp_netdev_flow_stats_new_cb(void)
1825 {
1826     struct dp_netdev_flow_stats *bucket = xzalloc_cacheline(sizeof *bucket);
1827     ovs_mutex_init(&bucket->mutex);
1828     return bucket;
1829 }
1830
1831 static void
1832 dp_netdev_flow_used(struct dp_netdev_flow *netdev_flow,
1833                     int cnt, int size,
1834                     uint16_t tcp_flags)
1835 {
1836     long long int now = time_msec();
1837     struct dp_netdev_flow_stats *bucket;
1838
1839     bucket = ovsthread_stats_bucket_get(&netdev_flow->stats,
1840                                         dp_netdev_flow_stats_new_cb);
1841
1842     ovs_mutex_lock(&bucket->mutex);
1843     bucket->used = MAX(now, bucket->used);
1844     bucket->packet_count += cnt;
1845     bucket->byte_count += size;
1846     bucket->tcp_flags |= tcp_flags;
1847     ovs_mutex_unlock(&bucket->mutex);
1848 }
1849
1850 static void *
1851 dp_netdev_stats_new_cb(void)
1852 {
1853     struct dp_netdev_stats *bucket = xzalloc_cacheline(sizeof *bucket);
1854     ovs_mutex_init(&bucket->mutex);
1855     return bucket;
1856 }
1857
1858 static void
1859 dp_netdev_count_packet(struct dp_netdev *dp, enum dp_stat_type type, int cnt)
1860 {
1861     struct dp_netdev_stats *bucket;
1862
1863     bucket = ovsthread_stats_bucket_get(&dp->stats, dp_netdev_stats_new_cb);
1864     ovs_mutex_lock(&bucket->mutex);
1865     bucket->n[type] += cnt;
1866     ovs_mutex_unlock(&bucket->mutex);
1867 }
1868
1869 static int
1870 dp_netdev_upcall(struct dp_netdev *dp, struct dpif_packet *packet_,
1871                  struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc,
1872                  enum dpif_upcall_type type, const struct nlattr *userdata,
1873                  struct ofpbuf *actions, struct ofpbuf *put_actions)
1874 {
1875     struct ofpbuf *packet = &packet_->ofpbuf;
1876
1877     if (type == DPIF_UC_MISS) {
1878         dp_netdev_count_packet(dp, DP_STAT_MISS, 1);
1879     }
1880
1881     if (OVS_UNLIKELY(!dp->upcall_cb)) {
1882         return ENODEV;
1883     }
1884
1885     if (OVS_UNLIKELY(!VLOG_DROP_DBG(&upcall_rl))) {
1886         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1887         struct ofpbuf key;
1888         char *packet_str;
1889
1890         ofpbuf_init(&key, 0);
1891         odp_flow_key_from_flow(&key, flow, &wc->masks, flow->in_port.odp_port,
1892                                true);
1893
1894         packet_str = ofp_packet_to_string(ofpbuf_data(packet),
1895                                           ofpbuf_size(packet));
1896
1897         odp_flow_key_format(ofpbuf_data(&key), ofpbuf_size(&key), &ds);
1898
1899         VLOG_DBG("%s: %s upcall:\n%s\n%s", dp->name,
1900                  dpif_upcall_type_to_string(type), ds_cstr(&ds), packet_str);
1901
1902         ofpbuf_uninit(&key);
1903         free(packet_str);
1904         ds_destroy(&ds);
1905     }
1906
1907     return dp->upcall_cb(packet, flow, type, userdata, actions, wc,
1908                          put_actions, dp->upcall_aux);
1909 }
1910
1911 struct packet_batch {
1912     unsigned int packet_count;
1913     unsigned int byte_count;
1914     uint16_t tcp_flags;
1915
1916     struct dp_netdev_flow *flow;
1917
1918     struct dpif_packet *packets[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
1919     struct pkt_metadata md;
1920 };
1921
1922 static inline void
1923 packet_batch_update(struct packet_batch *batch,
1924                     struct dpif_packet *packet, const struct miniflow *mf)
1925 {
1926     batch->tcp_flags |= miniflow_get_tcp_flags(mf);
1927     batch->packets[batch->packet_count++] = packet;
1928     batch->byte_count += ofpbuf_size(&packet->ofpbuf);
1929 }
1930
1931 static inline void
1932 packet_batch_init(struct packet_batch *batch, struct dp_netdev_flow *flow,
1933                   struct pkt_metadata *md)
1934 {
1935     batch->flow = flow;
1936     batch->md = *md;
1937
1938     batch->packet_count = 0;
1939     batch->byte_count = 0;
1940     batch->tcp_flags = 0;
1941 }
1942
1943 static inline void
1944 packet_batch_execute(struct packet_batch *batch, struct dp_netdev *dp)
1945 {
1946     struct dp_netdev_actions *actions;
1947     struct dp_netdev_flow *flow = batch->flow;
1948
1949     dp_netdev_flow_used(batch->flow, batch->packet_count, batch->byte_count,
1950                         batch->tcp_flags);
1951
1952     actions = dp_netdev_flow_get_actions(flow);
1953
1954     dp_netdev_execute_actions(dp, batch->packets,
1955                               batch->packet_count, true, &batch->md,
1956                               actions->actions, actions->size);
1957
1958     dp_netdev_count_packet(dp, DP_STAT_HIT, batch->packet_count);
1959 }
1960
1961 static void
1962 dp_netdev_input(struct dp_netdev *dp, struct dpif_packet **packets, int cnt,
1963                 struct pkt_metadata *md)
1964 {
1965     struct packet_batch batches[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
1966     struct netdev_flow_key keys[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
1967     const struct miniflow *mfs[NETDEV_MAX_RX_BATCH]; /* NULL at bad packets. */
1968     struct cls_rule *rules[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
1969     size_t n_batches, i;
1970     bool any_miss;
1971
1972     for (i = 0; i < cnt; i++) {
1973         if (OVS_UNLIKELY(ofpbuf_size(&packets[i]->ofpbuf) < ETH_HEADER_LEN)) {
1974             dpif_packet_delete(packets[i]);
1975             mfs[i] = NULL;
1976             continue;
1977         }
1978
1979         miniflow_initialize(&keys[i].flow, keys[i].buf);
1980         miniflow_extract(&packets[i]->ofpbuf, md, &keys[i].flow);
1981         mfs[i] = &keys[i].flow;
1982     }
1983
1984     any_miss = !classifier_lookup_miniflow_batch(&dp->cls, mfs, rules, cnt);
1985     if (OVS_UNLIKELY(any_miss) && !fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock)) {
1986         uint64_t actions_stub[512 / 8], slow_stub[512 / 8];
1987         struct ofpbuf actions, put_actions;
1988         struct match match;
1989
1990         ofpbuf_use_stub(&actions, actions_stub, sizeof actions_stub);
1991         ofpbuf_use_stub(&put_actions, slow_stub, sizeof slow_stub);
1992
1993         for (i = 0; i < cnt; i++) {
1994             const struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1995             struct ofpbuf *add_actions;
1996             int error;
1997
1998             if (OVS_LIKELY(rules[i] || !mfs[i])) {
1999                 continue;
2000             }
2001
2002             /* It's possible that an earlier slow path execution installed
2003              * the rule this flow needs.  In this case, it's a lot cheaper
2004              * to catch it here than execute a miss. */
2005             netdev_flow = dp_netdev_lookup_flow(dp, mfs[i]);
2006             if (netdev_flow) {
2007                 rules[i] = CONST_CAST(struct cls_rule *, &netdev_flow->cr);
2008                 continue;
2009             }
2010
2011             miniflow_expand(mfs[i], &match.flow);
2012
2013             ofpbuf_clear(&actions);
2014             ofpbuf_clear(&put_actions);
2015
2016             error = dp_netdev_upcall(dp, packets[i], &match.flow, &match.wc,
2017                                       DPIF_UC_MISS, NULL, &actions,
2018                                       &put_actions);
2019             if (OVS_UNLIKELY(error && error != ENOSPC)) {
2020                 continue;
2021             }
2022
2023             /* We can't allow the packet batching in the next loop to execute
2024              * the actions.  Otherwise, if there are any slow path actions,
2025              * we'll send the packet up twice. */
2026             dp_netdev_execute_actions(dp, &packets[i], 1, false, md,
2027                                       ofpbuf_data(&actions),
2028                                       ofpbuf_size(&actions));
2029
2030             add_actions = ofpbuf_size(&put_actions)
2031                 ? &put_actions
2032                 : &actions;
2033
2034             ovs_mutex_lock(&dp->flow_mutex);
2035             /* XXX: There's a brief race where this flow could have already
2036              * been installed since we last did the flow lookup.  This could be
2037              * solved by moving the mutex lock outside the loop, but that's an
2038              * awful long time to be locking everyone out of making flow
2039              * installs.  If we move to a per-core classifier, it would be
2040              * reasonable. */
2041             if (OVS_LIKELY(error != ENOSPC)
2042                 && !dp_netdev_lookup_flow(dp, mfs[i])) {
2043                 dp_netdev_flow_add(dp, &match, ofpbuf_data(add_actions),
2044                                    ofpbuf_size(add_actions));
2045             }
2046             ovs_mutex_unlock(&dp->flow_mutex);
2047         }
2048
2049         ofpbuf_uninit(&actions);
2050         ofpbuf_uninit(&put_actions);
2051         fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
2052     }
2053
2054     n_batches = 0;
2055     for (i = 0; i < cnt; i++) {
2056         struct dp_netdev_flow *flow;
2057         struct packet_batch *batch;
2058         size_t j;
2059
2060         if (OVS_UNLIKELY(!rules[i] || !mfs[i])) {
2061             continue;
2062         }
2063
2064         /* XXX: This O(n^2) algortihm makes sense if we're operating under the
2065          * assumption that the number of distinct flows (and therefore the
2066          * number of distinct batches) is quite small.  If this turns out not
2067          * to be the case, it may make sense to pre sort based on the
2068          * netdev_flow pointer.  That done we can get the appropriate batching
2069          * in O(n * log(n)) instead. */
2070         batch = NULL;
2071         flow = dp_netdev_flow_cast(rules[i]);
2072         for (j = 0; j < n_batches; j++) {
2073             if (batches[j].flow == flow) {
2074                 batch = &batches[j];
2075                 break;
2076             }
2077         }
2078
2079         if (!batch) {
2080             batch = &batches[n_batches++];
2081             packet_batch_init(batch, flow, md);
2082         }
2083         packet_batch_update(batch, packets[i], mfs[i]);
2084     }
2085
2086     for (i = 0; i < n_batches; i++) {
2087         packet_batch_execute(&batches[i], dp);
2088     }
2089 }
2090
2091 static void
2092 dp_netdev_port_input(struct dp_netdev *dp, struct dpif_packet **packets,
2093                      int cnt, odp_port_t port_no)
2094 {
2095     uint32_t *recirc_depth = recirc_depth_get();
2096     struct pkt_metadata md = PKT_METADATA_INITIALIZER(port_no);
2097
2098     *recirc_depth = 0;
2099     dp_netdev_input(dp, packets, cnt, &md);
2100 }
2101
2102 struct dp_netdev_execute_aux {
2103     struct dp_netdev *dp;
2104 };
2105
2106 static void
2107 dpif_netdev_register_upcall_cb(struct dpif *dpif, upcall_callback *cb,
2108                                void *aux)
2109 {
2110     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2111     dp->upcall_aux = aux;
2112     dp->upcall_cb = cb;
2113 }
2114
2115 static void
2116 dp_execute_cb(void *aux_, struct dpif_packet **packets, int cnt,
2117               struct pkt_metadata *md,
2118               const struct nlattr *a, bool may_steal)
2119     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2120 {
2121     struct dp_netdev_execute_aux *aux = aux_;
2122     uint32_t *depth = recirc_depth_get();
2123     struct dp_netdev *dp = aux->dp;
2124     int type = nl_attr_type(a);
2125     struct dp_netdev_port *p;
2126     int i;
2127
2128     switch ((enum ovs_action_attr)type) {
2129     case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
2130         p = dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(nl_attr_get_u32(a)));
2131         if (OVS_LIKELY(p)) {
2132             netdev_send(p->netdev, packets, cnt, may_steal);
2133         } else if (may_steal) {
2134             for (i = 0; i < cnt; i++) {
2135                 dpif_packet_delete(packets[i]);
2136             }
2137         }
2138         break;
2139
2140     case OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE:
2141         if (!fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock)) {
2142             const struct nlattr *userdata;
2143             struct ofpbuf actions;
2144             struct flow flow;
2145
2146             userdata = nl_attr_find_nested(a, OVS_USERSPACE_ATTR_USERDATA);
2147             ofpbuf_init(&actions, 0);
2148
2149             for (i = 0; i < cnt; i++) {
2150                 int error;
2151
2152                 ofpbuf_clear(&actions);
2153
2154                 flow_extract(&packets[i]->ofpbuf, md, &flow);
2155                 error = dp_netdev_upcall(dp, packets[i], &flow, NULL,
2156                                          DPIF_UC_ACTION, userdata, &actions,
2157                                          NULL);
2158                 if (!error || error == ENOSPC) {
2159                     dp_netdev_execute_actions(dp, &packets[i], 1, false, md,
2160                                               ofpbuf_data(&actions),
2161                                               ofpbuf_size(&actions));
2162                 }
2163
2164                 if (may_steal) {
2165                     dpif_packet_delete(packets[i]);
2166                 }
2167             }
2168             ofpbuf_uninit(&actions);
2169             fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
2170         }
2171
2172         break;
2173
2174     case OVS_ACTION_ATTR_HASH: {
2175         const struct ovs_action_hash *hash_act;
2176         struct netdev_flow_key key;
2177         uint32_t hash;
2178
2179         hash_act = nl_attr_get(a);
2180
2181         miniflow_initialize(&key.flow, key.buf);
2182
2183         for (i = 0; i < cnt; i++) {
2184
2185             /* XXX: this is slow. Use RSS hash in the future */
2186             miniflow_extract(&packets[i]->ofpbuf, md, &key.flow);
2187
2188             if (hash_act->hash_alg == OVS_HASH_ALG_L4) {
2189                 /* Hash need not be symmetric, nor does it need to include
2190                  * L2 fields. */
2191                 hash = miniflow_hash_5tuple(&key.flow, hash_act->hash_basis);
2192             } else {
2193                 VLOG_WARN("Unknown hash algorithm specified "
2194                           "for the hash action.");
2195                 hash = 2;
2196             }
2197
2198             if (!hash) {
2199                 hash = 1; /* 0 is not valid */
2200             }
2201
2202             if (i == 0) {
2203                 md->dp_hash = hash;
2204             }
2205             packets[i]->dp_hash = hash;
2206         }
2207         break;
2208     }
2209
2210     case OVS_ACTION_ATTR_RECIRC:
2211         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
2212
2213             (*depth)++;
2214             for (i = 0; i < cnt; i++) {
2215                 struct dpif_packet *recirc_pkt;
2216                 struct pkt_metadata recirc_md = *md;
2217
2218                 recirc_pkt = (may_steal) ? packets[i]
2219                                     : dpif_packet_clone(packets[i]);
2220
2221                 recirc_md.recirc_id = nl_attr_get_u32(a);
2222
2223                 /* Hash is private to each packet */
2224                 recirc_md.dp_hash = dpif_packet_get_dp_hash(packets[i]);
2225
2226                 dp_netdev_input(dp, &recirc_pkt, 1, &recirc_md);
2227             }
2228             (*depth)--;
2229
2230             break;
2231         } else {
2232             VLOG_WARN("Packet dropped. Max recirculation depth exceeded.");
2233             if (may_steal) {
2234                 for (i = 0; i < cnt; i++) {
2235                     dpif_packet_delete(packets[i]);
2236                 }
2237             }
2238         }
2239         break;
2240
2241     case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
2242     case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
2243     case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_MPLS:
2244     case OVS_ACTION_ATTR_POP_MPLS:
2245     case OVS_ACTION_ATTR_SET:
2246     case OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE:
2247     case OVS_ACTION_ATTR_UNSPEC:
2248     case __OVS_ACTION_ATTR_MAX:
2249         OVS_NOT_REACHED();
2250     }
2251 }
2252
2253 static void
2254 dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev *dp,
2255                           struct dpif_packet **packets, int cnt,
2256                           bool may_steal, struct pkt_metadata *md,
2257                           const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
2258 {
2259     struct dp_netdev_execute_aux aux = {dp};
2260
2261     odp_execute_actions(&aux, packets, cnt, may_steal, md, actions,
2262                         actions_len, dp_execute_cb);
2263 }
2264
2265 const struct dpif_class dpif_netdev_class = {
2266     "netdev",
2267     dpif_netdev_enumerate,
2268     dpif_netdev_port_open_type,
2269     dpif_netdev_open,
2270     dpif_netdev_close,
2271     dpif_netdev_destroy,
2272     dpif_netdev_run,
2273     dpif_netdev_wait,
2274     dpif_netdev_get_stats,
2275     dpif_netdev_port_add,
2276     dpif_netdev_port_del,
2277     dpif_netdev_port_query_by_number,
2278     dpif_netdev_port_query_by_name,
2279     NULL,                       /* port_get_pid */
2280     dpif_netdev_port_dump_start,
2281     dpif_netdev_port_dump_next,
2282     dpif_netdev_port_dump_done,
2283     dpif_netdev_port_poll,
2284     dpif_netdev_port_poll_wait,
2285     dpif_netdev_flow_flush,
2286     dpif_netdev_flow_dump_create,
2287     dpif_netdev_flow_dump_destroy,
2288     dpif_netdev_flow_dump_thread_create,
2289     dpif_netdev_flow_dump_thread_destroy,
2290     dpif_netdev_flow_dump_next,
2291     dpif_netdev_operate,
2292     NULL,                       /* recv_set */
2293     NULL,                       /* handlers_set */
2294     dpif_netdev_queue_to_priority,
2295     NULL,                       /* recv */
2296     NULL,                       /* recv_wait */
2297     NULL,                       /* recv_purge */
2298     dpif_netdev_register_upcall_cb,
2299     dpif_netdev_enable_upcall,
2300     dpif_netdev_disable_upcall,
2301 };
2302
2303 static void
2304 dpif_dummy_change_port_number(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
2305                               const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
2306 {
2307     struct dp_netdev_port *old_port;
2308     struct dp_netdev_port *new_port;
2309     struct dp_netdev *dp;
2310     odp_port_t port_no;
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], &old_port)) {
2324         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown port");
2325         goto exit;
2326     }
2327
2328     port_no = u32_to_odp(atoi(argv[3]));
2329     if (!port_no || port_no == ODPP_NONE) {
2330         unixctl_command_reply_error(conn, "bad port number");
2331         goto exit;
2332     }
2333     if (dp_netdev_lookup_port(dp, port_no)) {
2334         unixctl_command_reply_error(conn, "port number already in use");
2335         goto exit;
2336     }
2337
2338     /* Remove old port. */
2339     cmap_remove(&dp->ports, &old_port->node, hash_port_no(old_port->port_no));
2340     ovsrcu_postpone(free, old_port);
2341
2342     /* Insert new port (cmap semantics mean we cannot re-insert 'old_port'). */
2343     new_port = xmemdup(old_port, sizeof *old_port);
2344     new_port->port_no = port_no;
2345     cmap_insert(&dp->ports, &new_port->node, hash_port_no(port_no));
2346
2347     seq_change(dp->port_seq);
2348     unixctl_command_reply(conn, NULL);
2349
2350 exit:
2351     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
2352     dp_netdev_unref(dp);
2353 }
2354
2355 static void
2356 dpif_dummy_delete_port(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
2357                        const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
2358 {
2359     struct dp_netdev_port *port;
2360     struct dp_netdev *dp;
2361
2362     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
2363     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, argv[1]);
2364     if (!dp || !dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class)) {
2365         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
2366         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown datapath or not a dummy");
2367         return;
2368     }
2369     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
2370     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
2371
2372     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
2373     if (get_port_by_name(dp, argv[2], &port)) {
2374         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown port");
2375     } else if (port->port_no == ODPP_LOCAL) {
2376         unixctl_command_reply_error(conn, "can't delete local port");
2377     } else {
2378         do_del_port(dp, port);
2379         unixctl_command_reply(conn, NULL);
2380     }
2381     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
2382
2383     dp_netdev_unref(dp);
2384 }
2385
2386 static void
2387 dpif_dummy_register__(const char *type)
2388 {
2389     struct dpif_class *class;
2390
2391     class = xmalloc(sizeof *class);
2392     *class = dpif_netdev_class;
2393     class->type = xstrdup(type);
2394     dp_register_provider(class);
2395 }
2396
2397 void
2398 dpif_dummy_register(bool override)
2399 {
2400     if (override) {
2401         struct sset types;
2402         const char *type;
2403
2404         sset_init(&types);
2405         dp_enumerate_types(&types);
2406         SSET_FOR_EACH (type, &types) {
2407             if (!dp_unregister_provider(type)) {
2408                 dpif_dummy_register__(type);
2409             }
2410         }
2411         sset_destroy(&types);
2412     }
2413
2414     dpif_dummy_register__("dummy");
2415
2416     unixctl_command_register("dpif-dummy/change-port-number",
2417                              "DP PORT NEW-NUMBER",
2418                              3, 3, dpif_dummy_change_port_number, NULL);
2419     unixctl_command_register("dpif-dummy/delete-port", "DP PORT",
2420                              2, 2, dpif_dummy_delete_port, NULL);
2421 }