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 /* Interface to netdev-based datapath. */
 301 struct dpif_netdev {
 302     struct dpif dpif;
 303     struct dp_netdev *dp;
 304     uint64_t last_port_seq;
 305 };
 306
 307 static int get_port_by_number(struct dp_netdev *dp, odp_port_t port_no,
 308                               struct dp_netdev_port **portp);
 309 static int get_port_by_name(struct dp_netdev *dp, const char *devname,
 310                             struct dp_netdev_port **portp);
 311 static void dp_netdev_free(struct dp_netdev *)
 312     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex);
 313 static void dp_netdev_flow_flush(struct dp_netdev *);
 314 static int do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname,
 315                        const char *type, odp_port_t port_no)
 316     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex);
 317 static void do_del_port(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *)
 318     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex);
 319 static int dpif_netdev_open(const struct dpif_class *, const char *name,
 320                             bool create, struct dpif **);
 321 static void dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev *dp,
 322                                       struct dpif_packet **, int c,
 323                                       bool may_steal, struct pkt_metadata *,
 324                                       const struct nlattr *actions,
 325                                       size_t actions_len);
 326 static void dp_netdev_port_input(struct dp_netdev *dp,
 327                                  struct dpif_packet **packets, int cnt,
 328                                  odp_port_t port_no);
 329
 330 static void dp_netdev_set_pmd_threads(struct dp_netdev *, int n);
 331 static void dp_netdev_disable_upcall(struct dp_netdev *);
 332
 333 static struct dpif_netdev *
 334 dpif_netdev_cast(const struct dpif *dpif)
 335 {
 336     ovs_assert(dpif->dpif_class->open == dpif_netdev_open);
 337     return CONTAINER_OF(dpif, struct dpif_netdev, dpif);
 338 }
 339
 340 static struct dp_netdev *
 341 get_dp_netdev(const struct dpif *dpif)
 342 {
 343     return dpif_netdev_cast(dpif)->dp;
 344 }
 345
 346 static int
 347 dpif_netdev_enumerate(struct sset *all_dps,
 348                       const struct dpif_class *dpif_class)
 349 {
 350     struct shash_node *node;
 351
 352     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
 353     SHASH_FOR_EACH(node, &dp_netdevs) {
 354         struct dp_netdev *dp = node->data;
 355         if (dpif_class != dp->class) {
 356             /* 'dp_netdevs' contains both "netdev" and "dummy" dpifs.
 357              * If the class doesn't match, skip this dpif. */
 358              continue;
 359         }
 360         sset_add(all_dps, node->name);
 361     }
 362     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
 363
 364     return 0;
 365 }
 366
 367 static bool
 368 dpif_netdev_class_is_dummy(const struct dpif_class *class)
 369 {
 370     return class != &dpif_netdev_class;
 371 }
 372
 373 static const char *
 374 dpif_netdev_port_open_type(const struct dpif_class *class, const char *type)
 375 {
 376     return strcmp(type, "internal") ? type
 377                   : dpif_netdev_class_is_dummy(class) ? "dummy"
 378                   : "tap";
 379 }
 380
 381 static struct dpif *
 382 create_dpif_netdev(struct dp_netdev *dp)
 383 {
 384     uint16_t netflow_id = hash_string(dp->name, 0);
 385     struct dpif_netdev *dpif;
 386
 387     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
 388
 389     dpif = xmalloc(sizeof *dpif);
 390     dpif_init(&dpif->dpif, dp->class, dp->name, netflow_id >> 8, netflow_id);
 391     dpif->dp = dp;
 392     dpif->last_port_seq = seq_read(dp->port_seq);
 393
 394     return &dpif->dpif;
 395 }
 396
 397 /* Choose an unused, non-zero port number and return it on success.
 398  * Return ODPP_NONE on failure. */
 399 static odp_port_t
 400 choose_port(struct dp_netdev *dp, const char *name)
 401     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
 402 {
 403     uint32_t port_no;
 404
 405     if (dp->class != &dpif_netdev_class) {
 406         const char *p;
 407         int start_no = 0;
 408
 409         /* If the port name begins with "br", start the number search at
 410          * 100 to make writing tests easier. */
 411         if (!strncmp(name, "br", 2)) {
 412             start_no = 100;
 413         }
 414
 415         /* If the port name contains a number, try to assign that port number.
 416          * This can make writing unit tests easier because port numbers are
 417          * predictable. */
 418         for (p = name; *p != '\0'; p++) {
 419             if (isdigit((unsigned char) *p)) {
 420                 port_no = start_no + strtol(p, NULL, 10);
 421                 if (port_no > 0 && port_no != odp_to_u32(ODPP_NONE)
 422                     && !dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(port_no))) {
 423                     return u32_to_odp(port_no);
 424                 }
 425                 break;
 426             }
 427         }
 428     }
 429
 430     for (port_no = 1; port_no <= UINT16_MAX; port_no++) {
 431         if (!dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(port_no))) {
 432             return u32_to_odp(port_no);
 433         }
 434     }
 435
 436     return ODPP_NONE;
 437 }
 438
 439 static int
 440 create_dp_netdev(const char *name, const struct dpif_class *class,
 441                  struct dp_netdev **dpp)
 442     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex)
 443 {
 444     struct dp_netdev *dp;
 445     int error;
 446
 447     dp = xzalloc(sizeof *dp);
 448     shash_add(&dp_netdevs, name, dp);
 449
 450     *CONST_CAST(const struct dpif_class **, &dp->class) = class;
 451     *CONST_CAST(const char **, &dp->name) = xstrdup(name);
 452     ovs_refcount_init(&dp->ref_cnt);
 453     atomic_flag_clear(&dp->destroyed);
 454
 455     ovs_mutex_init(&dp->flow_mutex);
 456     classifier_init(&dp->cls, NULL);
 457     cmap_init(&dp->flow_table);
 458
 459     ovsthread_stats_init(&dp->stats);
 460
 461     ovs_mutex_init(&dp->port_mutex);
 462     cmap_init(&dp->ports);
 463     dp->port_seq = seq_create();
 464     latch_init(&dp->exit_latch);
 465     fat_rwlock_init(&dp->upcall_rwlock);
 466
 467     /* Disable upcalls by default. */
 468     dp_netdev_disable_upcall(dp);
 469     dp->upcall_aux = NULL;
 470     dp->upcall_cb = NULL;
 471
 472     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
 473     error = do_add_port(dp, name, "internal", ODPP_LOCAL);
 474     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
 475     if (error) {
 476         dp_netdev_free(dp);
 477         return error;
 478     }
 479
 480     *dpp = dp;
 481     return 0;
 482 }
 483
 484 static int
 485 dpif_netdev_open(const struct dpif_class *class, const char *name,
 486                  bool create, struct dpif **dpifp)
 487 {
 488     struct dp_netdev *dp;
 489     int error;
 490
 491     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
 492     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, name);
 493     if (!dp) {
 494         error = create ? create_dp_netdev(name, class, &dp) : ENODEV;
 495     } else {
 496         error = (dp->class != class ? EINVAL
 497                  : create ? EEXIST
 498                  : 0);
 499     }
 500     if (!error) {
 501         *dpifp = create_dpif_netdev(dp);
 502         dp->dpif = *dpifp;
 503     }
 504     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
 505
 506     return error;
 507 }
 508
 509 /* Requires dp_netdev_mutex so that we can't get a new reference to 'dp'
 510  * through the 'dp_netdevs' shash while freeing 'dp'. */
 511 static void
 512 dp_netdev_free(struct dp_netdev *dp)
 513     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex)
 514 {
 515     struct dp_netdev_port *port;
 516     struct dp_netdev_stats *bucket;
 517     int i;
 518
 519     shash_find_and_delete(&dp_netdevs, dp->name);
 520
 521     dp_netdev_set_pmd_threads(dp, 0);
 522     free(dp->pmd_threads);
 523
 524     dp_netdev_flow_flush(dp);
 525     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
 526     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
 527         do_del_port(dp, port);
 528     }
 529     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
 530
 531     OVSTHREAD_STATS_FOR_EACH_BUCKET (bucket, i, &dp->stats) {
 532         ovs_mutex_destroy(&bucket->mutex);
 533         free_cacheline(bucket);
 534     }
 535     ovsthread_stats_destroy(&dp->stats);
 536
 537     classifier_destroy(&dp->cls);
 538     cmap_destroy(&dp->flow_table);
 539     ovs_mutex_destroy(&dp->flow_mutex);
 540     seq_destroy(dp->port_seq);
 541     cmap_destroy(&dp->ports);
 542     fat_rwlock_destroy(&dp->upcall_rwlock);
 543     latch_destroy(&dp->exit_latch);
 544     free(CONST_CAST(char *, dp->name));
 545     free(dp);
 546 }
 547
 548 static void
 549 dp_netdev_unref(struct dp_netdev *dp)
 550 {
 551     if (dp) {
 552         /* Take dp_netdev_mutex so that, if dp->ref_cnt falls to zero, we can't
 553          * get a new reference to 'dp' through the 'dp_netdevs' shash. */
 554         ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
 555         if (ovs_refcount_unref_relaxed(&dp->ref_cnt) == 1) {
 556             dp_netdev_free(dp);
 557         }
 558         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
 559     }
 560 }
 561
 562 static void
 563 dpif_netdev_close(struct dpif *dpif)
 564 {
 565     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 566
 567     dp_netdev_unref(dp);
 568     free(dpif);
 569 }
 570
 571 static int
 572 dpif_netdev_destroy(struct dpif *dpif)
 573 {
 574     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 575
 576     if (!atomic_flag_test_and_set(&dp->destroyed)) {
 577         if (ovs_refcount_unref_relaxed(&dp->ref_cnt) == 1) {
 578             /* Can't happen: 'dpif' still owns a reference to 'dp'. */
 579             OVS_NOT_REACHED();
 580         }
 581     }
 582
 583     return 0;
 584 }
 585
 586 static int
 587 dpif_netdev_get_stats(const struct dpif *dpif, struct dpif_dp_stats *stats)
 588 {
 589     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 590     struct dp_netdev_stats *bucket;
 591     size_t i;
 592
 593     stats->n_flows = cmap_count(&dp->flow_table);
 594
 595     stats->n_hit = stats->n_missed = stats->n_lost = 0;
 596     OVSTHREAD_STATS_FOR_EACH_BUCKET (bucket, i, &dp->stats) {
 597         ovs_mutex_lock(&bucket->mutex);
 598         stats->n_hit += bucket->n[DP_STAT_HIT];
 599         stats->n_missed += bucket->n[DP_STAT_MISS];
 600         stats->n_lost += bucket->n[DP_STAT_LOST];
 601         ovs_mutex_unlock(&bucket->mutex);
 602     }
 603     stats->n_masks = UINT32_MAX;
 604     stats->n_mask_hit = UINT64_MAX;
 605
 606     return 0;
 607 }
 608
 609 static void
 610 dp_netdev_reload_pmd_threads(struct dp_netdev *dp)
 611 {
 612     int i;
 613
 614     for (i = 0; i < dp->n_pmd_threads; i++) {
 615         struct pmd_thread *f = &dp->pmd_threads[i];
 616         int id;
 617
 618         atomic_add(&f->change_seq, 1, &id);
 619    }
 620 }
 621
 622 static uint32_t
 623 hash_port_no(odp_port_t port_no)
 624 {
 625     return hash_int(odp_to_u32(port_no), 0);
 626 }
 627
 628 static int
 629 do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname, const char *type,
 630             odp_port_t port_no)
 631     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
 632 {
 633     struct netdev_saved_flags *sf;
 634     struct dp_netdev_port *port;
 635     struct netdev *netdev;
 636     enum netdev_flags flags;
 637     const char *open_type;
 638     int error;
 639     int i;
 640
 641     /* XXX reject devices already in some dp_netdev. */
 642
 643     /* Open and validate network device. */
 644     open_type = dpif_netdev_port_open_type(dp->class, type);
 645     error = netdev_open(devname, open_type, &netdev);
 646     if (error) {
 647         return error;
 648     }
 649     /* XXX reject non-Ethernet devices */
 650
 651     netdev_get_flags(netdev, &flags);
 652     if (flags & NETDEV_LOOPBACK) {
 653         VLOG_ERR("%s: cannot add a loopback device", devname);
 654         netdev_close(netdev);
 655         return EINVAL;
 656     }
 657
 658     port = xzalloc(sizeof *port);
 659     port->port_no = port_no;
 660     port->netdev = netdev;
 661     port->rxq = xmalloc(sizeof *port->rxq * netdev_n_rxq(netdev));
 662     port->type = xstrdup(type);
 663     for (i = 0; i < netdev_n_rxq(netdev); i++) {
 664         error = netdev_rxq_open(netdev, &port->rxq[i], i);
 665         if (error
 666             && !(error == EOPNOTSUPP && dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class))) {
 667             VLOG_ERR("%s: cannot receive packets on this network device (%s)",
 668                      devname, ovs_strerror(errno));
 669             netdev_close(netdev);
 670             return error;
 671         }
 672     }
 673
 674     error = netdev_turn_flags_on(netdev, NETDEV_PROMISC, &sf);
 675     if (error) {
 676         for (i = 0; i < netdev_n_rxq(netdev); i++) {
 677             netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
 678         }
 679         netdev_close(netdev);
 680         free(port->rxq);
 681         free(port);
 682         return error;
 683     }
 684     port->sf = sf;
 685
 686     if (netdev_is_pmd(netdev)) {
 687         dp->pmd_count++;
 688         dp_netdev_set_pmd_threads(dp, NR_PMD_THREADS);
 689         dp_netdev_reload_pmd_threads(dp);
 690     }
 691     ovs_refcount_init(&port->ref_cnt);
 692
 693     cmap_insert(&dp->ports, &port->node, hash_port_no(port_no));
 694     seq_change(dp->port_seq);
 695
 696     return 0;
 697 }
 698
 699 static int
 700 dpif_netdev_port_add(struct dpif *dpif, struct netdev *netdev,
 701                      odp_port_t *port_nop)
 702 {
 703     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 704     char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
 705     const char *dpif_port;
 706     odp_port_t port_no;
 707     int error;
 708
 709     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
 710     dpif_port = netdev_vport_get_dpif_port(netdev, namebuf, sizeof namebuf);
 711     if (*port_nop != ODPP_NONE) {
 712         port_no = *port_nop;
 713         error = dp_netdev_lookup_port(dp, *port_nop) ? EBUSY : 0;
 714     } else {
 715         port_no = choose_port(dp, dpif_port);
 716         error = port_no == ODPP_NONE ? EFBIG : 0;
 717     }
 718     if (!error) {
 719         *port_nop = port_no;
 720         error = do_add_port(dp, dpif_port, netdev_get_type(netdev), port_no);
 721     }
 722     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
 723
 724     return error;
 725 }
 726
 727 static int
 728 dpif_netdev_port_del(struct dpif *dpif, odp_port_t port_no)
 729 {
 730     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 731     int error;
 732
 733     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
 734     if (port_no == ODPP_LOCAL) {
 735         error = EINVAL;
 736     } else {
 737         struct dp_netdev_port *port;
 738
 739         error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
 740         if (!error) {
 741             do_del_port(dp, port);
 742         }
 743     }
 744     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
 745
 746     return error;
 747 }
 748
 749 static bool
 750 is_valid_port_number(odp_port_t port_no)
 751 {
 752     return port_no != ODPP_NONE;
 753 }
 754
 755 static struct dp_netdev_port *
 756 dp_netdev_lookup_port(const struct dp_netdev *dp, odp_port_t port_no)
 757 {
 758     struct dp_netdev_port *port;
 759
 760     CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (port, node, hash_port_no(port_no), &dp->ports) {
 761         if (port->port_no == port_no) {
 762             return port;
 763         }
 764     }
 765     return NULL;
 766 }
 767
 768 static int
 769 get_port_by_number(struct dp_netdev *dp,
 770                    odp_port_t port_no, struct dp_netdev_port **portp)
 771 {
 772     if (!is_valid_port_number(port_no)) {
 773         *portp = NULL;
 774         return EINVAL;
 775     } else {
 776         *portp = dp_netdev_lookup_port(dp, port_no);
 777         return *portp ? 0 : ENOENT;
 778     }
 779 }
 780
 781 static void
 782 port_ref(struct dp_netdev_port *port)
 783 {
 784     if (port) {
 785         ovs_refcount_ref(&port->ref_cnt);
 786     }
 787 }
 788
 789 static void
 790 port_destroy__(struct dp_netdev_port *port)
 791 {
 792     int n_rxq = netdev_n_rxq(port->netdev);
 793     int i;
 794
 795     netdev_close(port->netdev);
 796     netdev_restore_flags(port->sf);
 797
 798     for (i = 0; i < n_rxq; i++) {
 799         netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
 800     }
 801     free(port->rxq);
 802     free(port->type);
 803     free(port);
 804 }
 805
 806 static void
 807 port_unref(struct dp_netdev_port *port)
 808 {
 809     if (port && ovs_refcount_unref_relaxed(&port->ref_cnt) == 1) {
 810         ovsrcu_postpone(port_destroy__, port);
 811     }
 812 }
 813
 814 static int
 815 get_port_by_name(struct dp_netdev *dp,
 816                  const char *devname, struct dp_netdev_port **portp)
 817     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
 818 {
 819     struct dp_netdev_port *port;
 820
 821     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
 822         if (!strcmp(netdev_get_name(port->netdev), devname)) {
 823             *portp = port;
 824             return 0;
 825         }
 826     }
 827     return ENOENT;
 828 }
 829
 830 static void
 831 do_del_port(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *port)
 832     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
 833 {
 834     cmap_remove(&dp->ports, &port->node, hash_odp_port(port->port_no));
 835     seq_change(dp->port_seq);
 836     if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
 837         dp_netdev_reload_pmd_threads(dp);
 838     }
 839
 840     port_unref(port);
 841 }
 842
 843 static void
 844 answer_port_query(const struct dp_netdev_port *port,
 845                   struct dpif_port *dpif_port)
 846 {
 847     dpif_port->name = xstrdup(netdev_get_name(port->netdev));
 848     dpif_port->type = xstrdup(port->type);
 849     dpif_port->port_no = port->port_no;
 850 }
 851
 852 static int
 853 dpif_netdev_port_query_by_number(const struct dpif *dpif, odp_port_t port_no,
 854                                  struct dpif_port *dpif_port)
 855 {
 856     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 857     struct dp_netdev_port *port;
 858     int error;
 859
 860     error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
 861     if (!error && dpif_port) {
 862         answer_port_query(port, dpif_port);
 863     }
 864
 865     return error;
 866 }
 867
 868 static int
 869 dpif_netdev_port_query_by_name(const struct dpif *dpif, const char *devname,
 870                                struct dpif_port *dpif_port)
 871 {
 872     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 873     struct dp_netdev_port *port;
 874     int error;
 875
 876     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
 877     error = get_port_by_name(dp, devname, &port);
 878     if (!error && dpif_port) {
 879         answer_port_query(port, dpif_port);
 880     }
 881     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
 882
 883     return error;
 884 }
 885
 886 static void
 887 dp_netdev_flow_free(struct dp_netdev_flow *flow)
 888 {
 889     struct dp_netdev_flow_stats *bucket;
 890     size_t i;
 891
 892     OVSTHREAD_STATS_FOR_EACH_BUCKET (bucket, i, &flow->stats) {
 893         ovs_mutex_destroy(&bucket->mutex);
 894         free_cacheline(bucket);
 895     }
 896     ovsthread_stats_destroy(&flow->stats);
 897
 898     cls_rule_destroy(CONST_CAST(struct cls_rule *, &flow->cr));
 899     dp_netdev_actions_free(dp_netdev_flow_get_actions(flow));
 900     free(flow);
 901 }
 902
 903 static void dp_netdev_flow_unref(struct dp_netdev_flow *flow)
 904 {
 905     if (ovs_refcount_unref_relaxed(&flow->ref_cnt) == 1) {
 906         ovsrcu_postpone(dp_netdev_flow_free, flow);
 907     }
 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
 920     dp_netdev_flow_unref(flow);
 921 }
 922
 923 static void
 924 dp_netdev_flow_flush(struct dp_netdev *dp)
 925 {
 926     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
 927
 928     ovs_mutex_lock(&dp->flow_mutex);
 929     CMAP_FOR_EACH (netdev_flow, node, &dp->flow_table) {
 930         dp_netdev_remove_flow(dp, netdev_flow);
 931     }
 932     ovs_mutex_unlock(&dp->flow_mutex);
 933 }
 934
 935 static int
 936 dpif_netdev_flow_flush(struct dpif *dpif)
 937 {
 938     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 939
 940     dp_netdev_flow_flush(dp);
 941     return 0;
 942 }
 943
 944 struct dp_netdev_port_state {
 945     struct cmap_position position;
 946     char *name;
 947 };
 948
 949 static int
 950 dpif_netdev_port_dump_start(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void **statep)
 951 {
 952     *statep = xzalloc(sizeof(struct dp_netdev_port_state));
 953     return 0;
 954 }
 955
 956 static int
 957 dpif_netdev_port_dump_next(const struct dpif *dpif, void *state_,
 958                            struct dpif_port *dpif_port)
 959 {
 960     struct dp_netdev_port_state *state = state_;
 961     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 962     struct cmap_node *node;
 963     int retval;
 964
 965     node = cmap_next_position(&dp->ports, &state->position);
 966     if (node) {
 967         struct dp_netdev_port *port;
 968
 969         port = CONTAINER_OF(node, struct dp_netdev_port, node);
 970
 971         free(state->name);
 972         state->name = xstrdup(netdev_get_name(port->netdev));
 973         dpif_port->name = state->name;
 974         dpif_port->type = port->type;
 975         dpif_port->port_no = port->port_no;
 976
 977         retval = 0;
 978     } else {
 979         retval = EOF;
 980     }
 981
 982     return retval;
 983 }
 984
 985 static int
 986 dpif_netdev_port_dump_done(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void *state_)
 987 {
 988     struct dp_netdev_port_state *state = state_;
 989     free(state->name);
 990     free(state);
 991     return 0;
 992 }
 993
 994 static int
 995 dpif_netdev_port_poll(const struct dpif *dpif_, char **devnamep OVS_UNUSED)
 996 {
 997     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(dpif_);
 998     uint64_t new_port_seq;
 999     int error;
1000
1001     new_port_seq = seq_read(dpif->dp->port_seq);
1002     if (dpif->last_port_seq != new_port_seq) {
1003         dpif->last_port_seq = new_port_seq;
1004         error = ENOBUFS;
1005     } else {
1006         error = EAGAIN;
1007     }
1008
1009     return error;
1010 }
1011
1012 static void
1013 dpif_netdev_port_poll_wait(const struct dpif *dpif_)
1014 {
1015     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(dpif_);
1016
1017     seq_wait(dpif->dp->port_seq, dpif->last_port_seq);
1018 }
1019
1020 static struct dp_netdev_flow *
1021 dp_netdev_flow_cast(const struct cls_rule *cr)
1022 {
1023     return cr ? CONTAINER_OF(cr, struct dp_netdev_flow, cr) : NULL;
1024 }
1025
1026 static struct dp_netdev_flow *
1027 dp_netdev_lookup_flow(const struct dp_netdev *dp, const struct miniflow *key)
1028 {
1029     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1030     struct cls_rule *rule;
1031
1032     classifier_lookup_miniflow_batch(&dp->cls, &key, &rule, 1);
1033     netdev_flow = dp_netdev_flow_cast(rule);
1034
1035     return netdev_flow;
1036 }
1037
1038 static struct dp_netdev_flow *
1039 dp_netdev_find_flow(const struct dp_netdev *dp, const struct flow *flow)
1040 {
1041     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1042
1043     CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (netdev_flow, node, flow_hash(flow, 0),
1044                              &dp->flow_table) {
1045         if (flow_equal(&netdev_flow->flow, flow)) {
1046             return netdev_flow;
1047         }
1048     }
1049
1050     return NULL;
1051 }
1052
1053 static void
1054 get_dpif_flow_stats(const struct dp_netdev_flow *netdev_flow,
1055                     struct dpif_flow_stats *stats)
1056 {
1057     struct dp_netdev_flow_stats *bucket;
1058     size_t i;
1059
1060     memset(stats, 0, sizeof *stats);
1061     OVSTHREAD_STATS_FOR_EACH_BUCKET (bucket, i, &netdev_flow->stats) {
1062         ovs_mutex_lock(&bucket->mutex);
1063         stats->n_packets += bucket->packet_count;
1064         stats->n_bytes += bucket->byte_count;
1065         stats->used = MAX(stats->used, bucket->used);
1066         stats->tcp_flags |= bucket->tcp_flags;
1067         ovs_mutex_unlock(&bucket->mutex);
1068     }
1069 }
1070
1071 static void
1072 dp_netdev_flow_to_dpif_flow(const struct dp_netdev_flow *netdev_flow,
1073                             struct ofpbuf *buffer, struct dpif_flow *flow)
1074 {
1075     struct flow_wildcards wc;
1076     struct dp_netdev_actions *actions;
1077
1078     minimask_expand(&netdev_flow->cr.match.mask, &wc);
1079     odp_flow_key_from_mask(buffer, &wc.masks, &netdev_flow->flow,
1080                            odp_to_u32(wc.masks.in_port.odp_port),
1081                            SIZE_MAX, true);
1082     flow->mask = ofpbuf_data(buffer);
1083     flow->mask_len = ofpbuf_size(buffer);
1084
1085     actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
1086     flow->actions = actions->actions;
1087     flow->actions_len = actions->size;
1088
1089     get_dpif_flow_stats(netdev_flow, &flow->stats);
1090 }
1091
1092 static int
1093 dpif_netdev_mask_from_nlattrs(const struct nlattr *key, uint32_t key_len,
1094                               const struct nlattr *mask_key,
1095                               uint32_t mask_key_len, const struct flow *flow,
1096                               struct flow *mask)
1097 {
1098     if (mask_key_len) {
1099         enum odp_key_fitness fitness;
1100
1101         fitness = odp_flow_key_to_mask(mask_key, mask_key_len, mask, flow);
1102         if (fitness) {
1103             /* This should not happen: it indicates that
1104              * odp_flow_key_from_mask() and odp_flow_key_to_mask()
1105              * disagree on the acceptable form of a mask.  Log the problem
1106              * as an error, with enough details to enable debugging. */
1107             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1108
1109             if (!VLOG_DROP_ERR(&rl)) {
1110                 struct ds s;
1111
1112                 ds_init(&s);
1113                 odp_flow_format(key, key_len, mask_key, mask_key_len, NULL, &s,
1114                                 true);
1115                 VLOG_ERR("internal error parsing flow mask %s (%s)",
1116                          ds_cstr(&s), odp_key_fitness_to_string(fitness));
1117                 ds_destroy(&s);
1118             }
1119
1120             return EINVAL;
1121         }
1122     } else {
1123         enum mf_field_id id;
1124         /* No mask key, unwildcard everything except fields whose
1125          * prerequisities are not met. */
1126         memset(mask, 0x0, sizeof *mask);
1127
1128         for (id = 0; id < MFF_N_IDS; ++id) {
1129             /* Skip registers and metadata. */
1130             if (!(id >= MFF_REG0 && id < MFF_REG0 + FLOW_N_REGS)
1131                 && id != MFF_METADATA) {
1132                 const struct mf_field *mf = mf_from_id(id);
1133                 if (mf_are_prereqs_ok(mf, flow)) {
1134                     mf_mask_field(mf, mask);
1135                 }
1136             }
1137         }
1138     }
1139
1140     /* Force unwildcard the in_port.
1141      *
1142      * We need to do this even in the case where we unwildcard "everything"
1143      * above because "everything" only includes the 16-bit OpenFlow port number
1144      * mask->in_port.ofp_port, which only covers half of the 32-bit datapath
1145      * port number mask->in_port.odp_port. */
1146     mask->in_port.odp_port = u32_to_odp(UINT32_MAX);
1147
1148     return 0;
1149 }
1150
1151 static int
1152 dpif_netdev_flow_from_nlattrs(const struct nlattr *key, uint32_t key_len,
1153                               struct flow *flow)
1154 {
1155     odp_port_t in_port;
1156
1157     if (odp_flow_key_to_flow(key, key_len, flow)) {
1158         /* This should not happen: it indicates that odp_flow_key_from_flow()
1159          * and odp_flow_key_to_flow() disagree on the acceptable form of a
1160          * flow.  Log the problem as an error, with enough details to enable
1161          * debugging. */
1162         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1163
1164         if (!VLOG_DROP_ERR(&rl)) {
1165             struct ds s;
1166
1167             ds_init(&s);
1168             odp_flow_format(key, key_len, NULL, 0, NULL, &s, true);
1169             VLOG_ERR("internal error parsing flow key %s", ds_cstr(&s));
1170             ds_destroy(&s);
1171         }
1172
1173         return EINVAL;
1174     }
1175
1176     in_port = flow->in_port.odp_port;
1177     if (!is_valid_port_number(in_port) && in_port != ODPP_NONE) {
1178         return EINVAL;
1179     }
1180
1181     return 0;
1182 }
1183
1184 static int
1185 dpif_netdev_flow_get(const struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_get *get)
1186 {
1187     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1188     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1189     struct flow key;
1190     int error;
1191
1192     error = dpif_netdev_flow_from_nlattrs(get->key, get->key_len, &key);
1193     if (error) {
1194         return error;
1195     }
1196
1197     netdev_flow = dp_netdev_find_flow(dp, &key);
1198
1199     if (netdev_flow) {
1200         dp_netdev_flow_to_dpif_flow(netdev_flow, get->buffer, get->flow);
1201      } else {
1202         error = ENOENT;
1203     }
1204
1205     return error;
1206 }
1207
1208 static int
1209 dp_netdev_flow_add(struct dp_netdev *dp, struct match *match,
1210                    const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
1211     OVS_REQUIRES(dp->flow_mutex)
1212 {
1213     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1214
1215     netdev_flow = xzalloc(sizeof *netdev_flow);
1216     *CONST_CAST(struct flow *, &netdev_flow->flow) = match->flow;
1217
1218     ovs_refcount_init(&netdev_flow->ref_cnt);
1219
1220     ovsthread_stats_init(&netdev_flow->stats);
1221
1222     ovsrcu_set(&netdev_flow->actions,
1223                dp_netdev_actions_create(actions, actions_len));
1224
1225     cls_rule_init(CONST_CAST(struct cls_rule *, &netdev_flow->cr),
1226                   match, NETDEV_RULE_PRIORITY);
1227     cmap_insert(&dp->flow_table,
1228                 CONST_CAST(struct cmap_node *, &netdev_flow->node),
1229                 flow_hash(&match->flow, 0));
1230     classifier_insert(&dp->cls,
1231                       CONST_CAST(struct cls_rule *, &netdev_flow->cr));
1232
1233     if (OVS_UNLIKELY(VLOG_IS_DBG_ENABLED())) {
1234         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1235
1236         ds_put_cstr(&ds, "flow_add: ");
1237         match_format(match, &ds, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
1238         ds_put_cstr(&ds, ", actions:");
1239         format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
1240
1241         VLOG_DBG_RL(&upcall_rl, "%s", ds_cstr(&ds));
1242
1243         ds_destroy(&ds);
1244     }
1245
1246     return 0;
1247 }
1248
1249 static void
1250 clear_stats(struct dp_netdev_flow *netdev_flow)
1251 {
1252     struct dp_netdev_flow_stats *bucket;
1253     size_t i;
1254
1255     OVSTHREAD_STATS_FOR_EACH_BUCKET (bucket, i, &netdev_flow->stats) {
1256         ovs_mutex_lock(&bucket->mutex);
1257         bucket->used = 0;
1258         bucket->packet_count = 0;
1259         bucket->byte_count = 0;
1260         bucket->tcp_flags = 0;
1261         ovs_mutex_unlock(&bucket->mutex);
1262     }
1263 }
1264
1265 static int
1266 dpif_netdev_flow_put(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_put *put)
1267 {
1268     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1269     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1270     struct miniflow miniflow;
1271     struct match match;
1272     int error;
1273
1274     error = dpif_netdev_flow_from_nlattrs(put->key, put->key_len, &match.flow);
1275     if (error) {
1276         return error;
1277     }
1278     error = dpif_netdev_mask_from_nlattrs(put->key, put->key_len,
1279                                           put->mask, put->mask_len,
1280                                           &match.flow, &match.wc.masks);
1281     if (error) {
1282         return error;
1283     }
1284     miniflow_init(&miniflow, &match.flow);
1285
1286     ovs_mutex_lock(&dp->flow_mutex);
1287     netdev_flow = dp_netdev_lookup_flow(dp, &miniflow);
1288     if (!netdev_flow) {
1289         if (put->flags & DPIF_FP_CREATE) {
1290             if (cmap_count(&dp->flow_table) < MAX_FLOWS) {
1291                 if (put->stats) {
1292                     memset(put->stats, 0, sizeof *put->stats);
1293                 }
1294                 error = dp_netdev_flow_add(dp, &match, put->actions,
1295                                            put->actions_len);
1296             } else {
1297                 error = EFBIG;
1298             }
1299         } else {
1300             error = ENOENT;
1301         }
1302     } else {
1303         if (put->flags & DPIF_FP_MODIFY
1304             && flow_equal(&match.flow, &netdev_flow->flow)) {
1305             struct dp_netdev_actions *new_actions;
1306             struct dp_netdev_actions *old_actions;
1307
1308             new_actions = dp_netdev_actions_create(put->actions,
1309                                                    put->actions_len);
1310
1311             old_actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
1312             ovsrcu_set(&netdev_flow->actions, new_actions);
1313
1314             if (put->stats) {
1315                 get_dpif_flow_stats(netdev_flow, put->stats);
1316             }
1317             if (put->flags & DPIF_FP_ZERO_STATS) {
1318                 clear_stats(netdev_flow);
1319             }
1320
1321             ovsrcu_postpone(dp_netdev_actions_free, old_actions);
1322         } else if (put->flags & DPIF_FP_CREATE) {
1323             error = EEXIST;
1324         } else {
1325             /* Overlapping flow. */
1326             error = EINVAL;
1327         }
1328     }
1329     ovs_mutex_unlock(&dp->flow_mutex);
1330     miniflow_destroy(&miniflow);
1331
1332     return error;
1333 }
1334
1335 static int
1336 dpif_netdev_flow_del(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_del *del)
1337 {
1338     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1339     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1340     struct flow key;
1341     int error;
1342
1343     error = dpif_netdev_flow_from_nlattrs(del->key, del->key_len, &key);
1344     if (error) {
1345         return error;
1346     }
1347
1348     ovs_mutex_lock(&dp->flow_mutex);
1349     netdev_flow = dp_netdev_find_flow(dp, &key);
1350     if (netdev_flow) {
1351         if (del->stats) {
1352             get_dpif_flow_stats(netdev_flow, del->stats);
1353         }
1354         dp_netdev_remove_flow(dp, netdev_flow);
1355     } else {
1356         error = ENOENT;
1357     }
1358     ovs_mutex_unlock(&dp->flow_mutex);
1359
1360     return error;
1361 }
1362
1363 struct dpif_netdev_flow_dump {
1364     struct dpif_flow_dump up;
1365     struct cmap_position pos;
1366     int status;
1367     struct ovs_mutex mutex;
1368 };
1369
1370 static struct dpif_netdev_flow_dump *
1371 dpif_netdev_flow_dump_cast(struct dpif_flow_dump *dump)
1372 {
1373     return CONTAINER_OF(dump, struct dpif_netdev_flow_dump, up);
1374 }
1375
1376 static struct dpif_flow_dump *
1377 dpif_netdev_flow_dump_create(const struct dpif *dpif_)
1378 {
1379     struct dpif_netdev_flow_dump *dump;
1380
1381     dump = xmalloc(sizeof *dump);
1382     dpif_flow_dump_init(&dump->up, dpif_);
1383     memset(&dump->pos, 0, sizeof dump->pos);
1384     dump->status = 0;
1385     ovs_mutex_init(&dump->mutex);
1386
1387     return &dump->up;
1388 }
1389
1390 static int
1391 dpif_netdev_flow_dump_destroy(struct dpif_flow_dump *dump_)
1392 {
1393     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = dpif_netdev_flow_dump_cast(dump_);
1394
1395     ovs_mutex_destroy(&dump->mutex);
1396     free(dump);
1397     return 0;
1398 }
1399
1400 struct dpif_netdev_flow_dump_thread {
1401     struct dpif_flow_dump_thread up;
1402     struct dpif_netdev_flow_dump *dump;
1403     struct odputil_keybuf keybuf[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
1404     struct odputil_keybuf maskbuf[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
1405 };
1406
1407 static struct dpif_netdev_flow_dump_thread *
1408 dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(struct dpif_flow_dump_thread *thread)
1409 {
1410     return CONTAINER_OF(thread, struct dpif_netdev_flow_dump_thread, up);
1411 }
1412
1413 static struct dpif_flow_dump_thread *
1414 dpif_netdev_flow_dump_thread_create(struct dpif_flow_dump *dump_)
1415 {
1416     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = dpif_netdev_flow_dump_cast(dump_);
1417     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread;
1418
1419     thread = xmalloc(sizeof *thread);
1420     dpif_flow_dump_thread_init(&thread->up, &dump->up);
1421     thread->dump = dump;
1422     return &thread->up;
1423 }
1424
1425 static void
1426 dpif_netdev_flow_dump_thread_destroy(struct dpif_flow_dump_thread *thread_)
1427 {
1428     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread
1429         = dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(thread_);
1430
1431     free(thread);
1432 }
1433
1434 static int
1435 dpif_netdev_flow_dump_next(struct dpif_flow_dump_thread *thread_,
1436                            struct dpif_flow *flows, int max_flows)
1437 {
1438     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread
1439         = dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(thread_);
1440     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = thread->dump;
1441     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(thread->up.dpif);
1442     struct dp_netdev_flow *netdev_flows[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
1443     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(&dpif->dpif);
1444     int n_flows = 0;
1445     int i;
1446
1447     ovs_mutex_lock(&dump->mutex);
1448     if (!dump->status) {
1449         for (n_flows = 0; n_flows < MIN(max_flows, FLOW_DUMP_MAX_BATCH);
1450              n_flows++) {
1451             struct cmap_node *node;
1452
1453             node = cmap_next_position(&dp->flow_table, &dump->pos);
1454             if (!node) {
1455                 dump->status = EOF;
1456                 break;
1457             }
1458             netdev_flows[n_flows] = CONTAINER_OF(node, struct dp_netdev_flow,
1459                                                  node);
1460         }
1461     }
1462     ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
1463
1464     for (i = 0; i < n_flows; i++) {
1465         struct odputil_keybuf *maskbuf = &thread->maskbuf[i];
1466         struct odputil_keybuf *keybuf = &thread->keybuf[i];
1467         struct dp_netdev_flow *netdev_flow = netdev_flows[i];
1468         struct dpif_flow *f = &flows[i];
1469         struct dp_netdev_actions *dp_actions;
1470         struct flow_wildcards wc;
1471         struct ofpbuf buf;
1472
1473         minimask_expand(&netdev_flow->cr.match.mask, &wc);
1474
1475         /* Key. */
1476         ofpbuf_use_stack(&buf, keybuf, sizeof *keybuf);
1477         odp_flow_key_from_flow(&buf, &netdev_flow->flow, &wc.masks,
1478                                netdev_flow->flow.in_port.odp_port, true);
1479         f->key = ofpbuf_data(&buf);
1480         f->key_len = ofpbuf_size(&buf);
1481
1482         /* Mask. */
1483         ofpbuf_use_stack(&buf, maskbuf, sizeof *maskbuf);
1484         odp_flow_key_from_mask(&buf, &wc.masks, &netdev_flow->flow,
1485                                odp_to_u32(wc.masks.in_port.odp_port),
1486                                SIZE_MAX, true);
1487         f->mask = ofpbuf_data(&buf);
1488         f->mask_len = ofpbuf_size(&buf);
1489
1490         /* Actions. */
1491         dp_actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
1492         f->actions = dp_actions->actions;
1493         f->actions_len = dp_actions->size;
1494
1495         /* Stats. */
1496         get_dpif_flow_stats(netdev_flow, &f->stats);
1497     }
1498
1499     return n_flows;
1500 }
1501
1502 static int
1503 dpif_netdev_execute(struct dpif *dpif, struct dpif_execute *execute)
1504 {
1505     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1506     struct dpif_packet packet, *pp;
1507     struct pkt_metadata *md = &execute->md;
1508
1509     if (ofpbuf_size(execute->packet) < ETH_HEADER_LEN ||
1510         ofpbuf_size(execute->packet) > UINT16_MAX) {
1511         return EINVAL;
1512     }
1513
1514     packet.ofpbuf = *execute->packet;
1515     pp = &packet;
1516
1517     dp_netdev_execute_actions(dp, &pp, 1, false, md,
1518                               execute->actions, execute->actions_len);
1519
1520     /* Even though may_steal is set to false, some actions could modify or
1521      * reallocate the ofpbuf memory. We need to pass those changes to the
1522      * caller */
1523     *execute->packet = packet.ofpbuf;
1524
1525     return 0;
1526 }
1527
1528 static void
1529 dpif_netdev_operate(struct dpif *dpif, struct dpif_op **ops, size_t n_ops)
1530 {
1531     size_t i;
1532
1533     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
1534         struct dpif_op *op = ops[i];
1535
1536         switch (op->type) {
1537         case DPIF_OP_FLOW_PUT:
1538             op->error = dpif_netdev_flow_put(dpif, &op->u.flow_put);
1539             break;
1540
1541         case DPIF_OP_FLOW_DEL:
1542             op->error = dpif_netdev_flow_del(dpif, &op->u.flow_del);
1543             break;
1544
1545         case DPIF_OP_EXECUTE:
1546             op->error = dpif_netdev_execute(dpif, &op->u.execute);
1547             break;
1548
1549         case DPIF_OP_FLOW_GET:
1550             op->error = dpif_netdev_flow_get(dpif, &op->u.flow_get);
1551             break;
1552         }
1553     }
1554 }
1555
1556 static int
1557 dpif_netdev_queue_to_priority(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED,
1558                               uint32_t queue_id, uint32_t *priority)
1559 {
1560     *priority = queue_id;
1561     return 0;
1562 }
1563
1564 \f
1565 /* Creates and returns a new 'struct dp_netdev_actions', with a reference count
1566  * of 1, whose actions are a copy of from the 'ofpacts_len' bytes of
1567  * 'ofpacts'. */
1568 struct dp_netdev_actions *
1569 dp_netdev_actions_create(const struct nlattr *actions, size_t size)
1570 {
1571     struct dp_netdev_actions *netdev_actions;
1572
1573     netdev_actions = xmalloc(sizeof *netdev_actions);
1574     netdev_actions->actions = xmemdup(actions, size);
1575     netdev_actions->size = size;
1576
1577     return netdev_actions;
1578 }
1579
1580 struct dp_netdev_actions *
1581 dp_netdev_flow_get_actions(const struct dp_netdev_flow *flow)
1582 {
1583     return ovsrcu_get(struct dp_netdev_actions *, &flow->actions);
1584 }
1585
1586 static void
1587 dp_netdev_actions_free(struct dp_netdev_actions *actions)
1588 {
1589     free(actions->actions);
1590     free(actions);
1591 }
1592 \f
1593
1594 static void
1595 dp_netdev_process_rxq_port(struct dp_netdev *dp,
1596                           struct dp_netdev_port *port,
1597                           struct netdev_rxq *rxq)
1598 {
1599     struct dpif_packet *packets[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
1600     int error, cnt;
1601
1602     error = netdev_rxq_recv(rxq, packets, &cnt);
1603     if (!error) {
1604         dp_netdev_port_input(dp, packets, cnt, port->port_no);
1605     } else if (error != EAGAIN && error != EOPNOTSUPP) {
1606         static struct vlog_rate_limit rl
1607             = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1608
1609         VLOG_ERR_RL(&rl, "error receiving data from %s: %s",
1610                     netdev_get_name(port->netdev),
1611                     ovs_strerror(error));
1612     }
1613 }
1614
1615 static void
1616 dpif_netdev_run(struct dpif *dpif)
1617 {
1618     struct dp_netdev_port *port;
1619     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1620
1621     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
1622         if (!netdev_is_pmd(port->netdev)) {
1623             int i;
1624
1625             for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
1626                 dp_netdev_process_rxq_port(dp, port, port->rxq[i]);
1627             }
1628         }
1629     }
1630 }
1631
1632 static void
1633 dpif_netdev_wait(struct dpif *dpif)
1634 {
1635     struct dp_netdev_port *port;
1636     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1637
1638     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
1639     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
1640         if (!netdev_is_pmd(port->netdev)) {
1641             int i;
1642
1643             for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
1644                 netdev_rxq_wait(port->rxq[i]);
1645             }
1646         }
1647     }
1648     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
1649 }
1650
1651 struct rxq_poll {
1652     struct dp_netdev_port *port;
1653     struct netdev_rxq *rx;
1654 };
1655
1656 static int
1657 pmd_load_queues(struct pmd_thread *f,
1658                 struct rxq_poll **ppoll_list, int poll_cnt)
1659 {
1660     struct dp_netdev *dp = f->dp;
1661     struct rxq_poll *poll_list = *ppoll_list;
1662     struct dp_netdev_port *port;
1663     int id = f->id;
1664     int index;
1665     int i;
1666
1667     /* Simple scheduler for netdev rx polling. */
1668     for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
1669          port_unref(poll_list[i].port);
1670     }
1671
1672     poll_cnt = 0;
1673     index = 0;
1674
1675     CMAP_FOR_EACH (port, node, &f->dp->ports) {
1676         if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
1677             int i;
1678
1679             for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
1680                 if ((index % dp->n_pmd_threads) == id) {
1681                     poll_list = xrealloc(poll_list, sizeof *poll_list * (poll_cnt + 1));
1682
1683                     port_ref(port);
1684                     poll_list[poll_cnt].port = port;
1685                     poll_list[poll_cnt].rx = port->rxq[i];
1686                     poll_cnt++;
1687                 }
1688                 index++;
1689             }
1690         }
1691     }
1692
1693     *ppoll_list = poll_list;
1694     return poll_cnt;
1695 }
1696
1697 static void *
1698 pmd_thread_main(void *f_)
1699 {
1700     struct pmd_thread *f = f_;
1701     struct dp_netdev *dp = f->dp;
1702     unsigned int lc = 0;
1703     struct rxq_poll *poll_list;
1704     unsigned int port_seq;
1705     int poll_cnt;
1706     int i;
1707
1708     poll_cnt = 0;
1709     poll_list = NULL;
1710
1711     pmd_thread_setaffinity_cpu(f->id);
1712 reload:
1713     poll_cnt = pmd_load_queues(f, &poll_list, poll_cnt);
1714     atomic_read(&f->change_seq, &port_seq);
1715
1716     for (;;) {
1717         unsigned int c_port_seq;
1718         int i;
1719
1720         for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
1721             dp_netdev_process_rxq_port(dp,  poll_list[i].port, poll_list[i].rx);
1722         }
1723
1724         if (lc++ > 1024) {
1725             ovsrcu_quiesce();
1726
1727             /* XXX: need completely userspace based signaling method.
1728              * to keep this thread entirely in userspace.
1729              * For now using atomic counter. */
1730             lc = 0;
1731             atomic_read_explicit(&f->change_seq, &c_port_seq, memory_order_consume);
1732             if (c_port_seq != port_seq) {
1733                 break;
1734             }
1735         }
1736     }
1737
1738     if (!latch_is_set(&f->dp->exit_latch)){
1739         goto reload;
1740     }
1741
1742     for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
1743          port_unref(poll_list[i].port);
1744     }
1745
1746     free(poll_list);
1747     return NULL;
1748 }
1749
1750 static void
1751 dp_netdev_disable_upcall(struct dp_netdev *dp)
1752     OVS_ACQUIRES(dp->upcall_rwlock)
1753 {
1754     fat_rwlock_wrlock(&dp->upcall_rwlock);
1755 }
1756
1757 static void
1758 dpif_netdev_disable_upcall(struct dpif *dpif)
1759     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
1760 {
1761     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1762     dp_netdev_disable_upcall(dp);
1763 }
1764
1765 static void
1766 dp_netdev_enable_upcall(struct dp_netdev *dp)
1767     OVS_RELEASES(dp->upcall_rwlock)
1768 {
1769     fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
1770 }
1771
1772 static void
1773 dpif_netdev_enable_upcall(struct dpif *dpif)
1774     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
1775 {
1776     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1777     dp_netdev_enable_upcall(dp);
1778 }
1779
1780 static void
1781 dp_netdev_set_pmd_threads(struct dp_netdev *dp, int n)
1782 {
1783     int i;
1784
1785     if (n == dp->n_pmd_threads) {
1786         return;
1787     }
1788
1789     /* Stop existing threads. */
1790     latch_set(&dp->exit_latch);
1791     dp_netdev_reload_pmd_threads(dp);
1792     for (i = 0; i < dp->n_pmd_threads; i++) {
1793         struct pmd_thread *f = &dp->pmd_threads[i];
1794
1795         xpthread_join(f->thread, NULL);
1796     }
1797     latch_poll(&dp->exit_latch);
1798     free(dp->pmd_threads);
1799
1800     /* Start new threads. */
1801     dp->pmd_threads = xmalloc(n * sizeof *dp->pmd_threads);
1802     dp->n_pmd_threads = n;
1803
1804     for (i = 0; i < n; i++) {
1805         struct pmd_thread *f = &dp->pmd_threads[i];
1806
1807         f->dp = dp;
1808         f->id = i;
1809         atomic_store(&f->change_seq, 1);
1810
1811         /* Each thread will distribute all devices rx-queues among
1812          * themselves. */
1813         f->thread = ovs_thread_create("pmd", pmd_thread_main, f);
1814     }
1815 }
1816
1817 \f
1818 static void *
1819 dp_netdev_flow_stats_new_cb(void)
1820 {
1821     struct dp_netdev_flow_stats *bucket = xzalloc_cacheline(sizeof *bucket);
1822     ovs_mutex_init(&bucket->mutex);
1823     return bucket;
1824 }
1825
1826 static void
1827 dp_netdev_flow_used(struct dp_netdev_flow *netdev_flow,
1828                     int cnt, int size,
1829                     uint16_t tcp_flags)
1830 {
1831     long long int now = time_msec();
1832     struct dp_netdev_flow_stats *bucket;
1833
1834     bucket = ovsthread_stats_bucket_get(&netdev_flow->stats,
1835                                         dp_netdev_flow_stats_new_cb);
1836
1837     ovs_mutex_lock(&bucket->mutex);
1838     bucket->used = MAX(now, bucket->used);
1839     bucket->packet_count += cnt;
1840     bucket->byte_count += size;
1841     bucket->tcp_flags |= tcp_flags;
1842     ovs_mutex_unlock(&bucket->mutex);
1843 }
1844
1845 static void *
1846 dp_netdev_stats_new_cb(void)
1847 {
1848     struct dp_netdev_stats *bucket = xzalloc_cacheline(sizeof *bucket);
1849     ovs_mutex_init(&bucket->mutex);
1850     return bucket;
1851 }
1852
1853 static void
1854 dp_netdev_count_packet(struct dp_netdev *dp, enum dp_stat_type type, int cnt)
1855 {
1856     struct dp_netdev_stats *bucket;
1857
1858     bucket = ovsthread_stats_bucket_get(&dp->stats, dp_netdev_stats_new_cb);
1859     ovs_mutex_lock(&bucket->mutex);
1860     bucket->n[type] += cnt;
1861     ovs_mutex_unlock(&bucket->mutex);
1862 }
1863
1864 static int
1865 dp_netdev_upcall(struct dp_netdev *dp, struct dpif_packet *packet_,
1866                  struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc,
1867                  enum dpif_upcall_type type, const struct nlattr *userdata,
1868                  struct ofpbuf *actions, struct ofpbuf *put_actions)
1869 {
1870     struct ofpbuf *packet = &packet_->ofpbuf;
1871
1872     if (type == DPIF_UC_MISS) {
1873         dp_netdev_count_packet(dp, DP_STAT_MISS, 1);
1874     }
1875
1876     if (OVS_UNLIKELY(!dp->upcall_cb)) {
1877         return ENODEV;
1878     }
1879
1880     if (OVS_UNLIKELY(!VLOG_DROP_DBG(&upcall_rl))) {
1881         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1882         struct ofpbuf key;
1883         char *packet_str;
1884
1885         ofpbuf_init(&key, 0);
1886         odp_flow_key_from_flow(&key, flow, &wc->masks, flow->in_port.odp_port,
1887                                true);
1888
1889         packet_str = ofp_packet_to_string(ofpbuf_data(packet),
1890                                           ofpbuf_size(packet));
1891
1892         odp_flow_key_format(ofpbuf_data(&key), ofpbuf_size(&key), &ds);
1893
1894         VLOG_DBG("%s: %s upcall:\n%s\n%s", dp->name,
1895                  dpif_upcall_type_to_string(type), ds_cstr(&ds), packet_str);
1896
1897         ofpbuf_uninit(&key);
1898         free(packet_str);
1899         ds_destroy(&ds);
1900     }
1901
1902     return dp->upcall_cb(packet, flow, type, userdata, actions, wc,
1903                          put_actions, dp->upcall_aux);
1904 }
1905
1906 struct packet_batch {
1907     unsigned int packet_count;
1908     unsigned int byte_count;
1909     uint16_t tcp_flags;
1910
1911     struct dp_netdev_flow *flow;
1912
1913     struct dpif_packet *packets[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
1914     struct pkt_metadata md;
1915 };
1916
1917 static inline void
1918 packet_batch_update(struct packet_batch *batch,
1919                     struct dpif_packet *packet, const struct miniflow *mf)
1920 {
1921     batch->tcp_flags |= miniflow_get_tcp_flags(mf);
1922     batch->packets[batch->packet_count++] = packet;
1923     batch->byte_count += ofpbuf_size(&packet->ofpbuf);
1924 }
1925
1926 static inline void
1927 packet_batch_init(struct packet_batch *batch, struct dp_netdev_flow *flow,
1928                   struct pkt_metadata *md)
1929 {
1930     batch->flow = flow;
1931     batch->md = *md;
1932
1933     batch->packet_count = 0;
1934     batch->byte_count = 0;
1935     batch->tcp_flags = 0;
1936 }
1937
1938 static inline void
1939 packet_batch_execute(struct packet_batch *batch, struct dp_netdev *dp)
1940 {
1941     struct dp_netdev_actions *actions;
1942     struct dp_netdev_flow *flow = batch->flow;
1943
1944     dp_netdev_flow_used(batch->flow, batch->packet_count, batch->byte_count,
1945                         batch->tcp_flags);
1946
1947     actions = dp_netdev_flow_get_actions(flow);
1948
1949     dp_netdev_execute_actions(dp, batch->packets,
1950                               batch->packet_count, true, &batch->md,
1951                               actions->actions, actions->size);
1952
1953     dp_netdev_count_packet(dp, DP_STAT_HIT, batch->packet_count);
1954 }
1955
1956 static void
1957 dp_netdev_input(struct dp_netdev *dp, struct dpif_packet **packets, int cnt,
1958                 struct pkt_metadata *md)
1959 {
1960     struct packet_batch batches[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
1961     struct netdev_flow_key keys[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
1962     const struct miniflow *mfs[NETDEV_MAX_RX_BATCH]; /* NULL at bad packets. */
1963     struct cls_rule *rules[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
1964     size_t n_batches, i;
1965     bool any_miss;
1966
1967     for (i = 0; i < cnt; i++) {
1968         if (OVS_UNLIKELY(ofpbuf_size(&packets[i]->ofpbuf) < ETH_HEADER_LEN)) {
1969             dpif_packet_delete(packets[i]);
1970             mfs[i] = NULL;
1971             continue;
1972         }
1973
1974         miniflow_initialize(&keys[i].flow, keys[i].buf);
1975         miniflow_extract(&packets[i]->ofpbuf, md, &keys[i].flow);
1976         mfs[i] = &keys[i].flow;
1977     }
1978
1979     any_miss = !classifier_lookup_miniflow_batch(&dp->cls, mfs, rules, cnt);
1980     if (OVS_UNLIKELY(any_miss) && !fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock)) {
1981         uint64_t actions_stub[512 / 8], slow_stub[512 / 8];
1982         struct ofpbuf actions, put_actions;
1983         struct match match;
1984
1985         ofpbuf_use_stub(&actions, actions_stub, sizeof actions_stub);
1986         ofpbuf_use_stub(&put_actions, slow_stub, sizeof slow_stub);
1987
1988         for (i = 0; i < cnt; i++) {
1989             const struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1990             struct ofpbuf *add_actions;
1991             int error;
1992
1993             if (OVS_LIKELY(rules[i] || !mfs[i])) {
1994                 continue;
1995             }
1996
1997             /* It's possible that an earlier slow path execution installed
1998              * the rule this flow needs.  In this case, it's a lot cheaper
1999              * to catch it here than execute a miss. */
2000             netdev_flow = dp_netdev_lookup_flow(dp, mfs[i]);
2001             if (netdev_flow) {
2002                 rules[i] = CONST_CAST(struct cls_rule *, &netdev_flow->cr);
2003                 continue;
2004             }
2005
2006             miniflow_expand(mfs[i], &match.flow);
2007
2008             ofpbuf_clear(&actions);
2009             ofpbuf_clear(&put_actions);
2010
2011             error = dp_netdev_upcall(dp, packets[i], &match.flow, &match.wc,
2012                                       DPIF_UC_MISS, NULL, &actions,
2013                                       &put_actions);
2014             if (OVS_UNLIKELY(error && error != ENOSPC)) {
2015                 continue;
2016             }
2017
2018             /* We can't allow the packet batching in the next loop to execute
2019              * the actions.  Otherwise, if there are any slow path actions,
2020              * we'll send the packet up twice. */
2021             dp_netdev_execute_actions(dp, &packets[i], 1, false, md,
2022                                       ofpbuf_data(&actions),
2023                                       ofpbuf_size(&actions));
2024
2025             add_actions = ofpbuf_size(&put_actions)
2026                 ? &put_actions
2027                 : &actions;
2028
2029             ovs_mutex_lock(&dp->flow_mutex);
2030             /* XXX: There's a brief race where this flow could have already
2031              * been installed since we last did the flow lookup.  This could be
2032              * solved by moving the mutex lock outside the loop, but that's an
2033              * awful long time to be locking everyone out of making flow
2034              * installs.  If we move to a per-core classifier, it would be
2035              * reasonable. */
2036             if (OVS_LIKELY(error != ENOSPC)
2037                 && !dp_netdev_lookup_flow(dp, mfs[i])) {
2038                 dp_netdev_flow_add(dp, &match, ofpbuf_data(add_actions),
2039                                    ofpbuf_size(add_actions));
2040             }
2041             ovs_mutex_unlock(&dp->flow_mutex);
2042         }
2043
2044         ofpbuf_uninit(&actions);
2045         ofpbuf_uninit(&put_actions);
2046         fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
2047     }
2048
2049     n_batches = 0;
2050     for (i = 0; i < cnt; i++) {
2051         struct dp_netdev_flow *flow;
2052         struct packet_batch *batch;
2053         size_t j;
2054
2055         if (OVS_UNLIKELY(!rules[i] || !mfs[i])) {
2056             continue;
2057         }
2058
2059         /* XXX: This O(n^2) algortihm makes sense if we're operating under the
2060          * assumption that the number of distinct flows (and therefore the
2061          * number of distinct batches) is quite small.  If this turns out not
2062          * to be the case, it may make sense to pre sort based on the
2063          * netdev_flow pointer.  That done we can get the appropriate batching
2064          * in O(n * log(n)) instead. */
2065         batch = NULL;
2066         flow = dp_netdev_flow_cast(rules[i]);
2067         for (j = 0; j < n_batches; j++) {
2068             if (batches[j].flow == flow) {
2069                 batch = &batches[j];
2070                 break;
2071             }
2072         }
2073
2074         if (!batch) {
2075             batch = &batches[n_batches++];
2076             packet_batch_init(batch, flow, md);
2077         }
2078         packet_batch_update(batch, packets[i], mfs[i]);
2079     }
2080
2081     for (i = 0; i < n_batches; i++) {
2082         packet_batch_execute(&batches[i], dp);
2083     }
2084 }
2085
2086 static void
2087 dp_netdev_port_input(struct dp_netdev *dp, struct dpif_packet **packets,
2088                      int cnt, odp_port_t port_no)
2089 {
2090     uint32_t *recirc_depth = recirc_depth_get();
2091     struct pkt_metadata md = PKT_METADATA_INITIALIZER(port_no);
2092
2093     *recirc_depth = 0;
2094     dp_netdev_input(dp, packets, cnt, &md);
2095 }
2096
2097 struct dp_netdev_execute_aux {
2098     struct dp_netdev *dp;
2099 };
2100
2101 static void
2102 dpif_netdev_register_upcall_cb(struct dpif *dpif, upcall_callback *cb,
2103                                void *aux)
2104 {
2105     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2106     dp->upcall_aux = aux;
2107     dp->upcall_cb = cb;
2108 }
2109
2110 static void
2111 dp_execute_cb(void *aux_, struct dpif_packet **packets, int cnt,
2112               struct pkt_metadata *md,
2113               const struct nlattr *a, bool may_steal)
2114     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2115 {
2116     struct dp_netdev_execute_aux *aux = aux_;
2117     uint32_t *depth = recirc_depth_get();
2118     struct dp_netdev *dp = aux->dp;
2119     int type = nl_attr_type(a);
2120     struct dp_netdev_port *p;
2121     int i;
2122
2123     switch ((enum ovs_action_attr)type) {
2124     case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
2125         p = dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(nl_attr_get_u32(a)));
2126         if (OVS_LIKELY(p)) {
2127             netdev_send(p->netdev, packets, cnt, may_steal);
2128         } else if (may_steal) {
2129             for (i = 0; i < cnt; i++) {
2130                 dpif_packet_delete(packets[i]);
2131             }
2132         }
2133         break;
2134
2135     case OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE:
2136         if (!fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock)) {
2137             const struct nlattr *userdata;
2138             struct ofpbuf actions;
2139             struct flow flow;
2140
2141             userdata = nl_attr_find_nested(a, OVS_USERSPACE_ATTR_USERDATA);
2142             ofpbuf_init(&actions, 0);
2143
2144             for (i = 0; i < cnt; i++) {
2145                 int error;
2146
2147                 ofpbuf_clear(&actions);
2148
2149                 flow_extract(&packets[i]->ofpbuf, md, &flow);
2150                 error = dp_netdev_upcall(dp, packets[i], &flow, NULL,
2151                                          DPIF_UC_ACTION, userdata, &actions,
2152                                          NULL);
2153                 if (!error || error == ENOSPC) {
2154                     dp_netdev_execute_actions(dp, &packets[i], 1, false, md,
2155                                               ofpbuf_data(&actions),
2156                                               ofpbuf_size(&actions));
2157                 }
2158
2159                 if (may_steal) {
2160                     dpif_packet_delete(packets[i]);
2161                 }
2162             }
2163             ofpbuf_uninit(&actions);
2164             fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
2165         }
2166
2167         break;
2168
2169     case OVS_ACTION_ATTR_HASH: {
2170         const struct ovs_action_hash *hash_act;
2171         struct netdev_flow_key key;
2172         uint32_t hash;
2173
2174         hash_act = nl_attr_get(a);
2175
2176         miniflow_initialize(&key.flow, key.buf);
2177
2178         for (i = 0; i < cnt; i++) {
2179
2180             /* XXX: this is slow. Use RSS hash in the future */
2181             miniflow_extract(&packets[i]->ofpbuf, md, &key.flow);
2182
2183             if (hash_act->hash_alg == OVS_HASH_ALG_L4) {
2184                 /* Hash need not be symmetric, nor does it need to include
2185                  * L2 fields. */
2186                 hash = miniflow_hash_5tuple(&key.flow, hash_act->hash_basis);
2187             } else {
2188                 VLOG_WARN("Unknown hash algorithm specified "
2189                           "for the hash action.");
2190                 hash = 2;
2191             }
2192
2193             if (!hash) {
2194                 hash = 1; /* 0 is not valid */
2195             }
2196
2197             if (i == 0) {
2198                 md->dp_hash = hash;
2199             }
2200             packets[i]->dp_hash = hash;
2201         }
2202         break;
2203     }
2204
2205     case OVS_ACTION_ATTR_RECIRC:
2206         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
2207
2208             (*depth)++;
2209             for (i = 0; i < cnt; i++) {
2210                 struct dpif_packet *recirc_pkt;
2211                 struct pkt_metadata recirc_md = *md;
2212
2213                 recirc_pkt = (may_steal) ? packets[i]
2214                                     : dpif_packet_clone(packets[i]);
2215
2216                 recirc_md.recirc_id = nl_attr_get_u32(a);
2217
2218                 /* Hash is private to each packet */
2219                 recirc_md.dp_hash = packets[i]->dp_hash;
2220
2221                 dp_netdev_input(dp, &recirc_pkt, 1, &recirc_md);
2222             }
2223             (*depth)--;
2224
2225             break;
2226         } else {
2227             VLOG_WARN("Packet dropped. Max recirculation depth exceeded.");
2228             if (may_steal) {
2229                 for (i = 0; i < cnt; i++) {
2230                     dpif_packet_delete(packets[i]);
2231                 }
2232             }
2233         }
2234         break;
2235
2236     case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
2237     case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
2238     case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_MPLS:
2239     case OVS_ACTION_ATTR_POP_MPLS:
2240     case OVS_ACTION_ATTR_SET:
2241     case OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE:
2242     case OVS_ACTION_ATTR_UNSPEC:
2243     case __OVS_ACTION_ATTR_MAX:
2244         OVS_NOT_REACHED();
2245     }
2246 }
2247
2248 static void
2249 dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev *dp,
2250                           struct dpif_packet **packets, int cnt,
2251                           bool may_steal, struct pkt_metadata *md,
2252                           const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
2253 {
2254     struct dp_netdev_execute_aux aux = {dp};
2255
2256     odp_execute_actions(&aux, packets, cnt, may_steal, md, actions,
2257                         actions_len, dp_execute_cb);
2258 }
2259
2260 const struct dpif_class dpif_netdev_class = {
2261     "netdev",
2262     dpif_netdev_enumerate,
2263     dpif_netdev_port_open_type,
2264     dpif_netdev_open,
2265     dpif_netdev_close,
2266     dpif_netdev_destroy,
2267     dpif_netdev_run,
2268     dpif_netdev_wait,
2269     dpif_netdev_get_stats,
2270     dpif_netdev_port_add,
2271     dpif_netdev_port_del,
2272     dpif_netdev_port_query_by_number,
2273     dpif_netdev_port_query_by_name,
2274     NULL,                       /* port_get_pid */
2275     dpif_netdev_port_dump_start,
2276     dpif_netdev_port_dump_next,
2277     dpif_netdev_port_dump_done,
2278     dpif_netdev_port_poll,
2279     dpif_netdev_port_poll_wait,
2280     dpif_netdev_flow_flush,
2281     dpif_netdev_flow_dump_create,
2282     dpif_netdev_flow_dump_destroy,
2283     dpif_netdev_flow_dump_thread_create,
2284     dpif_netdev_flow_dump_thread_destroy,
2285     dpif_netdev_flow_dump_next,
2286     dpif_netdev_operate,
2287     NULL,                       /* recv_set */
2288     NULL,                       /* handlers_set */
2289     dpif_netdev_queue_to_priority,
2290     NULL,                       /* recv */
2291     NULL,                       /* recv_wait */
2292     NULL,                       /* recv_purge */
2293     dpif_netdev_register_upcall_cb,
2294     dpif_netdev_enable_upcall,
2295     dpif_netdev_disable_upcall,
2296 };
2297
2298 static void
2299 dpif_dummy_change_port_number(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
2300                               const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
2301 {
2302     struct dp_netdev_port *old_port;
2303     struct dp_netdev_port *new_port;
2304     struct dp_netdev *dp;
2305     odp_port_t port_no;
2306
2307     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
2308     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, argv[1]);
2309     if (!dp || !dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class)) {
2310         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
2311         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown datapath or not a dummy");
2312         return;
2313     }
2314     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
2315     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
2316
2317     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
2318     if (get_port_by_name(dp, argv[2], &old_port)) {
2319         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown port");
2320         goto exit;
2321     }
2322
2323     port_no = u32_to_odp(atoi(argv[3]));
2324     if (!port_no || port_no == ODPP_NONE) {
2325         unixctl_command_reply_error(conn, "bad port number");
2326         goto exit;
2327     }
2328     if (dp_netdev_lookup_port(dp, port_no)) {
2329         unixctl_command_reply_error(conn, "port number already in use");
2330         goto exit;
2331     }
2332
2333     /* Remove old port. */
2334     cmap_remove(&dp->ports, &old_port->node, hash_port_no(old_port->port_no));
2335     ovsrcu_postpone(free, old_port);
2336
2337     /* Insert new port (cmap semantics mean we cannot re-insert 'old_port'). */
2338     new_port = xmemdup(old_port, sizeof *old_port);
2339     new_port->port_no = port_no;
2340     cmap_insert(&dp->ports, &new_port->node, hash_port_no(port_no));
2341
2342     seq_change(dp->port_seq);
2343     unixctl_command_reply(conn, NULL);
2344
2345 exit:
2346     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
2347     dp_netdev_unref(dp);
2348 }
2349
2350 static void
2351 dpif_dummy_delete_port(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
2352                        const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
2353 {
2354     struct dp_netdev_port *port;
2355     struct dp_netdev *dp;
2356
2357     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
2358     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, argv[1]);
2359     if (!dp || !dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class)) {
2360         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
2361         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown datapath or not a dummy");
2362         return;
2363     }
2364     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
2365     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
2366
2367     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
2368     if (get_port_by_name(dp, argv[2], &port)) {
2369         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown port");
2370     } else if (port->port_no == ODPP_LOCAL) {
2371         unixctl_command_reply_error(conn, "can't delete local port");
2372     } else {
2373         do_del_port(dp, port);
2374         unixctl_command_reply(conn, NULL);
2375     }
2376     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
2377
2378     dp_netdev_unref(dp);
2379 }
2380
2381 static void
2382 dpif_dummy_register__(const char *type)
2383 {
2384     struct dpif_class *class;
2385
2386     class = xmalloc(sizeof *class);
2387     *class = dpif_netdev_class;
2388     class->type = xstrdup(type);
2389     dp_register_provider(class);
2390 }
2391
2392 void
2393 dpif_dummy_register(bool override)
2394 {
2395     if (override) {
2396         struct sset types;
2397         const char *type;
2398
2399         sset_init(&types);
2400         dp_enumerate_types(&types);
2401         SSET_FOR_EACH (type, &types) {
2402             if (!dp_unregister_provider(type)) {
2403                 dpif_dummy_register__(type);
2404             }
2405         }
2406         sset_destroy(&types);
2407     }
2408
2409     dpif_dummy_register__("dummy");
2410
2411     unixctl_command_register("dpif-dummy/change-port-number",
2412                              "DP PORT NEW-NUMBER",
2413                              3, 3, dpif_dummy_change_port_number, NULL);
2414     unixctl_command_register("dpif-dummy/delete-port", "DP PORT",
2415                              2, 2, dpif_dummy_delete_port, NULL);
2416 }