cmap: Merge CMAP_FOR_EACH_SAFE into CMAP_FOR_EACH.
[cascardo/ovs.git] / lib / dpif-netdev.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014 Nicira, Inc.
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at:
7  *
8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16
17 #include <config.h>
18 #include "dpif-netdev.h"
19
20 #include <ctype.h>
21 #include <errno.h>
22 #include <fcntl.h>
23 #include <inttypes.h>
24 #include <netinet/in.h>
25 #include <sys/socket.h>
26 #include <net/if.h>
27 #include <stdint.h>
28 #include <stdlib.h>
29 #include <string.h>
30 #include <sys/ioctl.h>
31 #include <sys/stat.h>
32 #include <unistd.h>
33
34 #include "classifier.h"
35 #include "cmap.h"
36 #include "csum.h"
37 #include "dpif.h"
38 #include "dpif-provider.h"
39 #include "dummy.h"
40 #include "dynamic-string.h"
41 #include "fat-rwlock.h"
42 #include "flow.h"
43 #include "cmap.h"
44 #include "latch.h"
45 #include "list.h"
46 #include "meta-flow.h"
47 #include "netdev.h"
48 #include "netdev-dpdk.h"
49 #include "netdev-vport.h"
50 #include "netlink.h"
51 #include "odp-execute.h"
52 #include "odp-util.h"
53 #include "ofp-print.h"
54 #include "ofpbuf.h"
55 #include "ovs-rcu.h"
56 #include "packet-dpif.h"
57 #include "packets.h"
58 #include "poll-loop.h"
59 #include "random.h"
60 #include "seq.h"
61 #include "shash.h"
62 #include "sset.h"
63 #include "timeval.h"
64 #include "unixctl.h"
65 #include "util.h"
66 #include "vlog.h"
67
68 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(dpif_netdev);
69
70 /* By default, choose a priority in the middle. */
71 #define NETDEV_RULE_PRIORITY 0x8000
72
73 #define FLOW_DUMP_MAX_BATCH 50
74 /* Use per thread recirc_depth to prevent recirculation loop. */
75 #define MAX_RECIRC_DEPTH 5
76 DEFINE_STATIC_PER_THREAD_DATA(uint32_t, recirc_depth, 0)
77
78 /* Configuration parameters. */
79 enum { MAX_FLOWS = 65536 };     /* Maximum number of flows in flow table. */
80
81 /* Protects against changes to 'dp_netdevs'. */
82 static struct ovs_mutex dp_netdev_mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
83
84 /* Contains all 'struct dp_netdev's. */
85 static struct shash dp_netdevs OVS_GUARDED_BY(dp_netdev_mutex)
86     = SHASH_INITIALIZER(&dp_netdevs);
87
88 struct dp_netdev_queue {
89     unsigned int packet_count;
90
91     struct dpif_upcall upcalls[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
92     struct ofpbuf bufs[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
93 };
94
95 #define DP_NETDEV_QUEUE_INITIALIZER { .packet_count = 0 }
96
97 /* Datapath based on the network device interface from netdev.h.
98  *
99  *
100  * Thread-safety
101  * =============
102  *
103  * Some members, marked 'const', are immutable.  Accessing other members
104  * requires synchronization, as noted in more detail below.
105  *
106  * Acquisition order is, from outermost to innermost:
107  *
108  *    dp_netdev_mutex (global)
109  *    port_mutex
110  *    flow_mutex
111  */
112 struct dp_netdev {
113     const struct dpif_class *const class;
114     const char *const name;
115     struct dpif *dpif;
116     struct ovs_refcount ref_cnt;
117     atomic_flag destroyed;
118
119     /* Flows.
120      *
121      * Writers of 'flow_table' must take the 'flow_mutex'.  Corresponding
122      * changes to 'cls' must be made while still holding the 'flow_mutex'.
123      */
124     struct ovs_mutex flow_mutex;
125     struct classifier cls;
126     struct cmap flow_table OVS_GUARDED; /* Flow table. */
127
128     /* Statistics.
129      *
130      * ovsthread_stats is internally synchronized. */
131     struct ovsthread_stats stats; /* Contains 'struct dp_netdev_stats *'. */
132
133     /* Ports.
134      *
135      * Protected by RCU.  Take the mutex to add or remove ports. */
136     struct ovs_mutex port_mutex;
137     struct cmap ports;
138     struct seq *port_seq;       /* Incremented whenever a port changes. */
139
140     /* Protects access to ofproto-dpif-upcall interface during revalidator
141      * thread synchronization. */
142     struct fat_rwlock upcall_rwlock;
143     exec_upcall_cb *upcall_cb;  /* Callback function for executing upcalls. */
144
145     /* Forwarding threads. */
146     struct latch exit_latch;
147     struct pmd_thread *pmd_threads;
148     size_t n_pmd_threads;
149     int pmd_count;
150 };
151
152 static struct dp_netdev_port *dp_netdev_lookup_port(const struct dp_netdev *dp,
153                                                     odp_port_t);
154
155 enum dp_stat_type {
156     DP_STAT_HIT,                /* Packets that matched in the flow table. */
157     DP_STAT_MISS,               /* Packets that did not match. */
158     DP_STAT_LOST,               /* Packets not passed up to the client. */
159     DP_N_STATS
160 };
161
162 /* Contained by struct dp_netdev's 'stats' member.  */
163 struct dp_netdev_stats {
164     struct ovs_mutex mutex;          /* Protects 'n'. */
165
166     /* Indexed by DP_STAT_*, protected by 'mutex'. */
167     unsigned long long int n[DP_N_STATS] OVS_GUARDED;
168 };
169
170
171 /* A port in a netdev-based datapath. */
172 struct dp_netdev_port {
173     struct cmap_node node;      /* Node in dp_netdev's 'ports'. */
174     odp_port_t port_no;
175     struct netdev *netdev;
176     struct netdev_saved_flags *sf;
177     struct netdev_rxq **rxq;
178     struct ovs_refcount ref_cnt;
179     char *type;                 /* Port type as requested by user. */
180 };
181
182
183 /* Stores a miniflow */
184
185 /* There are fields in the flow structure that we never use. Therefore we can
186  * save a few words of memory */
187 #define NETDEV_KEY_BUF_SIZE_U32 (FLOW_U32S - MINI_N_INLINE \
188                                  - FLOW_U32_SIZE(regs) \
189                                  - FLOW_U32_SIZE(metadata) \
190                                 )
191 struct netdev_flow_key {
192     struct miniflow flow;
193     uint32_t buf[NETDEV_KEY_BUF_SIZE_U32];
194 };
195
196 /* A flow in dp_netdev's 'flow_table'.
197  *
198  *
199  * Thread-safety
200  * =============
201  *
202  * Except near the beginning or ending of its lifespan, rule 'rule' belongs to
203  * its dp_netdev's classifier.  The text below calls this classifier 'cls'.
204  *
205  * Motivation
206  * ----------
207  *
208  * The thread safety rules described here for "struct dp_netdev_flow" are
209  * motivated by two goals:
210  *
211  *    - Prevent threads that read members of "struct dp_netdev_flow" from
212  *      reading bad data due to changes by some thread concurrently modifying
213  *      those members.
214  *
215  *    - Prevent two threads making changes to members of a given "struct
216  *      dp_netdev_flow" from interfering with each other.
217  *
218  *
219  * Rules
220  * -----
221  *
222  * A flow 'flow' may be accessed without a risk of being freed by code that
223  * holds a read-lock or write-lock on 'cls->rwlock' or that owns a reference to
224  * 'flow->ref_cnt' (or both).  Code that needs to hold onto a flow for a while
225  * should take 'cls->rwlock', find the flow it needs, increment 'flow->ref_cnt'
226  * with dpif_netdev_flow_ref(), and drop 'cls->rwlock'.
227  *
228  * 'flow->ref_cnt' protects 'flow' from being freed.  It doesn't protect the
229  * flow from being deleted from 'cls' (that's 'cls->rwlock') and it doesn't
230  * protect members of 'flow' from modification.
231  *
232  * Some members, marked 'const', are immutable.  Accessing other members
233  * requires synchronization, as noted in more detail below.
234  */
235 struct dp_netdev_flow {
236     /* Packet classification. */
237     const struct cls_rule cr;   /* In owning dp_netdev's 'cls'. */
238
239     /* Hash table index by unmasked flow. */
240     const struct cmap_node node; /* In owning dp_netdev's 'flow_table'. */
241     const struct flow flow;      /* The flow that created this entry. */
242
243     /* Statistics.
244      *
245      * Reading or writing these members requires 'mutex'. */
246     struct ovsthread_stats stats; /* Contains "struct dp_netdev_flow_stats". */
247
248     /* Actions. */
249     OVSRCU_TYPE(struct dp_netdev_actions *) actions;
250 };
251
252 static void dp_netdev_flow_free(struct dp_netdev_flow *);
253
254 /* Contained by struct dp_netdev_flow's 'stats' member.  */
255 struct dp_netdev_flow_stats {
256     struct ovs_mutex mutex;         /* Guards all the other members. */
257
258     long long int used OVS_GUARDED; /* Last used time, in monotonic msecs. */
259     long long int packet_count OVS_GUARDED; /* Number of packets matched. */
260     long long int byte_count OVS_GUARDED;   /* Number of bytes matched. */
261     uint16_t tcp_flags OVS_GUARDED; /* Bitwise-OR of seen tcp_flags values. */
262 };
263
264 /* A set of datapath actions within a "struct dp_netdev_flow".
265  *
266  *
267  * Thread-safety
268  * =============
269  *
270  * A struct dp_netdev_actions 'actions' is protected with RCU. */
271 struct dp_netdev_actions {
272     /* These members are immutable: they do not change during the struct's
273      * lifetime.  */
274     struct nlattr *actions;     /* Sequence of OVS_ACTION_ATTR_* attributes. */
275     unsigned int size;          /* Size of 'actions', in bytes. */
276 };
277
278 struct dp_netdev_actions *dp_netdev_actions_create(const struct nlattr *,
279                                                    size_t);
280 struct dp_netdev_actions *dp_netdev_flow_get_actions(
281     const struct dp_netdev_flow *);
282 static void dp_netdev_actions_free(struct dp_netdev_actions *);
283
284 /* PMD: Poll modes drivers.  PMD accesses devices via polling to eliminate
285  * the performance overhead of interrupt processing.  Therefore netdev can
286  * not implement rx-wait for these devices.  dpif-netdev needs to poll
287  * these device to check for recv buffer.  pmd-thread does polling for
288  * devices assigned to itself thread.
289  *
290  * DPDK used PMD for accessing NIC.
291  *
292  * A thread that receives packets from PMD ports, looks them up in the flow
293  * table, and executes the actions it finds.
294  **/
295 struct pmd_thread {
296     struct dp_netdev *dp;
297     pthread_t thread;
298     int id;
299     atomic_uint change_seq;
300 };
301
302 /* Interface to netdev-based datapath. */
303 struct dpif_netdev {
304     struct dpif dpif;
305     struct dp_netdev *dp;
306     uint64_t last_port_seq;
307 };
308
309 static int get_port_by_number(struct dp_netdev *dp, odp_port_t port_no,
310                               struct dp_netdev_port **portp);
311 static int get_port_by_name(struct dp_netdev *dp, const char *devname,
312                             struct dp_netdev_port **portp);
313 static void dp_netdev_free(struct dp_netdev *)
314     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex);
315 static void dp_netdev_flow_flush(struct dp_netdev *);
316 static int do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname,
317                        const char *type, odp_port_t port_no)
318     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex);
319 static void do_del_port(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *)
320     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex);
321 static int dpif_netdev_open(const struct dpif_class *, const char *name,
322                             bool create, struct dpif **);
323 static int dp_netdev_queue_userspace_packet(struct dp_netdev_queue *,
324                                             struct ofpbuf *, int type,
325                                             const struct miniflow *,
326                                             const struct nlattr *);
327 static void dp_netdev_execute_userspace_queue(struct dp_netdev_queue *,
328                                               struct dp_netdev *);
329 static void dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev *dp,
330                                       struct dpif_packet **, int c,
331                                       bool may_steal, struct pkt_metadata *,
332                                       const struct nlattr *actions,
333                                       size_t actions_len);
334 static void dp_netdev_port_input(struct dp_netdev *dp,
335                                  struct dpif_packet **packets, int cnt,
336                                  odp_port_t port_no);
337
338 static void dp_netdev_set_pmd_threads(struct dp_netdev *, int n);
339 static void dp_netdev_disable_upcall(struct dp_netdev *);
340
341 static struct dpif_netdev *
342 dpif_netdev_cast(const struct dpif *dpif)
343 {
344     ovs_assert(dpif->dpif_class->open == dpif_netdev_open);
345     return CONTAINER_OF(dpif, struct dpif_netdev, dpif);
346 }
347
348 static struct dp_netdev *
349 get_dp_netdev(const struct dpif *dpif)
350 {
351     return dpif_netdev_cast(dpif)->dp;
352 }
353
354 static int
355 dpif_netdev_enumerate(struct sset *all_dps,
356                       const struct dpif_class *dpif_class)
357 {
358     struct shash_node *node;
359
360     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
361     SHASH_FOR_EACH(node, &dp_netdevs) {
362         struct dp_netdev *dp = node->data;
363         if (dpif_class != dp->class) {
364             /* 'dp_netdevs' contains both "netdev" and "dummy" dpifs.
365              * If the class doesn't match, skip this dpif. */
366              continue;
367         }
368         sset_add(all_dps, node->name);
369     }
370     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
371
372     return 0;
373 }
374
375 static bool
376 dpif_netdev_class_is_dummy(const struct dpif_class *class)
377 {
378     return class != &dpif_netdev_class;
379 }
380
381 static const char *
382 dpif_netdev_port_open_type(const struct dpif_class *class, const char *type)
383 {
384     return strcmp(type, "internal") ? type
385                   : dpif_netdev_class_is_dummy(class) ? "dummy"
386                   : "tap";
387 }
388
389 static struct dpif *
390 create_dpif_netdev(struct dp_netdev *dp)
391 {
392     uint16_t netflow_id = hash_string(dp->name, 0);
393     struct dpif_netdev *dpif;
394
395     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
396
397     dpif = xmalloc(sizeof *dpif);
398     dpif_init(&dpif->dpif, dp->class, dp->name, netflow_id >> 8, netflow_id);
399     dpif->dp = dp;
400     dpif->last_port_seq = seq_read(dp->port_seq);
401
402     return &dpif->dpif;
403 }
404
405 /* Choose an unused, non-zero port number and return it on success.
406  * Return ODPP_NONE on failure. */
407 static odp_port_t
408 choose_port(struct dp_netdev *dp, const char *name)
409     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
410 {
411     uint32_t port_no;
412
413     if (dp->class != &dpif_netdev_class) {
414         const char *p;
415         int start_no = 0;
416
417         /* If the port name begins with "br", start the number search at
418          * 100 to make writing tests easier. */
419         if (!strncmp(name, "br", 2)) {
420             start_no = 100;
421         }
422
423         /* If the port name contains a number, try to assign that port number.
424          * This can make writing unit tests easier because port numbers are
425          * predictable. */
426         for (p = name; *p != '\0'; p++) {
427             if (isdigit((unsigned char) *p)) {
428                 port_no = start_no + strtol(p, NULL, 10);
429                 if (port_no > 0 && port_no != odp_to_u32(ODPP_NONE)
430                     && !dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(port_no))) {
431                     return u32_to_odp(port_no);
432                 }
433                 break;
434             }
435         }
436     }
437
438     for (port_no = 1; port_no <= UINT16_MAX; port_no++) {
439         if (!dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(port_no))) {
440             return u32_to_odp(port_no);
441         }
442     }
443
444     return ODPP_NONE;
445 }
446
447 static int
448 create_dp_netdev(const char *name, const struct dpif_class *class,
449                  struct dp_netdev **dpp)
450     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex)
451 {
452     struct dp_netdev *dp;
453     int error;
454
455     dp = xzalloc(sizeof *dp);
456     shash_add(&dp_netdevs, name, dp);
457
458     *CONST_CAST(const struct dpif_class **, &dp->class) = class;
459     *CONST_CAST(const char **, &dp->name) = xstrdup(name);
460     ovs_refcount_init(&dp->ref_cnt);
461     atomic_flag_clear(&dp->destroyed);
462
463     ovs_mutex_init(&dp->flow_mutex);
464     classifier_init(&dp->cls, NULL);
465     cmap_init(&dp->flow_table);
466
467     ovsthread_stats_init(&dp->stats);
468
469     ovs_mutex_init(&dp->port_mutex);
470     cmap_init(&dp->ports);
471     dp->port_seq = seq_create();
472     latch_init(&dp->exit_latch);
473     fat_rwlock_init(&dp->upcall_rwlock);
474
475     /* Disable upcalls by default. */
476     dp_netdev_disable_upcall(dp);
477     dp->upcall_cb = NULL;
478
479     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
480     error = do_add_port(dp, name, "internal", ODPP_LOCAL);
481     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
482     if (error) {
483         dp_netdev_free(dp);
484         return error;
485     }
486
487     *dpp = dp;
488     return 0;
489 }
490
491 static int
492 dpif_netdev_open(const struct dpif_class *class, const char *name,
493                  bool create, struct dpif **dpifp)
494 {
495     struct dp_netdev *dp;
496     int error;
497
498     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
499     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, name);
500     if (!dp) {
501         error = create ? create_dp_netdev(name, class, &dp) : ENODEV;
502     } else {
503         error = (dp->class != class ? EINVAL
504                  : create ? EEXIST
505                  : 0);
506     }
507     if (!error) {
508         *dpifp = create_dpif_netdev(dp);
509         dp->dpif = *dpifp;
510     }
511     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
512
513     return error;
514 }
515
516 /* Requires dp_netdev_mutex so that we can't get a new reference to 'dp'
517  * through the 'dp_netdevs' shash while freeing 'dp'. */
518 static void
519 dp_netdev_free(struct dp_netdev *dp)
520     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex)
521 {
522     struct dp_netdev_port *port;
523     struct dp_netdev_stats *bucket;
524     int i;
525
526     shash_find_and_delete(&dp_netdevs, dp->name);
527
528     dp_netdev_set_pmd_threads(dp, 0);
529     free(dp->pmd_threads);
530
531     dp_netdev_flow_flush(dp);
532     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
533     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
534         do_del_port(dp, port);
535     }
536     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
537
538     OVSTHREAD_STATS_FOR_EACH_BUCKET (bucket, i, &dp->stats) {
539         ovs_mutex_destroy(&bucket->mutex);
540         free_cacheline(bucket);
541     }
542     ovsthread_stats_destroy(&dp->stats);
543
544     classifier_destroy(&dp->cls);
545     cmap_destroy(&dp->flow_table);
546     ovs_mutex_destroy(&dp->flow_mutex);
547     seq_destroy(dp->port_seq);
548     cmap_destroy(&dp->ports);
549     fat_rwlock_destroy(&dp->upcall_rwlock);
550     latch_destroy(&dp->exit_latch);
551     free(CONST_CAST(char *, dp->name));
552     free(dp);
553 }
554
555 static void
556 dp_netdev_unref(struct dp_netdev *dp)
557 {
558     if (dp) {
559         /* Take dp_netdev_mutex so that, if dp->ref_cnt falls to zero, we can't
560          * get a new reference to 'dp' through the 'dp_netdevs' shash. */
561         ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
562         if (ovs_refcount_unref_relaxed(&dp->ref_cnt) == 1) {
563             dp_netdev_free(dp);
564         }
565         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
566     }
567 }
568
569 static void
570 dpif_netdev_close(struct dpif *dpif)
571 {
572     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
573
574     dp_netdev_unref(dp);
575     free(dpif);
576 }
577
578 static int
579 dpif_netdev_destroy(struct dpif *dpif)
580 {
581     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
582
583     if (!atomic_flag_test_and_set(&dp->destroyed)) {
584         if (ovs_refcount_unref_relaxed(&dp->ref_cnt) == 1) {
585             /* Can't happen: 'dpif' still owns a reference to 'dp'. */
586             OVS_NOT_REACHED();
587         }
588     }
589
590     return 0;
591 }
592
593 static int
594 dpif_netdev_get_stats(const struct dpif *dpif, struct dpif_dp_stats *stats)
595 {
596     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
597     struct dp_netdev_stats *bucket;
598     size_t i;
599
600     stats->n_flows = cmap_count(&dp->flow_table);
601
602     stats->n_hit = stats->n_missed = stats->n_lost = 0;
603     OVSTHREAD_STATS_FOR_EACH_BUCKET (bucket, i, &dp->stats) {
604         ovs_mutex_lock(&bucket->mutex);
605         stats->n_hit += bucket->n[DP_STAT_HIT];
606         stats->n_missed += bucket->n[DP_STAT_MISS];
607         stats->n_lost += bucket->n[DP_STAT_LOST];
608         ovs_mutex_unlock(&bucket->mutex);
609     }
610     stats->n_masks = UINT32_MAX;
611     stats->n_mask_hit = UINT64_MAX;
612
613     return 0;
614 }
615
616 static void
617 dp_netdev_reload_pmd_threads(struct dp_netdev *dp)
618 {
619     int i;
620
621     for (i = 0; i < dp->n_pmd_threads; i++) {
622         struct pmd_thread *f = &dp->pmd_threads[i];
623         int id;
624
625         atomic_add(&f->change_seq, 1, &id);
626    }
627 }
628
629 static uint32_t
630 hash_port_no(odp_port_t port_no)
631 {
632     return hash_int(odp_to_u32(port_no), 0);
633 }
634
635 static int
636 do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname, const char *type,
637             odp_port_t port_no)
638     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
639 {
640     struct netdev_saved_flags *sf;
641     struct dp_netdev_port *port;
642     struct netdev *netdev;
643     enum netdev_flags flags;
644     const char *open_type;
645     int error;
646     int i;
647
648     /* XXX reject devices already in some dp_netdev. */
649
650     /* Open and validate network device. */
651     open_type = dpif_netdev_port_open_type(dp->class, type);
652     error = netdev_open(devname, open_type, &netdev);
653     if (error) {
654         return error;
655     }
656     /* XXX reject non-Ethernet devices */
657
658     netdev_get_flags(netdev, &flags);
659     if (flags & NETDEV_LOOPBACK) {
660         VLOG_ERR("%s: cannot add a loopback device", devname);
661         netdev_close(netdev);
662         return EINVAL;
663     }
664
665     port = xzalloc(sizeof *port);
666     port->port_no = port_no;
667     port->netdev = netdev;
668     port->rxq = xmalloc(sizeof *port->rxq * netdev_n_rxq(netdev));
669     port->type = xstrdup(type);
670     for (i = 0; i < netdev_n_rxq(netdev); i++) {
671         error = netdev_rxq_open(netdev, &port->rxq[i], i);
672         if (error
673             && !(error == EOPNOTSUPP && dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class))) {
674             VLOG_ERR("%s: cannot receive packets on this network device (%s)",
675                      devname, ovs_strerror(errno));
676             netdev_close(netdev);
677             return error;
678         }
679     }
680
681     error = netdev_turn_flags_on(netdev, NETDEV_PROMISC, &sf);
682     if (error) {
683         for (i = 0; i < netdev_n_rxq(netdev); i++) {
684             netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
685         }
686         netdev_close(netdev);
687         free(port->rxq);
688         free(port);
689         return error;
690     }
691     port->sf = sf;
692
693     if (netdev_is_pmd(netdev)) {
694         dp->pmd_count++;
695         dp_netdev_set_pmd_threads(dp, NR_PMD_THREADS);
696         dp_netdev_reload_pmd_threads(dp);
697     }
698     ovs_refcount_init(&port->ref_cnt);
699
700     cmap_insert(&dp->ports, &port->node, hash_port_no(port_no));
701     seq_change(dp->port_seq);
702
703     return 0;
704 }
705
706 static int
707 dpif_netdev_port_add(struct dpif *dpif, struct netdev *netdev,
708                      odp_port_t *port_nop)
709 {
710     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
711     char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
712     const char *dpif_port;
713     odp_port_t port_no;
714     int error;
715
716     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
717     dpif_port = netdev_vport_get_dpif_port(netdev, namebuf, sizeof namebuf);
718     if (*port_nop != ODPP_NONE) {
719         port_no = *port_nop;
720         error = dp_netdev_lookup_port(dp, *port_nop) ? EBUSY : 0;
721     } else {
722         port_no = choose_port(dp, dpif_port);
723         error = port_no == ODPP_NONE ? EFBIG : 0;
724     }
725     if (!error) {
726         *port_nop = port_no;
727         error = do_add_port(dp, dpif_port, netdev_get_type(netdev), port_no);
728     }
729     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
730
731     return error;
732 }
733
734 static int
735 dpif_netdev_port_del(struct dpif *dpif, odp_port_t port_no)
736 {
737     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
738     int error;
739
740     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
741     if (port_no == ODPP_LOCAL) {
742         error = EINVAL;
743     } else {
744         struct dp_netdev_port *port;
745
746         error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
747         if (!error) {
748             do_del_port(dp, port);
749         }
750     }
751     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
752
753     return error;
754 }
755
756 static bool
757 is_valid_port_number(odp_port_t port_no)
758 {
759     return port_no != ODPP_NONE;
760 }
761
762 static struct dp_netdev_port *
763 dp_netdev_lookup_port(const struct dp_netdev *dp, odp_port_t port_no)
764 {
765     struct dp_netdev_port *port;
766
767     CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (port, node, hash_port_no(port_no), &dp->ports) {
768         if (port->port_no == port_no) {
769             return port;
770         }
771     }
772     return NULL;
773 }
774
775 static int
776 get_port_by_number(struct dp_netdev *dp,
777                    odp_port_t port_no, struct dp_netdev_port **portp)
778 {
779     if (!is_valid_port_number(port_no)) {
780         *portp = NULL;
781         return EINVAL;
782     } else {
783         *portp = dp_netdev_lookup_port(dp, port_no);
784         return *portp ? 0 : ENOENT;
785     }
786 }
787
788 static void
789 port_ref(struct dp_netdev_port *port)
790 {
791     if (port) {
792         ovs_refcount_ref(&port->ref_cnt);
793     }
794 }
795
796 static void
797 port_destroy__(struct dp_netdev_port *port)
798 {
799     int n_rxq = netdev_n_rxq(port->netdev);
800     int i;
801
802     netdev_close(port->netdev);
803     netdev_restore_flags(port->sf);
804
805     for (i = 0; i < n_rxq; i++) {
806         netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
807     }
808     free(port->rxq);
809     free(port->type);
810     free(port);
811 }
812
813 static void
814 port_unref(struct dp_netdev_port *port)
815 {
816     if (port && ovs_refcount_unref_relaxed(&port->ref_cnt) == 1) {
817         ovsrcu_postpone(port_destroy__, port);
818     }
819 }
820
821 static int
822 get_port_by_name(struct dp_netdev *dp,
823                  const char *devname, struct dp_netdev_port **portp)
824     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
825 {
826     struct dp_netdev_port *port;
827
828     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
829         if (!strcmp(netdev_get_name(port->netdev), devname)) {
830             *portp = port;
831             return 0;
832         }
833     }
834     return ENOENT;
835 }
836
837 static void
838 do_del_port(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *port)
839     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
840 {
841     cmap_remove(&dp->ports, &port->node, hash_odp_port(port->port_no));
842     seq_change(dp->port_seq);
843     if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
844         dp_netdev_reload_pmd_threads(dp);
845     }
846
847     port_unref(port);
848 }
849
850 static void
851 answer_port_query(const struct dp_netdev_port *port,
852                   struct dpif_port *dpif_port)
853 {
854     dpif_port->name = xstrdup(netdev_get_name(port->netdev));
855     dpif_port->type = xstrdup(port->type);
856     dpif_port->port_no = port->port_no;
857 }
858
859 static int
860 dpif_netdev_port_query_by_number(const struct dpif *dpif, odp_port_t port_no,
861                                  struct dpif_port *dpif_port)
862 {
863     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
864     struct dp_netdev_port *port;
865     int error;
866
867     error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
868     if (!error && dpif_port) {
869         answer_port_query(port, dpif_port);
870     }
871
872     return error;
873 }
874
875 static int
876 dpif_netdev_port_query_by_name(const struct dpif *dpif, const char *devname,
877                                struct dpif_port *dpif_port)
878 {
879     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
880     struct dp_netdev_port *port;
881     int error;
882
883     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
884     error = get_port_by_name(dp, devname, &port);
885     if (!error && dpif_port) {
886         answer_port_query(port, dpif_port);
887     }
888     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
889
890     return error;
891 }
892
893 static void
894 dp_netdev_flow_free(struct dp_netdev_flow *flow)
895 {
896     struct dp_netdev_flow_stats *bucket;
897     size_t i;
898
899     OVSTHREAD_STATS_FOR_EACH_BUCKET (bucket, i, &flow->stats) {
900         ovs_mutex_destroy(&bucket->mutex);
901         free_cacheline(bucket);
902     }
903     ovsthread_stats_destroy(&flow->stats);
904
905     cls_rule_destroy(CONST_CAST(struct cls_rule *, &flow->cr));
906     dp_netdev_actions_free(dp_netdev_flow_get_actions(flow));
907     free(flow);
908 }
909
910 static void
911 dp_netdev_remove_flow(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_flow *flow)
912     OVS_REQUIRES(dp->flow_mutex)
913 {
914     struct cls_rule *cr = CONST_CAST(struct cls_rule *, &flow->cr);
915     struct cmap_node *node = CONST_CAST(struct cmap_node *, &flow->node);
916
917     classifier_remove(&dp->cls, cr);
918     cmap_remove(&dp->flow_table, node, flow_hash(&flow->flow, 0));
919     ovsrcu_postpone(dp_netdev_flow_free, flow);
920 }
921
922 static void
923 dp_netdev_flow_flush(struct dp_netdev *dp)
924 {
925     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
926
927     ovs_mutex_lock(&dp->flow_mutex);
928     CMAP_FOR_EACH (netdev_flow, node, &dp->flow_table) {
929         dp_netdev_remove_flow(dp, netdev_flow);
930     }
931     ovs_mutex_unlock(&dp->flow_mutex);
932 }
933
934 static int
935 dpif_netdev_flow_flush(struct dpif *dpif)
936 {
937     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
938
939     dp_netdev_flow_flush(dp);
940     return 0;
941 }
942
943 struct dp_netdev_port_state {
944     struct cmap_position position;
945     char *name;
946 };
947
948 static int
949 dpif_netdev_port_dump_start(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void **statep)
950 {
951     *statep = xzalloc(sizeof(struct dp_netdev_port_state));
952     return 0;
953 }
954
955 static int
956 dpif_netdev_port_dump_next(const struct dpif *dpif, void *state_,
957                            struct dpif_port *dpif_port)
958 {
959     struct dp_netdev_port_state *state = state_;
960     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
961     struct cmap_node *node;
962     int retval;
963
964     node = cmap_next_position(&dp->ports, &state->position);
965     if (node) {
966         struct dp_netdev_port *port;
967
968         port = CONTAINER_OF(node, struct dp_netdev_port, node);
969
970         free(state->name);
971         state->name = xstrdup(netdev_get_name(port->netdev));
972         dpif_port->name = state->name;
973         dpif_port->type = port->type;
974         dpif_port->port_no = port->port_no;
975
976         retval = 0;
977     } else {
978         retval = EOF;
979     }
980
981     return retval;
982 }
983
984 static int
985 dpif_netdev_port_dump_done(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void *state_)
986 {
987     struct dp_netdev_port_state *state = state_;
988     free(state->name);
989     free(state);
990     return 0;
991 }
992
993 static int
994 dpif_netdev_port_poll(const struct dpif *dpif_, char **devnamep OVS_UNUSED)
995 {
996     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(dpif_);
997     uint64_t new_port_seq;
998     int error;
999
1000     new_port_seq = seq_read(dpif->dp->port_seq);
1001     if (dpif->last_port_seq != new_port_seq) {
1002         dpif->last_port_seq = new_port_seq;
1003         error = ENOBUFS;
1004     } else {
1005         error = EAGAIN;
1006     }
1007
1008     return error;
1009 }
1010
1011 static void
1012 dpif_netdev_port_poll_wait(const struct dpif *dpif_)
1013 {
1014     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(dpif_);
1015
1016     seq_wait(dpif->dp->port_seq, dpif->last_port_seq);
1017 }
1018
1019 static struct dp_netdev_flow *
1020 dp_netdev_flow_cast(const struct cls_rule *cr)
1021 {
1022     return cr ? CONTAINER_OF(cr, struct dp_netdev_flow, cr) : NULL;
1023 }
1024
1025 static struct dp_netdev_flow *
1026 dp_netdev_lookup_flow(const struct dp_netdev *dp, const struct miniflow *key)
1027 {
1028     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1029     struct cls_rule *rule;
1030
1031     classifier_lookup_miniflow_batch(&dp->cls, &key, &rule, 1);
1032     netdev_flow = dp_netdev_flow_cast(rule);
1033
1034     return netdev_flow;
1035 }
1036
1037 static struct dp_netdev_flow *
1038 dp_netdev_find_flow(const struct dp_netdev *dp, const struct flow *flow)
1039 {
1040     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1041
1042     CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (netdev_flow, node, flow_hash(flow, 0),
1043                              &dp->flow_table) {
1044         if (flow_equal(&netdev_flow->flow, flow)) {
1045             return netdev_flow;
1046         }
1047     }
1048
1049     return NULL;
1050 }
1051
1052 static void
1053 get_dpif_flow_stats(struct dp_netdev_flow *netdev_flow,
1054                     struct dpif_flow_stats *stats)
1055 {
1056     struct dp_netdev_flow_stats *bucket;
1057     size_t i;
1058
1059     memset(stats, 0, sizeof *stats);
1060     OVSTHREAD_STATS_FOR_EACH_BUCKET (bucket, i, &netdev_flow->stats) {
1061         ovs_mutex_lock(&bucket->mutex);
1062         stats->n_packets += bucket->packet_count;
1063         stats->n_bytes += bucket->byte_count;
1064         stats->used = MAX(stats->used, bucket->used);
1065         stats->tcp_flags |= bucket->tcp_flags;
1066         ovs_mutex_unlock(&bucket->mutex);
1067     }
1068 }
1069
1070 static int
1071 dpif_netdev_mask_from_nlattrs(const struct nlattr *key, uint32_t key_len,
1072                               const struct nlattr *mask_key,
1073                               uint32_t mask_key_len, const struct flow *flow,
1074                               struct flow *mask)
1075 {
1076     if (mask_key_len) {
1077         enum odp_key_fitness fitness;
1078
1079         fitness = odp_flow_key_to_mask(mask_key, mask_key_len, mask, flow);
1080         if (fitness) {
1081             /* This should not happen: it indicates that
1082              * odp_flow_key_from_mask() and odp_flow_key_to_mask()
1083              * disagree on the acceptable form of a mask.  Log the problem
1084              * as an error, with enough details to enable debugging. */
1085             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1086
1087             if (!VLOG_DROP_ERR(&rl)) {
1088                 struct ds s;
1089
1090                 ds_init(&s);
1091                 odp_flow_format(key, key_len, mask_key, mask_key_len, NULL, &s,
1092                                 true);
1093                 VLOG_ERR("internal error parsing flow mask %s (%s)",
1094                          ds_cstr(&s), odp_key_fitness_to_string(fitness));
1095                 ds_destroy(&s);
1096             }
1097
1098             return EINVAL;
1099         }
1100     } else {
1101         enum mf_field_id id;
1102         /* No mask key, unwildcard everything except fields whose
1103          * prerequisities are not met. */
1104         memset(mask, 0x0, sizeof *mask);
1105
1106         for (id = 0; id < MFF_N_IDS; ++id) {
1107             /* Skip registers and metadata. */
1108             if (!(id >= MFF_REG0 && id < MFF_REG0 + FLOW_N_REGS)
1109                 && id != MFF_METADATA) {
1110                 const struct mf_field *mf = mf_from_id(id);
1111                 if (mf_are_prereqs_ok(mf, flow)) {
1112                     mf_mask_field(mf, mask);
1113                 }
1114             }
1115         }
1116     }
1117
1118     /* Force unwildcard the in_port.
1119      *
1120      * We need to do this even in the case where we unwildcard "everything"
1121      * above because "everything" only includes the 16-bit OpenFlow port number
1122      * mask->in_port.ofp_port, which only covers half of the 32-bit datapath
1123      * port number mask->in_port.odp_port. */
1124     mask->in_port.odp_port = u32_to_odp(UINT32_MAX);
1125
1126     return 0;
1127 }
1128
1129 static int
1130 dpif_netdev_flow_from_nlattrs(const struct nlattr *key, uint32_t key_len,
1131                               struct flow *flow)
1132 {
1133     odp_port_t in_port;
1134
1135     if (odp_flow_key_to_flow(key, key_len, flow)) {
1136         /* This should not happen: it indicates that odp_flow_key_from_flow()
1137          * and odp_flow_key_to_flow() disagree on the acceptable form of a
1138          * flow.  Log the problem as an error, with enough details to enable
1139          * debugging. */
1140         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1141
1142         if (!VLOG_DROP_ERR(&rl)) {
1143             struct ds s;
1144
1145             ds_init(&s);
1146             odp_flow_format(key, key_len, NULL, 0, NULL, &s, true);
1147             VLOG_ERR("internal error parsing flow key %s", ds_cstr(&s));
1148             ds_destroy(&s);
1149         }
1150
1151         return EINVAL;
1152     }
1153
1154     in_port = flow->in_port.odp_port;
1155     if (!is_valid_port_number(in_port) && in_port != ODPP_NONE) {
1156         return EINVAL;
1157     }
1158
1159     return 0;
1160 }
1161
1162 static int
1163 dpif_netdev_flow_get(const struct dpif *dpif,
1164                      const struct nlattr *nl_key, size_t nl_key_len,
1165                      struct ofpbuf **bufp,
1166                      struct nlattr **maskp, size_t *mask_len,
1167                      struct nlattr **actionsp, size_t *actions_len,
1168                      struct dpif_flow_stats *stats)
1169 {
1170     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1171     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1172     struct flow key;
1173     int error;
1174
1175     error = dpif_netdev_flow_from_nlattrs(nl_key, nl_key_len, &key);
1176     if (error) {
1177         return error;
1178     }
1179
1180     netdev_flow = dp_netdev_find_flow(dp, &key);
1181
1182     if (netdev_flow) {
1183         if (stats) {
1184             get_dpif_flow_stats(netdev_flow, stats);
1185         }
1186
1187         if (maskp) {
1188             struct flow_wildcards wc;
1189
1190             *bufp = ofpbuf_new(sizeof(struct odputil_keybuf));
1191             minimask_expand(&netdev_flow->cr.match.mask, &wc);
1192             odp_flow_key_from_mask(*bufp, &wc.masks, &netdev_flow->flow,
1193                                    odp_to_u32(wc.masks.in_port.odp_port),
1194                                    SIZE_MAX, true);
1195             *maskp = ofpbuf_data(*bufp);
1196             *mask_len = ofpbuf_size(*bufp);
1197         }
1198         if (actionsp) {
1199             struct dp_netdev_actions *actions;
1200
1201             actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
1202             *actionsp = actions->actions;
1203             *actions_len = actions->size;
1204         }
1205      } else {
1206         error = ENOENT;
1207     }
1208
1209     return error;
1210 }
1211
1212 static int
1213 dp_netdev_flow_add(struct dp_netdev *dp, const struct flow *flow,
1214                    const struct flow_wildcards *wc,
1215                    const struct nlattr *actions,
1216                    size_t actions_len)
1217     OVS_REQUIRES(dp->flow_mutex)
1218 {
1219     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1220     struct match match;
1221
1222     netdev_flow = xzalloc(sizeof *netdev_flow);
1223     *CONST_CAST(struct flow *, &netdev_flow->flow) = *flow;
1224
1225     ovsthread_stats_init(&netdev_flow->stats);
1226
1227     ovsrcu_set(&netdev_flow->actions,
1228                dp_netdev_actions_create(actions, actions_len));
1229
1230     match_init(&match, flow, wc);
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(flow, 0));
1236     classifier_insert(&dp->cls,
1237                       CONST_CAST(struct cls_rule *, &netdev_flow->cr));
1238
1239     return 0;
1240 }
1241
1242 static void
1243 clear_stats(struct dp_netdev_flow *netdev_flow)
1244 {
1245     struct dp_netdev_flow_stats *bucket;
1246     size_t i;
1247
1248     OVSTHREAD_STATS_FOR_EACH_BUCKET (bucket, i, &netdev_flow->stats) {
1249         ovs_mutex_lock(&bucket->mutex);
1250         bucket->used = 0;
1251         bucket->packet_count = 0;
1252         bucket->byte_count = 0;
1253         bucket->tcp_flags = 0;
1254         ovs_mutex_unlock(&bucket->mutex);
1255     }
1256 }
1257
1258 static int
1259 dpif_netdev_flow_put(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_put *put)
1260 {
1261     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1262     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1263     struct flow flow;
1264     struct miniflow miniflow;
1265     struct flow_wildcards wc;
1266     int error;
1267
1268     error = dpif_netdev_flow_from_nlattrs(put->key, put->key_len, &flow);
1269     if (error) {
1270         return error;
1271     }
1272     error = dpif_netdev_mask_from_nlattrs(put->key, put->key_len,
1273                                           put->mask, put->mask_len,
1274                                           &flow, &wc.masks);
1275     if (error) {
1276         return error;
1277     }
1278     miniflow_init(&miniflow, &flow);
1279
1280     ovs_mutex_lock(&dp->flow_mutex);
1281     netdev_flow = dp_netdev_lookup_flow(dp, &miniflow);
1282     if (!netdev_flow) {
1283         if (put->flags & DPIF_FP_CREATE) {
1284             if (cmap_count(&dp->flow_table) < MAX_FLOWS) {
1285                 if (put->stats) {
1286                     memset(put->stats, 0, sizeof *put->stats);
1287                 }
1288                 error = dp_netdev_flow_add(dp, &flow, &wc, put->actions,
1289                                            put->actions_len);
1290             } else {
1291                 error = EFBIG;
1292             }
1293         } else {
1294             error = ENOENT;
1295         }
1296     } else {
1297         if (put->flags & DPIF_FP_MODIFY
1298             && flow_equal(&flow, &netdev_flow->flow)) {
1299             struct dp_netdev_actions *new_actions;
1300             struct dp_netdev_actions *old_actions;
1301
1302             new_actions = dp_netdev_actions_create(put->actions,
1303                                                    put->actions_len);
1304
1305             old_actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
1306             ovsrcu_set(&netdev_flow->actions, new_actions);
1307
1308             if (put->stats) {
1309                 get_dpif_flow_stats(netdev_flow, put->stats);
1310             }
1311             if (put->flags & DPIF_FP_ZERO_STATS) {
1312                 clear_stats(netdev_flow);
1313             }
1314
1315             ovsrcu_postpone(dp_netdev_actions_free, old_actions);
1316         } else if (put->flags & DPIF_FP_CREATE) {
1317             error = EEXIST;
1318         } else {
1319             /* Overlapping flow. */
1320             error = EINVAL;
1321         }
1322     }
1323     ovs_mutex_unlock(&dp->flow_mutex);
1324     miniflow_destroy(&miniflow);
1325
1326     return error;
1327 }
1328
1329 static int
1330 dpif_netdev_flow_del(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_del *del)
1331 {
1332     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1333     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1334     struct flow key;
1335     int error;
1336
1337     error = dpif_netdev_flow_from_nlattrs(del->key, del->key_len, &key);
1338     if (error) {
1339         return error;
1340     }
1341
1342     ovs_mutex_lock(&dp->flow_mutex);
1343     netdev_flow = dp_netdev_find_flow(dp, &key);
1344     if (netdev_flow) {
1345         if (del->stats) {
1346             get_dpif_flow_stats(netdev_flow, del->stats);
1347         }
1348         dp_netdev_remove_flow(dp, netdev_flow);
1349     } else {
1350         error = ENOENT;
1351     }
1352     ovs_mutex_unlock(&dp->flow_mutex);
1353
1354     return error;
1355 }
1356
1357 struct dpif_netdev_flow_dump {
1358     struct dpif_flow_dump up;
1359     struct cmap_position pos;
1360     int status;
1361     struct ovs_mutex mutex;
1362 };
1363
1364 static struct dpif_netdev_flow_dump *
1365 dpif_netdev_flow_dump_cast(struct dpif_flow_dump *dump)
1366 {
1367     return CONTAINER_OF(dump, struct dpif_netdev_flow_dump, up);
1368 }
1369
1370 static struct dpif_flow_dump *
1371 dpif_netdev_flow_dump_create(const struct dpif *dpif_)
1372 {
1373     struct dpif_netdev_flow_dump *dump;
1374
1375     dump = xmalloc(sizeof *dump);
1376     dpif_flow_dump_init(&dump->up, dpif_);
1377     memset(&dump->pos, 0, sizeof dump->pos);
1378     dump->status = 0;
1379     ovs_mutex_init(&dump->mutex);
1380
1381     return &dump->up;
1382 }
1383
1384 static int
1385 dpif_netdev_flow_dump_destroy(struct dpif_flow_dump *dump_)
1386 {
1387     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = dpif_netdev_flow_dump_cast(dump_);
1388
1389     ovs_mutex_destroy(&dump->mutex);
1390     free(dump);
1391     return 0;
1392 }
1393
1394 struct dpif_netdev_flow_dump_thread {
1395     struct dpif_flow_dump_thread up;
1396     struct dpif_netdev_flow_dump *dump;
1397     struct odputil_keybuf keybuf[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
1398     struct odputil_keybuf maskbuf[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
1399 };
1400
1401 static struct dpif_netdev_flow_dump_thread *
1402 dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(struct dpif_flow_dump_thread *thread)
1403 {
1404     return CONTAINER_OF(thread, struct dpif_netdev_flow_dump_thread, up);
1405 }
1406
1407 static struct dpif_flow_dump_thread *
1408 dpif_netdev_flow_dump_thread_create(struct dpif_flow_dump *dump_)
1409 {
1410     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = dpif_netdev_flow_dump_cast(dump_);
1411     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread;
1412
1413     thread = xmalloc(sizeof *thread);
1414     dpif_flow_dump_thread_init(&thread->up, &dump->up);
1415     thread->dump = dump;
1416     return &thread->up;
1417 }
1418
1419 static void
1420 dpif_netdev_flow_dump_thread_destroy(struct dpif_flow_dump_thread *thread_)
1421 {
1422     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread
1423         = dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(thread_);
1424
1425     free(thread);
1426 }
1427
1428 static int
1429 dpif_netdev_flow_dump_next(struct dpif_flow_dump_thread *thread_,
1430                            struct dpif_flow *flows, int max_flows)
1431 {
1432     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread
1433         = dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(thread_);
1434     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = thread->dump;
1435     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(thread->up.dpif);
1436     struct dp_netdev_flow *netdev_flows[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
1437     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(&dpif->dpif);
1438     int n_flows = 0;
1439     int i;
1440
1441     ovs_mutex_lock(&dump->mutex);
1442     if (!dump->status) {
1443         for (n_flows = 0; n_flows < MIN(max_flows, FLOW_DUMP_MAX_BATCH);
1444              n_flows++) {
1445             struct cmap_node *node;
1446
1447             node = cmap_next_position(&dp->flow_table, &dump->pos);
1448             if (!node) {
1449                 dump->status = EOF;
1450                 break;
1451             }
1452             netdev_flows[n_flows] = CONTAINER_OF(node, struct dp_netdev_flow,
1453                                                  node);
1454         }
1455     }
1456     ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
1457
1458     for (i = 0; i < n_flows; i++) {
1459         struct odputil_keybuf *maskbuf = &thread->maskbuf[i];
1460         struct odputil_keybuf *keybuf = &thread->keybuf[i];
1461         struct dp_netdev_flow *netdev_flow = netdev_flows[i];
1462         struct dpif_flow *f = &flows[i];
1463         struct dp_netdev_actions *dp_actions;
1464         struct flow_wildcards wc;
1465         struct ofpbuf buf;
1466
1467         minimask_expand(&netdev_flow->cr.match.mask, &wc);
1468
1469         /* Key. */
1470         ofpbuf_use_stack(&buf, keybuf, sizeof *keybuf);
1471         odp_flow_key_from_flow(&buf, &netdev_flow->flow, &wc.masks,
1472                                netdev_flow->flow.in_port.odp_port, true);
1473         f->key = ofpbuf_data(&buf);
1474         f->key_len = ofpbuf_size(&buf);
1475
1476         /* Mask. */
1477         ofpbuf_use_stack(&buf, maskbuf, sizeof *maskbuf);
1478         odp_flow_key_from_mask(&buf, &wc.masks, &netdev_flow->flow,
1479                                odp_to_u32(wc.masks.in_port.odp_port),
1480                                SIZE_MAX, true);
1481         f->mask = ofpbuf_data(&buf);
1482         f->mask_len = ofpbuf_size(&buf);
1483
1484         /* Actions. */
1485         dp_actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
1486         f->actions = dp_actions->actions;
1487         f->actions_len = dp_actions->size;
1488
1489         /* Stats. */
1490         get_dpif_flow_stats(netdev_flow, &f->stats);
1491     }
1492
1493     return n_flows;
1494 }
1495
1496 static int
1497 dpif_netdev_execute(struct dpif *dpif, struct dpif_execute *execute)
1498 {
1499     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1500     struct dpif_packet packet, *pp;
1501     struct pkt_metadata *md = &execute->md;
1502
1503     if (ofpbuf_size(execute->packet) < ETH_HEADER_LEN ||
1504         ofpbuf_size(execute->packet) > UINT16_MAX) {
1505         return EINVAL;
1506     }
1507
1508     packet.ofpbuf = *execute->packet;
1509     pp = &packet;
1510
1511     dp_netdev_execute_actions(dp, &pp, 1, false, md,
1512                               execute->actions, execute->actions_len);
1513
1514     /* Even though may_steal is set to false, some actions could modify or
1515      * reallocate the ofpbuf memory. We need to pass those changes to the
1516      * caller */
1517     *execute->packet = packet.ofpbuf;
1518
1519     return 0;
1520 }
1521
1522 static int
1523 dpif_netdev_queue_to_priority(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED,
1524                               uint32_t queue_id, uint32_t *priority)
1525 {
1526     *priority = queue_id;
1527     return 0;
1528 }
1529
1530 \f
1531 /* Creates and returns a new 'struct dp_netdev_actions', with a reference count
1532  * of 1, whose actions are a copy of from the 'ofpacts_len' bytes of
1533  * 'ofpacts'. */
1534 struct dp_netdev_actions *
1535 dp_netdev_actions_create(const struct nlattr *actions, size_t size)
1536 {
1537     struct dp_netdev_actions *netdev_actions;
1538
1539     netdev_actions = xmalloc(sizeof *netdev_actions);
1540     netdev_actions->actions = xmemdup(actions, size);
1541     netdev_actions->size = size;
1542
1543     return netdev_actions;
1544 }
1545
1546 struct dp_netdev_actions *
1547 dp_netdev_flow_get_actions(const struct dp_netdev_flow *flow)
1548 {
1549     return ovsrcu_get(struct dp_netdev_actions *, &flow->actions);
1550 }
1551
1552 static void
1553 dp_netdev_actions_free(struct dp_netdev_actions *actions)
1554 {
1555     free(actions->actions);
1556     free(actions);
1557 }
1558 \f
1559
1560 static void
1561 dp_netdev_process_rxq_port(struct dp_netdev *dp,
1562                           struct dp_netdev_port *port,
1563                           struct netdev_rxq *rxq)
1564 {
1565     struct dpif_packet *packets[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
1566     int error, cnt;
1567
1568     error = netdev_rxq_recv(rxq, packets, &cnt);
1569     if (!error) {
1570         dp_netdev_port_input(dp, packets, cnt, port->port_no);
1571     } else if (error != EAGAIN && error != EOPNOTSUPP) {
1572         static struct vlog_rate_limit rl
1573             = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1574
1575         VLOG_ERR_RL(&rl, "error receiving data from %s: %s",
1576                     netdev_get_name(port->netdev),
1577                     ovs_strerror(error));
1578     }
1579 }
1580
1581 static void
1582 dpif_netdev_run(struct dpif *dpif)
1583 {
1584     struct dp_netdev_port *port;
1585     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1586
1587     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
1588         if (!netdev_is_pmd(port->netdev)) {
1589             int i;
1590
1591             for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
1592                 dp_netdev_process_rxq_port(dp, port, port->rxq[i]);
1593             }
1594         }
1595     }
1596 }
1597
1598 static void
1599 dpif_netdev_wait(struct dpif *dpif)
1600 {
1601     struct dp_netdev_port *port;
1602     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1603
1604     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
1605     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
1606         if (!netdev_is_pmd(port->netdev)) {
1607             int i;
1608
1609             for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
1610                 netdev_rxq_wait(port->rxq[i]);
1611             }
1612         }
1613     }
1614     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
1615 }
1616
1617 struct rxq_poll {
1618     struct dp_netdev_port *port;
1619     struct netdev_rxq *rx;
1620 };
1621
1622 static int
1623 pmd_load_queues(struct pmd_thread *f,
1624                 struct rxq_poll **ppoll_list, int poll_cnt)
1625 {
1626     struct dp_netdev *dp = f->dp;
1627     struct rxq_poll *poll_list = *ppoll_list;
1628     struct dp_netdev_port *port;
1629     int id = f->id;
1630     int index;
1631     int i;
1632
1633     /* Simple scheduler for netdev rx polling. */
1634     for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
1635          port_unref(poll_list[i].port);
1636     }
1637
1638     poll_cnt = 0;
1639     index = 0;
1640
1641     CMAP_FOR_EACH (port, node, &f->dp->ports) {
1642         if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
1643             int i;
1644
1645             for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
1646                 if ((index % dp->n_pmd_threads) == id) {
1647                     poll_list = xrealloc(poll_list, sizeof *poll_list * (poll_cnt + 1));
1648
1649                     port_ref(port);
1650                     poll_list[poll_cnt].port = port;
1651                     poll_list[poll_cnt].rx = port->rxq[i];
1652                     poll_cnt++;
1653                 }
1654                 index++;
1655             }
1656         }
1657     }
1658
1659     *ppoll_list = poll_list;
1660     return poll_cnt;
1661 }
1662
1663 static void *
1664 pmd_thread_main(void *f_)
1665 {
1666     struct pmd_thread *f = f_;
1667     struct dp_netdev *dp = f->dp;
1668     unsigned int lc = 0;
1669     struct rxq_poll *poll_list;
1670     unsigned int port_seq;
1671     int poll_cnt;
1672     int i;
1673
1674     poll_cnt = 0;
1675     poll_list = NULL;
1676
1677     pmd_thread_setaffinity_cpu(f->id);
1678 reload:
1679     poll_cnt = pmd_load_queues(f, &poll_list, poll_cnt);
1680     atomic_read(&f->change_seq, &port_seq);
1681
1682     for (;;) {
1683         unsigned int c_port_seq;
1684         int i;
1685
1686         for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
1687             dp_netdev_process_rxq_port(dp,  poll_list[i].port, poll_list[i].rx);
1688         }
1689
1690         if (lc++ > 1024) {
1691             ovsrcu_quiesce();
1692
1693             /* TODO: need completely userspace based signaling method.
1694              * to keep this thread entirely in userspace.
1695              * For now using atomic counter. */
1696             lc = 0;
1697             atomic_read_explicit(&f->change_seq, &c_port_seq, memory_order_consume);
1698             if (c_port_seq != port_seq) {
1699                 break;
1700             }
1701         }
1702     }
1703
1704     if (!latch_is_set(&f->dp->exit_latch)){
1705         goto reload;
1706     }
1707
1708     for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
1709          port_unref(poll_list[i].port);
1710     }
1711
1712     free(poll_list);
1713     return NULL;
1714 }
1715
1716 static void
1717 dp_netdev_disable_upcall(struct dp_netdev *dp)
1718     OVS_ACQUIRES(dp->upcall_rwlock)
1719 {
1720     fat_rwlock_wrlock(&dp->upcall_rwlock);
1721 }
1722
1723 static void
1724 dpif_netdev_disable_upcall(struct dpif *dpif)
1725     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
1726 {
1727     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1728     dp_netdev_disable_upcall(dp);
1729 }
1730
1731 static void
1732 dp_netdev_enable_upcall(struct dp_netdev *dp)
1733     OVS_RELEASES(dp->upcall_rwlock)
1734 {
1735     fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
1736 }
1737
1738 static void
1739 dpif_netdev_enable_upcall(struct dpif *dpif)
1740     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
1741 {
1742     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1743     dp_netdev_enable_upcall(dp);
1744 }
1745
1746 static void
1747 dp_netdev_set_pmd_threads(struct dp_netdev *dp, int n)
1748 {
1749     int i;
1750
1751     if (n == dp->n_pmd_threads) {
1752         return;
1753     }
1754
1755     /* Stop existing threads. */
1756     latch_set(&dp->exit_latch);
1757     dp_netdev_reload_pmd_threads(dp);
1758     for (i = 0; i < dp->n_pmd_threads; i++) {
1759         struct pmd_thread *f = &dp->pmd_threads[i];
1760
1761         xpthread_join(f->thread, NULL);
1762     }
1763     latch_poll(&dp->exit_latch);
1764     free(dp->pmd_threads);
1765
1766     /* Start new threads. */
1767     dp->pmd_threads = xmalloc(n * sizeof *dp->pmd_threads);
1768     dp->n_pmd_threads = n;
1769
1770     for (i = 0; i < n; i++) {
1771         struct pmd_thread *f = &dp->pmd_threads[i];
1772
1773         f->dp = dp;
1774         f->id = i;
1775         atomic_store(&f->change_seq, 1);
1776
1777         /* Each thread will distribute all devices rx-queues among
1778          * themselves. */
1779         f->thread = ovs_thread_create("pmd", pmd_thread_main, f);
1780     }
1781 }
1782
1783 \f
1784 static void *
1785 dp_netdev_flow_stats_new_cb(void)
1786 {
1787     struct dp_netdev_flow_stats *bucket = xzalloc_cacheline(sizeof *bucket);
1788     ovs_mutex_init(&bucket->mutex);
1789     return bucket;
1790 }
1791
1792 static void
1793 dp_netdev_flow_used(struct dp_netdev_flow *netdev_flow,
1794                     int cnt, int size,
1795                     uint16_t tcp_flags)
1796 {
1797     long long int now = time_msec();
1798     struct dp_netdev_flow_stats *bucket;
1799
1800     bucket = ovsthread_stats_bucket_get(&netdev_flow->stats,
1801                                         dp_netdev_flow_stats_new_cb);
1802
1803     ovs_mutex_lock(&bucket->mutex);
1804     bucket->used = MAX(now, bucket->used);
1805     bucket->packet_count += cnt;
1806     bucket->byte_count += size;
1807     bucket->tcp_flags |= tcp_flags;
1808     ovs_mutex_unlock(&bucket->mutex);
1809 }
1810
1811 static void *
1812 dp_netdev_stats_new_cb(void)
1813 {
1814     struct dp_netdev_stats *bucket = xzalloc_cacheline(sizeof *bucket);
1815     ovs_mutex_init(&bucket->mutex);
1816     return bucket;
1817 }
1818
1819 static void
1820 dp_netdev_count_packet(struct dp_netdev *dp, enum dp_stat_type type, int cnt)
1821 {
1822     struct dp_netdev_stats *bucket;
1823
1824     bucket = ovsthread_stats_bucket_get(&dp->stats, dp_netdev_stats_new_cb);
1825     ovs_mutex_lock(&bucket->mutex);
1826     bucket->n[type] += cnt;
1827     ovs_mutex_unlock(&bucket->mutex);
1828 }
1829
1830 struct packet_batch {
1831     unsigned int packet_count;
1832     unsigned int byte_count;
1833     uint16_t tcp_flags;
1834
1835     struct dp_netdev_flow *flow;
1836
1837     struct dpif_packet *packets[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
1838     struct pkt_metadata md;
1839 };
1840
1841 static inline void
1842 packet_batch_update(struct packet_batch *batch,
1843                     struct dpif_packet *packet, const struct miniflow *mf)
1844 {
1845     batch->tcp_flags |= miniflow_get_tcp_flags(mf);
1846     batch->packets[batch->packet_count++] = packet;
1847     batch->byte_count += ofpbuf_size(&packet->ofpbuf);
1848 }
1849
1850 static inline void
1851 packet_batch_init(struct packet_batch *batch, struct dp_netdev_flow *flow,
1852                   struct pkt_metadata *md)
1853 {
1854     batch->flow = flow;
1855     batch->md = *md;
1856
1857     batch->packet_count = 0;
1858     batch->byte_count = 0;
1859     batch->tcp_flags = 0;
1860 }
1861
1862 static inline void
1863 packet_batch_execute(struct packet_batch *batch, struct dp_netdev *dp)
1864 {
1865     struct dp_netdev_actions *actions;
1866     struct dp_netdev_flow *flow = batch->flow;
1867
1868     dp_netdev_flow_used(batch->flow, batch->packet_count, batch->byte_count,
1869                         batch->tcp_flags);
1870
1871     actions = dp_netdev_flow_get_actions(flow);
1872
1873     dp_netdev_execute_actions(dp, batch->packets,
1874                               batch->packet_count, true, &batch->md,
1875                               actions->actions, actions->size);
1876
1877     dp_netdev_count_packet(dp, DP_STAT_HIT, batch->packet_count);
1878 }
1879
1880 static void
1881 dp_netdev_input(struct dp_netdev *dp, struct dpif_packet **packets, int cnt,
1882                 struct pkt_metadata *md)
1883 {
1884     struct dp_netdev_queue q = DP_NETDEV_QUEUE_INITIALIZER;
1885     struct packet_batch batches[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
1886     struct netdev_flow_key keys[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
1887     const struct miniflow *mfs[NETDEV_MAX_RX_BATCH]; /* NULL at bad packets. */
1888     struct cls_rule *rules[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
1889     size_t n_batches, i;
1890
1891     for (i = 0; i < cnt; i++) {
1892         if (OVS_UNLIKELY(ofpbuf_size(&packets[i]->ofpbuf) < ETH_HEADER_LEN)) {
1893             dpif_packet_delete(packets[i]);
1894             mfs[i] = NULL;
1895             continue;
1896         }
1897
1898         miniflow_initialize(&keys[i].flow, keys[i].buf);
1899         miniflow_extract(&packets[i]->ofpbuf, md, &keys[i].flow);
1900         mfs[i] = &keys[i].flow;
1901     }
1902
1903     classifier_lookup_miniflow_batch(&dp->cls, mfs, rules, cnt);
1904
1905     n_batches = 0;
1906     for (i = 0; i < cnt; i++) {
1907         struct dp_netdev_flow *flow;
1908         struct packet_batch *batch;
1909         size_t j;
1910
1911         if (OVS_UNLIKELY(!mfs[i])) {
1912             continue;
1913         }
1914
1915         if (OVS_UNLIKELY(!rules[i])) {
1916             struct ofpbuf *buf = &packets[i]->ofpbuf;
1917
1918             dp_netdev_count_packet(dp, DP_STAT_MISS, 1);
1919             dp_netdev_queue_userspace_packet(&q, buf, DPIF_UC_MISS,
1920                                              mfs[i], NULL);
1921             dpif_packet_delete(packets[i]);
1922             continue;
1923         }
1924
1925         /* XXX: This O(n^2) algortihm makes sense if we're operating under the
1926          * assumption that the number of distinct flows (and therefore the
1927          * number of distinct batches) is quite small.  If this turns out not
1928          * to be the case, it may make sense to pre sort based on the
1929          * netdev_flow pointer.  That done we can get the appropriate batching
1930          * in O(n * log(n)) instead. */
1931         batch = NULL;
1932         flow = dp_netdev_flow_cast(rules[i]);
1933         for (j = 0; j < n_batches; j++) {
1934             if (batches[j].flow == flow) {
1935                 batch = &batches[j];
1936                 break;
1937             }
1938         }
1939
1940         if (!batch) {
1941             batch = &batches[n_batches++];
1942             packet_batch_init(batch, flow, md);
1943         }
1944         packet_batch_update(batch, packets[i], mfs[i]);
1945     }
1946
1947     for (i = 0; i < n_batches; i++) {
1948         packet_batch_execute(&batches[i], dp);
1949     }
1950
1951     if (q.packet_count) {
1952         dp_netdev_execute_userspace_queue(&q, dp);
1953     }
1954 }
1955
1956 static void
1957 dp_netdev_port_input(struct dp_netdev *dp, struct dpif_packet **packets,
1958                      int cnt, odp_port_t port_no)
1959 {
1960     uint32_t *recirc_depth = recirc_depth_get();
1961     struct pkt_metadata md = PKT_METADATA_INITIALIZER(port_no);
1962
1963     *recirc_depth = 0;
1964     dp_netdev_input(dp, packets, cnt, &md);
1965 }
1966
1967 static int
1968 dp_netdev_queue_userspace_packet(struct dp_netdev_queue *q,
1969                                  struct ofpbuf *packet, int type,
1970                                  const struct miniflow *key,
1971                                  const struct nlattr *userdata)
1972 {
1973     if (q->packet_count < NETDEV_MAX_RX_BATCH) {
1974         int cnt = q->packet_count;
1975         struct dpif_upcall *upcall = &q->upcalls[cnt];
1976         struct ofpbuf *buf = &q->bufs[cnt];
1977         size_t buf_size;
1978         struct flow flow;
1979         void *data;
1980
1981         upcall->type = type;
1982
1983         /* Allocate buffer big enough for everything. */
1984         buf_size = ODPUTIL_FLOW_KEY_BYTES;
1985         if (userdata) {
1986             buf_size += NLA_ALIGN(userdata->nla_len);
1987         }
1988         buf_size += ofpbuf_size(packet);
1989         ofpbuf_init(buf, buf_size);
1990
1991         /* Put ODP flow. */
1992         miniflow_expand(key, &flow);
1993         odp_flow_key_from_flow(buf, &flow, NULL, flow.in_port.odp_port, true);
1994         upcall->key = ofpbuf_data(buf);
1995         upcall->key_len = ofpbuf_size(buf);
1996
1997         /* Put userdata. */
1998         if (userdata) {
1999             upcall->userdata = ofpbuf_put(buf, userdata,
2000                                           NLA_ALIGN(userdata->nla_len));
2001         }
2002
2003         /* We have to perform a copy of the packet, because we cannot send DPDK
2004          * mbufs to a non pmd thread. When the upcall processing will be done
2005          * in the pmd thread, this copy can be avoided */
2006         data = ofpbuf_put(buf, ofpbuf_data(packet), ofpbuf_size(packet));
2007         ofpbuf_use_stub(&upcall->packet, data, ofpbuf_size(packet));
2008         ofpbuf_set_size(&upcall->packet, ofpbuf_size(packet));
2009
2010         q->packet_count++;
2011         return 0;
2012     } else {
2013         return ENOBUFS;
2014     }
2015 }
2016
2017 static void
2018 dp_netdev_execute_userspace_queue(struct dp_netdev_queue *q,
2019                                   struct dp_netdev *dp)
2020 {
2021     struct dpif_upcall *upcalls = q->upcalls;
2022     struct ofpbuf *bufs = q->bufs;
2023     int cnt = q->packet_count;
2024
2025     if (!fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock)) {
2026         ovs_assert(dp->upcall_cb);
2027         dp->upcall_cb(dp->dpif, upcalls, bufs, cnt);
2028         fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
2029     } else {
2030         int i;
2031
2032         for (i = 0; i < cnt; i++) {
2033             ofpbuf_uninit(&bufs[i]);
2034             ofpbuf_uninit(&upcalls[i].packet);
2035         }
2036     }
2037 }
2038
2039 struct dp_netdev_execute_aux {
2040     struct dp_netdev *dp;
2041 };
2042
2043 static void
2044 dpif_netdev_register_upcall_cb(struct dpif *dpif, exec_upcall_cb *cb)
2045 {
2046     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2047     dp->upcall_cb = cb;
2048 }
2049
2050 static void
2051 dp_execute_cb(void *aux_, struct dpif_packet **packets, int cnt,
2052               struct pkt_metadata *md,
2053               const struct nlattr *a, bool may_steal)
2054     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2055 {
2056     struct dp_netdev_execute_aux *aux = aux_;
2057     int type = nl_attr_type(a);
2058     struct dp_netdev_port *p;
2059     uint32_t *depth = recirc_depth_get();
2060     int i;
2061
2062     switch ((enum ovs_action_attr)type) {
2063     case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
2064         p = dp_netdev_lookup_port(aux->dp, u32_to_odp(nl_attr_get_u32(a)));
2065         if (OVS_LIKELY(p)) {
2066             netdev_send(p->netdev, packets, cnt, may_steal);
2067         } else if (may_steal) {
2068             for (i = 0; i < cnt; i++) {
2069                 dpif_packet_delete(packets[i]);
2070             }
2071         }
2072         break;
2073
2074     case OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE: {
2075         const struct nlattr *userdata;
2076         struct netdev_flow_key key;
2077         struct dp_netdev_queue q = DP_NETDEV_QUEUE_INITIALIZER;
2078
2079         userdata = nl_attr_find_nested(a, OVS_USERSPACE_ATTR_USERDATA);
2080
2081         miniflow_initialize(&key.flow, key.buf);
2082
2083         for (i = 0; i < cnt; i++) {
2084             struct ofpbuf *packet;
2085
2086             packet = &packets[i]->ofpbuf;
2087
2088             miniflow_extract(packet, md, &key.flow);
2089
2090             dp_netdev_queue_userspace_packet(&q, packet,
2091                                              DPIF_UC_ACTION, &key.flow,
2092                                              userdata);
2093             if (may_steal) {
2094                 dpif_packet_delete(packets[i]);
2095             }
2096         }
2097
2098         if (q.packet_count) {
2099             dp_netdev_execute_userspace_queue(&q, aux->dp);
2100         }
2101         break;
2102     }
2103
2104     case OVS_ACTION_ATTR_HASH: {
2105         const struct ovs_action_hash *hash_act;
2106         struct netdev_flow_key key;
2107         uint32_t hash;
2108
2109         hash_act = nl_attr_get(a);
2110
2111         miniflow_initialize(&key.flow, key.buf);
2112
2113         for (i = 0; i < cnt; i++) {
2114
2115             /* TODO: this is slow. Use RSS hash in the future */
2116             miniflow_extract(&packets[i]->ofpbuf, md, &key.flow);
2117
2118             if (hash_act->hash_alg == OVS_HASH_ALG_L4) {
2119                 /* Hash need not be symmetric, nor does it need to include
2120                  * L2 fields. */
2121                 hash = miniflow_hash_5tuple(&key.flow, hash_act->hash_basis);
2122             } else {
2123                 VLOG_WARN("Unknown hash algorithm specified "
2124                           "for the hash action.");
2125                 hash = 2;
2126             }
2127
2128             if (!hash) {
2129                 hash = 1; /* 0 is not valid */
2130             }
2131
2132             if (i == 0) {
2133                 md->dp_hash = hash;
2134             }
2135             packets[i]->dp_hash = hash;
2136         }
2137         break;
2138     }
2139
2140     case OVS_ACTION_ATTR_RECIRC:
2141         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
2142
2143             (*depth)++;
2144             for (i = 0; i < cnt; i++) {
2145                 struct dpif_packet *recirc_pkt;
2146                 struct pkt_metadata recirc_md = *md;
2147
2148                 recirc_pkt = (may_steal) ? packets[i]
2149                                     : dpif_packet_clone(packets[i]);
2150
2151                 recirc_md.recirc_id = nl_attr_get_u32(a);
2152
2153                 /* Hash is private to each packet */
2154                 recirc_md.dp_hash = packets[i]->dp_hash;
2155
2156                 dp_netdev_input(aux->dp, &recirc_pkt, 1, &recirc_md);
2157             }
2158             (*depth)--;
2159
2160             break;
2161         } else {
2162             VLOG_WARN("Packet dropped. Max recirculation depth exceeded.");
2163             if (may_steal) {
2164                 for (i = 0; i < cnt; i++) {
2165                     dpif_packet_delete(packets[i]);
2166                 }
2167             }
2168         }
2169         break;
2170
2171     case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
2172     case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
2173     case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_MPLS:
2174     case OVS_ACTION_ATTR_POP_MPLS:
2175     case OVS_ACTION_ATTR_SET:
2176     case OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE:
2177     case OVS_ACTION_ATTR_UNSPEC:
2178     case __OVS_ACTION_ATTR_MAX:
2179         OVS_NOT_REACHED();
2180     }
2181 }
2182
2183 static void
2184 dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev *dp,
2185                           struct dpif_packet **packets, int cnt,
2186                           bool may_steal, struct pkt_metadata *md,
2187                           const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
2188 {
2189     struct dp_netdev_execute_aux aux = {dp};
2190
2191     odp_execute_actions(&aux, packets, cnt, may_steal, md, actions,
2192                         actions_len, dp_execute_cb);
2193 }
2194
2195 const struct dpif_class dpif_netdev_class = {
2196     "netdev",
2197     dpif_netdev_enumerate,
2198     dpif_netdev_port_open_type,
2199     dpif_netdev_open,
2200     dpif_netdev_close,
2201     dpif_netdev_destroy,
2202     dpif_netdev_run,
2203     dpif_netdev_wait,
2204     dpif_netdev_get_stats,
2205     dpif_netdev_port_add,
2206     dpif_netdev_port_del,
2207     dpif_netdev_port_query_by_number,
2208     dpif_netdev_port_query_by_name,
2209     NULL,                       /* port_get_pid */
2210     dpif_netdev_port_dump_start,
2211     dpif_netdev_port_dump_next,
2212     dpif_netdev_port_dump_done,
2213     dpif_netdev_port_poll,
2214     dpif_netdev_port_poll_wait,
2215     dpif_netdev_flow_get,
2216     dpif_netdev_flow_put,
2217     dpif_netdev_flow_del,
2218     dpif_netdev_flow_flush,
2219     dpif_netdev_flow_dump_create,
2220     dpif_netdev_flow_dump_destroy,
2221     dpif_netdev_flow_dump_thread_create,
2222     dpif_netdev_flow_dump_thread_destroy,
2223     dpif_netdev_flow_dump_next,
2224     dpif_netdev_execute,
2225     NULL,                       /* operate */
2226     NULL,                       /* recv_set */
2227     NULL,                       /* handlers_set */
2228     dpif_netdev_queue_to_priority,
2229     NULL,                       /* recv */
2230     NULL,                       /* recv_wait */
2231     NULL,                       /* recv_purge */
2232     dpif_netdev_register_upcall_cb,
2233     dpif_netdev_enable_upcall,
2234     dpif_netdev_disable_upcall,
2235 };
2236
2237 static void
2238 dpif_dummy_change_port_number(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
2239                               const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
2240 {
2241     struct dp_netdev_port *old_port;
2242     struct dp_netdev_port *new_port;
2243     struct dp_netdev *dp;
2244     odp_port_t port_no;
2245
2246     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
2247     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, argv[1]);
2248     if (!dp || !dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class)) {
2249         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
2250         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown datapath or not a dummy");
2251         return;
2252     }
2253     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
2254     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
2255
2256     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
2257     if (get_port_by_name(dp, argv[2], &old_port)) {
2258         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown port");
2259         goto exit;
2260     }
2261
2262     port_no = u32_to_odp(atoi(argv[3]));
2263     if (!port_no || port_no == ODPP_NONE) {
2264         unixctl_command_reply_error(conn, "bad port number");
2265         goto exit;
2266     }
2267     if (dp_netdev_lookup_port(dp, port_no)) {
2268         unixctl_command_reply_error(conn, "port number already in use");
2269         goto exit;
2270     }
2271
2272     /* Remove old port. */
2273     cmap_remove(&dp->ports, &old_port->node, hash_port_no(old_port->port_no));
2274     ovsrcu_postpone(free, old_port);
2275
2276     /* Insert new port (cmap semantics mean we cannot re-insert 'old_port'). */
2277     new_port = xmemdup(old_port, sizeof *old_port);
2278     new_port->port_no = port_no;
2279     cmap_insert(&dp->ports, &new_port->node, hash_port_no(port_no));
2280
2281     seq_change(dp->port_seq);
2282     unixctl_command_reply(conn, NULL);
2283
2284 exit:
2285     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
2286     dp_netdev_unref(dp);
2287 }
2288
2289 static void
2290 dpif_dummy_delete_port(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
2291                        const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
2292 {
2293     struct dp_netdev_port *port;
2294     struct dp_netdev *dp;
2295
2296     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
2297     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, argv[1]);
2298     if (!dp || !dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class)) {
2299         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
2300         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown datapath or not a dummy");
2301         return;
2302     }
2303     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
2304     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
2305
2306     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
2307     if (get_port_by_name(dp, argv[2], &port)) {
2308         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown port");
2309     } else if (port->port_no == ODPP_LOCAL) {
2310         unixctl_command_reply_error(conn, "can't delete local port");
2311     } else {
2312         do_del_port(dp, port);
2313         unixctl_command_reply(conn, NULL);
2314     }
2315     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
2316
2317     dp_netdev_unref(dp);
2318 }
2319
2320 static void
2321 dpif_dummy_register__(const char *type)
2322 {
2323     struct dpif_class *class;
2324
2325     class = xmalloc(sizeof *class);
2326     *class = dpif_netdev_class;
2327     class->type = xstrdup(type);
2328     dp_register_provider(class);
2329 }
2330
2331 void
2332 dpif_dummy_register(bool override)
2333 {
2334     if (override) {
2335         struct sset types;
2336         const char *type;
2337
2338         sset_init(&types);
2339         dp_enumerate_types(&types);
2340         SSET_FOR_EACH (type, &types) {
2341             if (!dp_unregister_provider(type)) {
2342                 dpif_dummy_register__(type);
2343             }
2344         }
2345         sset_destroy(&types);
2346     }
2347
2348     dpif_dummy_register__("dummy");
2349
2350     unixctl_command_register("dpif-dummy/change-port-number",
2351                              "DP PORT NEW-NUMBER",
2352                              3, 3, dpif_dummy_change_port_number, NULL);
2353     unixctl_command_register("dpif-dummy/delete-port", "DP PORT",
2354                              2, 2, dpif_dummy_delete_port, NULL);
2355 }