dpif-netdev: Allow direct destroy of 'struct dp_netdev_port'.
[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 "cmap.h"
35 #include "csum.h"
36 #include "dpif.h"
37 #include "dpif-provider.h"
38 #include "dummy.h"
39 #include "dynamic-string.h"
40 #include "fat-rwlock.h"
41 #include "flow.h"
42 #include "cmap.h"
43 #include "latch.h"
44 #include "list.h"
45 #include "match.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-numa.h"
56 #include "ovs-rcu.h"
57 #include "packet-dpif.h"
58 #include "packets.h"
59 #include "poll-loop.h"
60 #include "pvector.h"
61 #include "random.h"
62 #include "seq.h"
63 #include "shash.h"
64 #include "sset.h"
65 #include "timeval.h"
66 #include "tnl-arp-cache.h"
67 #include "unixctl.h"
68 #include "util.h"
69 #include "vlog.h"
70
71 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(dpif_netdev);
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 /* Stores a miniflow with inline values */
91
92 struct netdev_flow_key {
93     uint32_t hash;       /* Hash function differs for different users. */
94     uint32_t len;        /* Length of the following miniflow (incl. map). */
95     struct miniflow mf;
96     uint32_t buf[FLOW_MAX_PACKET_U32S - MINI_N_INLINE];
97 };
98
99 /* Exact match cache for frequently used flows
100  *
101  * The cache uses a 32-bit hash of the packet (which can be the RSS hash) to
102  * search its entries for a miniflow that matches exactly the miniflow of the
103  * packet. It stores the 'dpcls_rule' (rule) that matches the miniflow.
104  *
105  * A cache entry holds a reference to its 'dp_netdev_flow'.
106  *
107  * A miniflow with a given hash can be in one of EM_FLOW_HASH_SEGS different
108  * entries. The 32-bit hash is split into EM_FLOW_HASH_SEGS values (each of
109  * them is EM_FLOW_HASH_SHIFT bits wide and the remainder is thrown away). Each
110  * value is the index of a cache entry where the miniflow could be.
111  *
112  *
113  * Thread-safety
114  * =============
115  *
116  * Each pmd_thread has its own private exact match cache.
117  * If dp_netdev_input is not called from a pmd thread, a mutex is used.
118  */
119
120 #define EM_FLOW_HASH_SHIFT 10
121 #define EM_FLOW_HASH_ENTRIES (1u << EM_FLOW_HASH_SHIFT)
122 #define EM_FLOW_HASH_MASK (EM_FLOW_HASH_ENTRIES - 1)
123 #define EM_FLOW_HASH_SEGS 2
124
125 struct emc_entry {
126     struct dp_netdev_flow *flow;
127     struct netdev_flow_key key;   /* key.hash used for emc hash value. */
128 };
129
130 struct emc_cache {
131     struct emc_entry entries[EM_FLOW_HASH_ENTRIES];
132 };
133
134 /* Iterate in the exact match cache through every entry that might contain a
135  * miniflow with hash 'HASH'. */
136 #define EMC_FOR_EACH_POS_WITH_HASH(EMC, CURRENT_ENTRY, HASH)                 \
137     for (uint32_t i__ = 0, srch_hash__ = (HASH);                             \
138          (CURRENT_ENTRY) = &(EMC)->entries[srch_hash__ & EM_FLOW_HASH_MASK], \
139          i__ < EM_FLOW_HASH_SEGS;                                            \
140          i__++, srch_hash__ >>= EM_FLOW_HASH_SHIFT)
141 \f
142 /* Simple non-wildcarding single-priority classifier. */
143
144 struct dpcls {
145     struct cmap subtables_map;
146     struct pvector subtables;
147 };
148
149 /* A rule to be inserted to the classifier. */
150 struct dpcls_rule {
151     struct cmap_node cmap_node;   /* Within struct dpcls_subtable 'rules'. */
152     struct netdev_flow_key *mask; /* Subtable's mask. */
153     struct netdev_flow_key flow;  /* Matching key. */
154     /* 'flow' must be the last field, additional space is allocated here. */
155 };
156
157 static void dpcls_init(struct dpcls *);
158 static void dpcls_destroy(struct dpcls *);
159 static void dpcls_insert(struct dpcls *, struct dpcls_rule *,
160                          const struct netdev_flow_key *mask);
161 static void dpcls_remove(struct dpcls *, struct dpcls_rule *);
162 static bool dpcls_lookup(const struct dpcls *cls,
163                          const struct netdev_flow_key keys[],
164                          struct dpcls_rule **rules, size_t cnt);
165 \f
166 /* Datapath based on the network device interface from netdev.h.
167  *
168  *
169  * Thread-safety
170  * =============
171  *
172  * Some members, marked 'const', are immutable.  Accessing other members
173  * requires synchronization, as noted in more detail below.
174  *
175  * Acquisition order is, from outermost to innermost:
176  *
177  *    dp_netdev_mutex (global)
178  *    port_mutex
179  *    flow_mutex
180  */
181 struct dp_netdev {
182     const struct dpif_class *const class;
183     const char *const name;
184     struct dpif *dpif;
185     struct ovs_refcount ref_cnt;
186     atomic_flag destroyed;
187
188     /* Flows.
189      *
190      * Writers of 'flow_table' must take the 'flow_mutex'.  Corresponding
191      * changes to 'cls' must be made while still holding the 'flow_mutex'.
192      */
193     struct ovs_mutex flow_mutex;
194     struct dpcls cls;
195     struct cmap flow_table OVS_GUARDED; /* Flow table. */
196
197     /* Statistics.
198      *
199      * ovsthread_stats is internally synchronized. */
200     struct ovsthread_stats stats; /* Contains 'struct dp_netdev_stats *'. */
201
202     /* Ports.
203      *
204      * Protected by RCU.  Take the mutex to add or remove ports. */
205     struct ovs_mutex port_mutex;
206     struct cmap ports;
207     struct seq *port_seq;       /* Incremented whenever a port changes. */
208
209     /* Protects access to ofproto-dpif-upcall interface during revalidator
210      * thread synchronization. */
211     struct fat_rwlock upcall_rwlock;
212     upcall_callback *upcall_cb;  /* Callback function for executing upcalls. */
213     void *upcall_aux;
214
215     /* Stores all 'struct dp_netdev_pmd_thread's. */
216     struct cmap poll_threads;
217
218     /* Protects the access of the 'struct dp_netdev_pmd_thread'
219      * instance for non-pmd thread. */
220     struct ovs_mutex non_pmd_mutex;
221
222     /* Each pmd thread will store its pointer to
223      * 'struct dp_netdev_pmd_thread' in 'per_pmd_key'. */
224     ovsthread_key_t per_pmd_key;
225
226     /* Number of rx queues for each dpdk interface and the cpu mask
227      * for pin of pmd threads. */
228     size_t n_dpdk_rxqs;
229     char *pmd_cmask;
230     uint64_t last_tnl_conf_seq;
231 };
232
233 static struct dp_netdev_port *dp_netdev_lookup_port(const struct dp_netdev *dp,
234                                                     odp_port_t);
235
236 enum dp_stat_type {
237     DP_STAT_HIT,                /* Packets that matched in the flow table. */
238     DP_STAT_MISS,               /* Packets that did not match. */
239     DP_STAT_LOST,               /* Packets not passed up to the client. */
240     DP_N_STATS
241 };
242
243 /* Contained by struct dp_netdev's 'stats' member.  */
244 struct dp_netdev_stats {
245     struct ovs_mutex mutex;          /* Protects 'n'. */
246
247     /* Indexed by DP_STAT_*, protected by 'mutex'. */
248     unsigned long long int n[DP_N_STATS] OVS_GUARDED;
249 };
250
251
252 /* A port in a netdev-based datapath. */
253 struct dp_netdev_port {
254     struct cmap_node node;      /* Node in dp_netdev's 'ports'. */
255     odp_port_t port_no;
256     struct netdev *netdev;
257     struct netdev_saved_flags *sf;
258     struct netdev_rxq **rxq;
259     struct ovs_refcount ref_cnt;
260     char *type;                 /* Port type as requested by user. */
261 };
262
263 \f
264 /* A flow in dp_netdev's 'flow_table'.
265  *
266  *
267  * Thread-safety
268  * =============
269  *
270  * Except near the beginning or ending of its lifespan, rule 'rule' belongs to
271  * its dp_netdev's classifier.  The text below calls this classifier 'cls'.
272  *
273  * Motivation
274  * ----------
275  *
276  * The thread safety rules described here for "struct dp_netdev_flow" are
277  * motivated by two goals:
278  *
279  *    - Prevent threads that read members of "struct dp_netdev_flow" from
280  *      reading bad data due to changes by some thread concurrently modifying
281  *      those members.
282  *
283  *    - Prevent two threads making changes to members of a given "struct
284  *      dp_netdev_flow" from interfering with each other.
285  *
286  *
287  * Rules
288  * -----
289  *
290  * A flow 'flow' may be accessed without a risk of being freed during an RCU
291  * grace period.  Code that needs to hold onto a flow for a while
292  * should try incrementing 'flow->ref_cnt' with dp_netdev_flow_ref().
293  *
294  * 'flow->ref_cnt' protects 'flow' from being freed.  It doesn't protect the
295  * flow from being deleted from 'cls' and it doesn't protect members of 'flow'
296  * from modification.
297  *
298  * Some members, marked 'const', are immutable.  Accessing other members
299  * requires synchronization, as noted in more detail below.
300  */
301 struct dp_netdev_flow {
302     bool dead;
303
304     /* Hash table index by unmasked flow. */
305     const struct cmap_node node; /* In owning dp_netdev's 'flow_table'. */
306     const struct flow flow;      /* Unmasked flow that created this entry. */
307
308     /* Number of references.
309      * The classifier owns one reference.
310      * Any thread trying to keep a rule from being freed should hold its own
311      * reference. */
312     struct ovs_refcount ref_cnt;
313
314     /* Statistics.
315      *
316      * Reading or writing these members requires 'mutex'. */
317     struct ovsthread_stats stats; /* Contains "struct dp_netdev_flow_stats". */
318
319     /* Actions. */
320     OVSRCU_TYPE(struct dp_netdev_actions *) actions;
321
322     /* Packet classification. */
323     struct dpcls_rule cr;        /* In owning dp_netdev's 'cls'. */
324     /* 'cr' must be the last member. */
325 };
326
327 static void dp_netdev_flow_unref(struct dp_netdev_flow *);
328 static bool dp_netdev_flow_ref(struct dp_netdev_flow *);
329
330 /* Contained by struct dp_netdev_flow's 'stats' member.  */
331 struct dp_netdev_flow_stats {
332     struct ovs_mutex mutex;         /* Guards all the other members. */
333
334     long long int used OVS_GUARDED; /* Last used time, in monotonic msecs. */
335     long long int packet_count OVS_GUARDED; /* Number of packets matched. */
336     long long int byte_count OVS_GUARDED;   /* Number of bytes matched. */
337     uint16_t tcp_flags OVS_GUARDED; /* Bitwise-OR of seen tcp_flags values. */
338 };
339
340 /* A set of datapath actions within a "struct dp_netdev_flow".
341  *
342  *
343  * Thread-safety
344  * =============
345  *
346  * A struct dp_netdev_actions 'actions' is protected with RCU. */
347 struct dp_netdev_actions {
348     /* These members are immutable: they do not change during the struct's
349      * lifetime.  */
350     struct nlattr *actions;     /* Sequence of OVS_ACTION_ATTR_* attributes. */
351     unsigned int size;          /* Size of 'actions', in bytes. */
352 };
353
354 struct dp_netdev_actions *dp_netdev_actions_create(const struct nlattr *,
355                                                    size_t);
356 struct dp_netdev_actions *dp_netdev_flow_get_actions(
357     const struct dp_netdev_flow *);
358 static void dp_netdev_actions_free(struct dp_netdev_actions *);
359
360 /* PMD: Poll modes drivers.  PMD accesses devices via polling to eliminate
361  * the performance overhead of interrupt processing.  Therefore netdev can
362  * not implement rx-wait for these devices.  dpif-netdev needs to poll
363  * these device to check for recv buffer.  pmd-thread does polling for
364  * devices assigned to itself thread.
365  *
366  * DPDK used PMD for accessing NIC.
367  *
368  * Note, instance with cpu core id NON_PMD_CORE_ID will be reserved for
369  * I/O of all non-pmd threads.  There will be no actual thread created
370  * for the instance.
371  **/
372 struct dp_netdev_pmd_thread {
373     struct dp_netdev *dp;
374     struct cmap_node node;          /* In 'dp->poll_threads'. */
375
376     pthread_cond_t cond;            /* For synchronizing pmd thread reload. */
377     struct ovs_mutex cond_mutex;    /* Mutex for condition variable. */
378
379     /* Per thread exact-match cache.  Note, the instance for cpu core
380      * NON_PMD_CORE_ID can be accessed by multiple threads, and thusly
381      * need to be protected (e.g. by 'dp_netdev_mutex').  All other
382      * instances will only be accessed by its own pmd thread. */
383     struct emc_cache flow_cache;
384     struct latch exit_latch;        /* For terminating the pmd thread. */
385     atomic_uint change_seq;         /* For reloading pmd ports. */
386     pthread_t thread;
387     int index;                      /* Idx of this pmd thread among pmd*/
388                                     /* threads on same numa node. */
389     int core_id;                    /* CPU core id of this pmd thread. */
390     int numa_id;                    /* numa node id of this pmd thread. */
391 };
392
393 #define PMD_INITIAL_SEQ 1
394
395 /* Interface to netdev-based datapath. */
396 struct dpif_netdev {
397     struct dpif dpif;
398     struct dp_netdev *dp;
399     uint64_t last_port_seq;
400 };
401
402 static int get_port_by_number(struct dp_netdev *dp, odp_port_t port_no,
403                               struct dp_netdev_port **portp);
404 static int get_port_by_name(struct dp_netdev *dp, const char *devname,
405                             struct dp_netdev_port **portp);
406 static void dp_netdev_free(struct dp_netdev *)
407     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex);
408 static void dp_netdev_flow_flush(struct dp_netdev *);
409 static int do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname,
410                        const char *type, odp_port_t port_no)
411     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex);
412 static void do_del_port(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *)
413     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex);
414 static int dpif_netdev_open(const struct dpif_class *, const char *name,
415                             bool create, struct dpif **);
416 static void dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
417                                       struct dpif_packet **, int c,
418                                       bool may_steal,
419                                       const struct nlattr *actions,
420                                       size_t actions_len);
421 static void dp_netdev_input(struct dp_netdev_pmd_thread *,
422                             struct dpif_packet **, int cnt);
423
424 static void dp_netdev_disable_upcall(struct dp_netdev *);
425 void dp_netdev_pmd_reload_done(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
426 static void dp_netdev_configure_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
427                                     struct dp_netdev *dp, int index,
428                                     int core_id, int numa_id);
429 static void dp_netdev_set_nonpmd(struct dp_netdev *dp);
430 static struct dp_netdev_pmd_thread *dp_netdev_get_nonpmd(struct dp_netdev *dp);
431 static void dp_netdev_destroy_all_pmds(struct dp_netdev *dp);
432 static void dp_netdev_del_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id);
433 static void dp_netdev_set_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id);
434 static void dp_netdev_reset_pmd_threads(struct dp_netdev *dp);
435
436 static void emc_clear_entry(struct emc_entry *ce);
437
438 static void
439 emc_cache_init(struct emc_cache *flow_cache)
440 {
441     int i;
442
443     BUILD_ASSERT(offsetof(struct miniflow, inline_values) == sizeof(uint64_t));
444
445     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(flow_cache->entries); i++) {
446         flow_cache->entries[i].flow = NULL;
447         flow_cache->entries[i].key.hash = 0;
448         flow_cache->entries[i].key.len
449             = offsetof(struct miniflow, inline_values);
450         miniflow_initialize(&flow_cache->entries[i].key.mf,
451                             flow_cache->entries[i].key.buf);
452     }
453 }
454
455 static void
456 emc_cache_uninit(struct emc_cache *flow_cache)
457 {
458     int i;
459
460     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(flow_cache->entries); i++) {
461         emc_clear_entry(&flow_cache->entries[i]);
462     }
463 }
464
465 static struct dpif_netdev *
466 dpif_netdev_cast(const struct dpif *dpif)
467 {
468     ovs_assert(dpif->dpif_class->open == dpif_netdev_open);
469     return CONTAINER_OF(dpif, struct dpif_netdev, dpif);
470 }
471
472 static struct dp_netdev *
473 get_dp_netdev(const struct dpif *dpif)
474 {
475     return dpif_netdev_cast(dpif)->dp;
476 }
477
478 static int
479 dpif_netdev_enumerate(struct sset *all_dps,
480                       const struct dpif_class *dpif_class)
481 {
482     struct shash_node *node;
483
484     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
485     SHASH_FOR_EACH(node, &dp_netdevs) {
486         struct dp_netdev *dp = node->data;
487         if (dpif_class != dp->class) {
488             /* 'dp_netdevs' contains both "netdev" and "dummy" dpifs.
489              * If the class doesn't match, skip this dpif. */
490              continue;
491         }
492         sset_add(all_dps, node->name);
493     }
494     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
495
496     return 0;
497 }
498
499 static bool
500 dpif_netdev_class_is_dummy(const struct dpif_class *class)
501 {
502     return class != &dpif_netdev_class;
503 }
504
505 static const char *
506 dpif_netdev_port_open_type(const struct dpif_class *class, const char *type)
507 {
508     return strcmp(type, "internal") ? type
509                   : dpif_netdev_class_is_dummy(class) ? "dummy"
510                   : "tap";
511 }
512
513 static struct dpif *
514 create_dpif_netdev(struct dp_netdev *dp)
515 {
516     uint16_t netflow_id = hash_string(dp->name, 0);
517     struct dpif_netdev *dpif;
518
519     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
520
521     dpif = xmalloc(sizeof *dpif);
522     dpif_init(&dpif->dpif, dp->class, dp->name, netflow_id >> 8, netflow_id);
523     dpif->dp = dp;
524     dpif->last_port_seq = seq_read(dp->port_seq);
525
526     return &dpif->dpif;
527 }
528
529 /* Choose an unused, non-zero port number and return it on success.
530  * Return ODPP_NONE on failure. */
531 static odp_port_t
532 choose_port(struct dp_netdev *dp, const char *name)
533     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
534 {
535     uint32_t port_no;
536
537     if (dp->class != &dpif_netdev_class) {
538         const char *p;
539         int start_no = 0;
540
541         /* If the port name begins with "br", start the number search at
542          * 100 to make writing tests easier. */
543         if (!strncmp(name, "br", 2)) {
544             start_no = 100;
545         }
546
547         /* If the port name contains a number, try to assign that port number.
548          * This can make writing unit tests easier because port numbers are
549          * predictable. */
550         for (p = name; *p != '\0'; p++) {
551             if (isdigit((unsigned char) *p)) {
552                 port_no = start_no + strtol(p, NULL, 10);
553                 if (port_no > 0 && port_no != odp_to_u32(ODPP_NONE)
554                     && !dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(port_no))) {
555                     return u32_to_odp(port_no);
556                 }
557                 break;
558             }
559         }
560     }
561
562     for (port_no = 1; port_no <= UINT16_MAX; port_no++) {
563         if (!dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(port_no))) {
564             return u32_to_odp(port_no);
565         }
566     }
567
568     return ODPP_NONE;
569 }
570
571 static int
572 create_dp_netdev(const char *name, const struct dpif_class *class,
573                  struct dp_netdev **dpp)
574     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex)
575 {
576     struct dp_netdev *dp;
577     int error;
578
579     dp = xzalloc(sizeof *dp);
580     shash_add(&dp_netdevs, name, dp);
581
582     *CONST_CAST(const struct dpif_class **, &dp->class) = class;
583     *CONST_CAST(const char **, &dp->name) = xstrdup(name);
584     ovs_refcount_init(&dp->ref_cnt);
585     atomic_flag_clear(&dp->destroyed);
586
587     ovs_mutex_init(&dp->flow_mutex);
588     dpcls_init(&dp->cls);
589     cmap_init(&dp->flow_table);
590
591     ovsthread_stats_init(&dp->stats);
592
593     ovs_mutex_init(&dp->port_mutex);
594     cmap_init(&dp->ports);
595     dp->port_seq = seq_create();
596     fat_rwlock_init(&dp->upcall_rwlock);
597
598     /* Disable upcalls by default. */
599     dp_netdev_disable_upcall(dp);
600     dp->upcall_aux = NULL;
601     dp->upcall_cb = NULL;
602
603     cmap_init(&dp->poll_threads);
604     ovs_mutex_init_recursive(&dp->non_pmd_mutex);
605     ovsthread_key_create(&dp->per_pmd_key, NULL);
606
607     /* Reserves the core NON_PMD_CORE_ID for all non-pmd threads. */
608     ovs_numa_try_pin_core_specific(NON_PMD_CORE_ID);
609     dp_netdev_set_nonpmd(dp);
610     dp->n_dpdk_rxqs = NR_QUEUE;
611
612     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
613     error = do_add_port(dp, name, "internal", ODPP_LOCAL);
614     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
615     if (error) {
616         dp_netdev_free(dp);
617         return error;
618     }
619
620     dp->last_tnl_conf_seq = seq_read(tnl_conf_seq);
621     *dpp = dp;
622     return 0;
623 }
624
625 static int
626 dpif_netdev_open(const struct dpif_class *class, const char *name,
627                  bool create, struct dpif **dpifp)
628 {
629     struct dp_netdev *dp;
630     int error;
631
632     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
633     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, name);
634     if (!dp) {
635         error = create ? create_dp_netdev(name, class, &dp) : ENODEV;
636     } else {
637         error = (dp->class != class ? EINVAL
638                  : create ? EEXIST
639                  : 0);
640     }
641     if (!error) {
642         *dpifp = create_dpif_netdev(dp);
643         dp->dpif = *dpifp;
644     }
645     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
646
647     return error;
648 }
649
650 static void
651 dp_netdev_destroy_upcall_lock(struct dp_netdev *dp)
652     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
653 {
654     /* Check that upcalls are disabled, i.e. that the rwlock is taken */
655     ovs_assert(fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock));
656
657     /* Before freeing a lock we should release it */
658     fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
659     fat_rwlock_destroy(&dp->upcall_rwlock);
660 }
661
662 /* Requires dp_netdev_mutex so that we can't get a new reference to 'dp'
663  * through the 'dp_netdevs' shash while freeing 'dp'. */
664 static void
665 dp_netdev_free(struct dp_netdev *dp)
666     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex)
667 {
668     struct dp_netdev_port *port;
669     struct dp_netdev_stats *bucket;
670     int i;
671
672     shash_find_and_delete(&dp_netdevs, dp->name);
673
674     dp_netdev_destroy_all_pmds(dp);
675     cmap_destroy(&dp->poll_threads);
676     ovs_mutex_destroy(&dp->non_pmd_mutex);
677     ovsthread_key_delete(dp->per_pmd_key);
678
679     dp_netdev_flow_flush(dp);
680     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
681     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
682         do_del_port(dp, port);
683     }
684     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
685
686     OVSTHREAD_STATS_FOR_EACH_BUCKET (bucket, i, &dp->stats) {
687         ovs_mutex_destroy(&bucket->mutex);
688         free_cacheline(bucket);
689     }
690     ovsthread_stats_destroy(&dp->stats);
691
692     dpcls_destroy(&dp->cls);
693     cmap_destroy(&dp->flow_table);
694     ovs_mutex_destroy(&dp->flow_mutex);
695     seq_destroy(dp->port_seq);
696     cmap_destroy(&dp->ports);
697
698     /* Upcalls must be disabled at this point */
699     dp_netdev_destroy_upcall_lock(dp);
700
701     free(dp->pmd_cmask);
702     free(CONST_CAST(char *, dp->name));
703     free(dp);
704 }
705
706 static void
707 dp_netdev_unref(struct dp_netdev *dp)
708 {
709     if (dp) {
710         /* Take dp_netdev_mutex so that, if dp->ref_cnt falls to zero, we can't
711          * get a new reference to 'dp' through the 'dp_netdevs' shash. */
712         ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
713         if (ovs_refcount_unref_relaxed(&dp->ref_cnt) == 1) {
714             dp_netdev_free(dp);
715         }
716         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
717     }
718 }
719
720 static void
721 dpif_netdev_close(struct dpif *dpif)
722 {
723     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
724
725     dp_netdev_unref(dp);
726     free(dpif);
727 }
728
729 static int
730 dpif_netdev_destroy(struct dpif *dpif)
731 {
732     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
733
734     if (!atomic_flag_test_and_set(&dp->destroyed)) {
735         if (ovs_refcount_unref_relaxed(&dp->ref_cnt) == 1) {
736             /* Can't happen: 'dpif' still owns a reference to 'dp'. */
737             OVS_NOT_REACHED();
738         }
739     }
740
741     return 0;
742 }
743
744 static int
745 dpif_netdev_get_stats(const struct dpif *dpif, struct dpif_dp_stats *stats)
746 {
747     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
748     struct dp_netdev_stats *bucket;
749     size_t i;
750
751     stats->n_flows = cmap_count(&dp->flow_table);
752
753     stats->n_hit = stats->n_missed = stats->n_lost = 0;
754     OVSTHREAD_STATS_FOR_EACH_BUCKET (bucket, i, &dp->stats) {
755         ovs_mutex_lock(&bucket->mutex);
756         stats->n_hit += bucket->n[DP_STAT_HIT];
757         stats->n_missed += bucket->n[DP_STAT_MISS];
758         stats->n_lost += bucket->n[DP_STAT_LOST];
759         ovs_mutex_unlock(&bucket->mutex);
760     }
761     stats->n_masks = UINT32_MAX;
762     stats->n_mask_hit = UINT64_MAX;
763
764     return 0;
765 }
766
767 static void
768 dp_netdev_reload_pmd__(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
769 {
770     int old_seq;
771
772     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
773         return;
774     }
775
776     ovs_mutex_lock(&pmd->cond_mutex);
777     atomic_add_relaxed(&pmd->change_seq, 1, &old_seq);
778     ovs_mutex_cond_wait(&pmd->cond, &pmd->cond_mutex);
779     ovs_mutex_unlock(&pmd->cond_mutex);
780 }
781
782 /* Causes all pmd threads to reload its tx/rx devices.
783  * Must be called after adding/removing ports. */
784 static void
785 dp_netdev_reload_pmds(struct dp_netdev *dp)
786 {
787     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
788
789     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
790         dp_netdev_reload_pmd__(pmd);
791     }
792 }
793
794 static uint32_t
795 hash_port_no(odp_port_t port_no)
796 {
797     return hash_int(odp_to_u32(port_no), 0);
798 }
799
800 static int
801 do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname, const char *type,
802             odp_port_t port_no)
803     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
804 {
805     struct netdev_saved_flags *sf;
806     struct dp_netdev_port *port;
807     struct netdev *netdev;
808     enum netdev_flags flags;
809     const char *open_type;
810     int error;
811     int i;
812
813     /* XXX reject devices already in some dp_netdev. */
814
815     /* Open and validate network device. */
816     open_type = dpif_netdev_port_open_type(dp->class, type);
817     error = netdev_open(devname, open_type, &netdev);
818     if (error) {
819         return error;
820     }
821     /* XXX reject non-Ethernet devices */
822
823     netdev_get_flags(netdev, &flags);
824     if (flags & NETDEV_LOOPBACK) {
825         VLOG_ERR("%s: cannot add a loopback device", devname);
826         netdev_close(netdev);
827         return EINVAL;
828     }
829
830     if (netdev_is_pmd(netdev)) {
831         int n_cores = ovs_numa_get_n_cores();
832
833         if (n_cores == OVS_CORE_UNSPEC) {
834             VLOG_ERR("%s, cannot get cpu core info", devname);
835             return ENOENT;
836         }
837         /* There can only be ovs_numa_get_n_cores() pmd threads,
838          * so creates a txq for each. */
839         error = netdev_set_multiq(netdev, n_cores, dp->n_dpdk_rxqs);
840         if (error && (error != EOPNOTSUPP)) {
841             VLOG_ERR("%s, cannot set multiq", devname);
842             return errno;
843         }
844     }
845     port = xzalloc(sizeof *port);
846     port->port_no = port_no;
847     port->netdev = netdev;
848     port->rxq = xmalloc(sizeof *port->rxq * netdev_n_rxq(netdev));
849     port->type = xstrdup(type);
850     for (i = 0; i < netdev_n_rxq(netdev); i++) {
851         error = netdev_rxq_open(netdev, &port->rxq[i], i);
852         if (error
853             && !(error == EOPNOTSUPP && dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class))) {
854             VLOG_ERR("%s: cannot receive packets on this network device (%s)",
855                      devname, ovs_strerror(errno));
856             netdev_close(netdev);
857             free(port->type);
858             free(port->rxq);
859             free(port);
860             return error;
861         }
862     }
863
864     error = netdev_turn_flags_on(netdev, NETDEV_PROMISC, &sf);
865     if (error) {
866         for (i = 0; i < netdev_n_rxq(netdev); i++) {
867             netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
868         }
869         netdev_close(netdev);
870         free(port->type);
871         free(port->rxq);
872         free(port);
873         return error;
874     }
875     port->sf = sf;
876
877     ovs_refcount_init(&port->ref_cnt);
878     cmap_insert(&dp->ports, &port->node, hash_port_no(port_no));
879
880     if (netdev_is_pmd(netdev)) {
881         dp_netdev_set_pmds_on_numa(dp, netdev_get_numa_id(netdev));
882         dp_netdev_reload_pmds(dp);
883     }
884     seq_change(dp->port_seq);
885
886     return 0;
887 }
888
889 static int
890 dpif_netdev_port_add(struct dpif *dpif, struct netdev *netdev,
891                      odp_port_t *port_nop)
892 {
893     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
894     char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
895     const char *dpif_port;
896     odp_port_t port_no;
897     int error;
898
899     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
900     dpif_port = netdev_vport_get_dpif_port(netdev, namebuf, sizeof namebuf);
901     if (*port_nop != ODPP_NONE) {
902         port_no = *port_nop;
903         error = dp_netdev_lookup_port(dp, *port_nop) ? EBUSY : 0;
904     } else {
905         port_no = choose_port(dp, dpif_port);
906         error = port_no == ODPP_NONE ? EFBIG : 0;
907     }
908     if (!error) {
909         *port_nop = port_no;
910         error = do_add_port(dp, dpif_port, netdev_get_type(netdev), port_no);
911     }
912     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
913
914     return error;
915 }
916
917 static int
918 dpif_netdev_port_del(struct dpif *dpif, odp_port_t port_no)
919 {
920     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
921     int error;
922
923     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
924     if (port_no == ODPP_LOCAL) {
925         error = EINVAL;
926     } else {
927         struct dp_netdev_port *port;
928
929         error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
930         if (!error) {
931             do_del_port(dp, port);
932         }
933     }
934     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
935
936     return error;
937 }
938
939 static bool
940 is_valid_port_number(odp_port_t port_no)
941 {
942     return port_no != ODPP_NONE;
943 }
944
945 static struct dp_netdev_port *
946 dp_netdev_lookup_port(const struct dp_netdev *dp, odp_port_t port_no)
947 {
948     struct dp_netdev_port *port;
949
950     CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (port, node, hash_port_no(port_no), &dp->ports) {
951         if (port->port_no == port_no) {
952             return port;
953         }
954     }
955     return NULL;
956 }
957
958 static int
959 get_port_by_number(struct dp_netdev *dp,
960                    odp_port_t port_no, struct dp_netdev_port **portp)
961 {
962     if (!is_valid_port_number(port_no)) {
963         *portp = NULL;
964         return EINVAL;
965     } else {
966         *portp = dp_netdev_lookup_port(dp, port_no);
967         return *portp ? 0 : ENOENT;
968     }
969 }
970
971 static void
972 port_ref(struct dp_netdev_port *port)
973 {
974     if (port) {
975         ovs_refcount_ref(&port->ref_cnt);
976     }
977 }
978
979 static bool
980 port_try_ref(struct dp_netdev_port *port)
981 {
982     if (port) {
983         return ovs_refcount_try_ref_rcu(&port->ref_cnt);
984     }
985
986     return false;
987 }
988
989 static void
990 port_unref(struct dp_netdev_port *port)
991 {
992     if (port && ovs_refcount_unref_relaxed(&port->ref_cnt) == 1) {
993         int n_rxq = netdev_n_rxq(port->netdev);
994         int i;
995
996         netdev_close(port->netdev);
997         netdev_restore_flags(port->sf);
998
999         for (i = 0; i < n_rxq; i++) {
1000             netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
1001         }
1002         free(port->rxq);
1003         free(port->type);
1004         free(port);
1005     }
1006 }
1007
1008 static int
1009 get_port_by_name(struct dp_netdev *dp,
1010                  const char *devname, struct dp_netdev_port **portp)
1011     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
1012 {
1013     struct dp_netdev_port *port;
1014
1015     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
1016         if (!strcmp(netdev_get_name(port->netdev), devname)) {
1017             *portp = port;
1018             return 0;
1019         }
1020     }
1021     return ENOENT;
1022 }
1023
1024 static int
1025 get_n_pmd_threads_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
1026 {
1027     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1028     int n_pmds = 0;
1029
1030     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
1031         if (pmd->numa_id == numa_id) {
1032             n_pmds++;
1033         }
1034     }
1035
1036     return n_pmds;
1037 }
1038
1039 /* Returns 'true' if there is a port with pmd netdev and the netdev
1040  * is on numa node 'numa_id'. */
1041 static bool
1042 has_pmd_port_for_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
1043 {
1044     struct dp_netdev_port *port;
1045
1046     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
1047         if (netdev_is_pmd(port->netdev)
1048             && netdev_get_numa_id(port->netdev) == numa_id) {
1049             return true;
1050         }
1051     }
1052
1053     return false;
1054 }
1055
1056
1057 static void
1058 do_del_port(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *port)
1059     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
1060 {
1061     cmap_remove(&dp->ports, &port->node, hash_odp_port(port->port_no));
1062     seq_change(dp->port_seq);
1063     if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
1064         int numa_id = netdev_get_numa_id(port->netdev);
1065
1066         /* If there is no netdev on the numa node, deletes the pmd threads
1067          * for that numa.  Else, just reloads the queues.  */
1068         if (!has_pmd_port_for_numa(dp, numa_id)) {
1069             dp_netdev_del_pmds_on_numa(dp, numa_id);
1070         }
1071         dp_netdev_reload_pmds(dp);
1072     }
1073
1074     port_unref(port);
1075 }
1076
1077 static void
1078 answer_port_query(const struct dp_netdev_port *port,
1079                   struct dpif_port *dpif_port)
1080 {
1081     dpif_port->name = xstrdup(netdev_get_name(port->netdev));
1082     dpif_port->type = xstrdup(port->type);
1083     dpif_port->port_no = port->port_no;
1084 }
1085
1086 static int
1087 dpif_netdev_port_query_by_number(const struct dpif *dpif, odp_port_t port_no,
1088                                  struct dpif_port *dpif_port)
1089 {
1090     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1091     struct dp_netdev_port *port;
1092     int error;
1093
1094     error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
1095     if (!error && dpif_port) {
1096         answer_port_query(port, dpif_port);
1097     }
1098
1099     return error;
1100 }
1101
1102 static int
1103 dpif_netdev_port_query_by_name(const struct dpif *dpif, const char *devname,
1104                                struct dpif_port *dpif_port)
1105 {
1106     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1107     struct dp_netdev_port *port;
1108     int error;
1109
1110     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
1111     error = get_port_by_name(dp, devname, &port);
1112     if (!error && dpif_port) {
1113         answer_port_query(port, dpif_port);
1114     }
1115     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
1116
1117     return error;
1118 }
1119
1120 static void
1121 dp_netdev_flow_free(struct dp_netdev_flow *flow)
1122 {
1123     struct dp_netdev_flow_stats *bucket;
1124     size_t i;
1125
1126     OVSTHREAD_STATS_FOR_EACH_BUCKET (bucket, i, &flow->stats) {
1127         ovs_mutex_destroy(&bucket->mutex);
1128         free_cacheline(bucket);
1129     }
1130     ovsthread_stats_destroy(&flow->stats);
1131
1132     dp_netdev_actions_free(dp_netdev_flow_get_actions(flow));
1133     free(flow);
1134 }
1135
1136 static void dp_netdev_flow_unref(struct dp_netdev_flow *flow)
1137 {
1138     if (ovs_refcount_unref_relaxed(&flow->ref_cnt) == 1) {
1139         ovsrcu_postpone(dp_netdev_flow_free, flow);
1140     }
1141 }
1142
1143 static void
1144 dp_netdev_remove_flow(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_flow *flow)
1145     OVS_REQUIRES(dp->flow_mutex)
1146 {
1147     struct cmap_node *node = CONST_CAST(struct cmap_node *, &flow->node);
1148
1149     dpcls_remove(&dp->cls, &flow->cr);
1150     cmap_remove(&dp->flow_table, node, flow_hash(&flow->flow, 0));
1151     flow->dead = true;
1152
1153     dp_netdev_flow_unref(flow);
1154 }
1155
1156 static void
1157 dp_netdev_flow_flush(struct dp_netdev *dp)
1158 {
1159     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1160
1161     ovs_mutex_lock(&dp->flow_mutex);
1162     CMAP_FOR_EACH (netdev_flow, node, &dp->flow_table) {
1163         dp_netdev_remove_flow(dp, netdev_flow);
1164     }
1165     ovs_mutex_unlock(&dp->flow_mutex);
1166 }
1167
1168 static int
1169 dpif_netdev_flow_flush(struct dpif *dpif)
1170 {
1171     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1172
1173     dp_netdev_flow_flush(dp);
1174     return 0;
1175 }
1176
1177 struct dp_netdev_port_state {
1178     struct cmap_position position;
1179     char *name;
1180 };
1181
1182 static int
1183 dpif_netdev_port_dump_start(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void **statep)
1184 {
1185     *statep = xzalloc(sizeof(struct dp_netdev_port_state));
1186     return 0;
1187 }
1188
1189 static int
1190 dpif_netdev_port_dump_next(const struct dpif *dpif, void *state_,
1191                            struct dpif_port *dpif_port)
1192 {
1193     struct dp_netdev_port_state *state = state_;
1194     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1195     struct cmap_node *node;
1196     int retval;
1197
1198     node = cmap_next_position(&dp->ports, &state->position);
1199     if (node) {
1200         struct dp_netdev_port *port;
1201
1202         port = CONTAINER_OF(node, struct dp_netdev_port, node);
1203
1204         free(state->name);
1205         state->name = xstrdup(netdev_get_name(port->netdev));
1206         dpif_port->name = state->name;
1207         dpif_port->type = port->type;
1208         dpif_port->port_no = port->port_no;
1209
1210         retval = 0;
1211     } else {
1212         retval = EOF;
1213     }
1214
1215     return retval;
1216 }
1217
1218 static int
1219 dpif_netdev_port_dump_done(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void *state_)
1220 {
1221     struct dp_netdev_port_state *state = state_;
1222     free(state->name);
1223     free(state);
1224     return 0;
1225 }
1226
1227 static int
1228 dpif_netdev_port_poll(const struct dpif *dpif_, char **devnamep OVS_UNUSED)
1229 {
1230     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(dpif_);
1231     uint64_t new_port_seq;
1232     int error;
1233
1234     new_port_seq = seq_read(dpif->dp->port_seq);
1235     if (dpif->last_port_seq != new_port_seq) {
1236         dpif->last_port_seq = new_port_seq;
1237         error = ENOBUFS;
1238     } else {
1239         error = EAGAIN;
1240     }
1241
1242     return error;
1243 }
1244
1245 static void
1246 dpif_netdev_port_poll_wait(const struct dpif *dpif_)
1247 {
1248     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(dpif_);
1249
1250     seq_wait(dpif->dp->port_seq, dpif->last_port_seq);
1251 }
1252
1253 static struct dp_netdev_flow *
1254 dp_netdev_flow_cast(const struct dpcls_rule *cr)
1255 {
1256     return cr ? CONTAINER_OF(cr, struct dp_netdev_flow, cr) : NULL;
1257 }
1258
1259 static bool dp_netdev_flow_ref(struct dp_netdev_flow *flow)
1260 {
1261     return ovs_refcount_try_ref_rcu(&flow->ref_cnt);
1262 }
1263
1264 /* netdev_flow_key utilities.
1265  *
1266  * netdev_flow_key is basically a miniflow.  We use these functions
1267  * (netdev_flow_key_clone, netdev_flow_key_equal, ...) instead of the miniflow
1268  * functions (miniflow_clone_inline, miniflow_equal, ...), because:
1269  *
1270  * - Since we are dealing exclusively with miniflows created by
1271  *   miniflow_extract(), if the map is different the miniflow is different.
1272  *   Therefore we can be faster by comparing the map and the miniflow in a
1273  *   single memcmp().
1274  * _ netdev_flow_key's miniflow has always inline values.
1275  * - These functions can be inlined by the compiler.
1276  *
1277  * The following assertions make sure that what we're doing with miniflow is
1278  * safe
1279  */
1280 BUILD_ASSERT_DECL(offsetof(struct miniflow, inline_values)
1281                   == sizeof(uint64_t));
1282
1283 /* Given the number of bits set in the miniflow map, returns the size of the
1284  * 'netdev_flow_key.mf' */
1285 static inline uint32_t
1286 netdev_flow_key_size(uint32_t flow_u32s)
1287 {
1288     return offsetof(struct miniflow, inline_values) +
1289         MINIFLOW_VALUES_SIZE(flow_u32s);
1290 }
1291
1292 static inline bool
1293 netdev_flow_key_equal(const struct netdev_flow_key *a,
1294                       const struct netdev_flow_key *b)
1295 {
1296     /* 'b->len' may be not set yet. */
1297     return a->hash == b->hash && !memcmp(&a->mf, &b->mf, a->len);
1298 }
1299
1300 /* Used to compare 'netdev_flow_key' in the exact match cache to a miniflow.
1301  * The maps are compared bitwise, so both 'key->mf' 'mf' must have been
1302  * generated by miniflow_extract. */
1303 static inline bool
1304 netdev_flow_key_equal_mf(const struct netdev_flow_key *key,
1305                          const struct miniflow *mf)
1306 {
1307     return !memcmp(&key->mf, mf, key->len);
1308 }
1309
1310 static inline void
1311 netdev_flow_key_clone(struct netdev_flow_key *dst,
1312                       const struct netdev_flow_key *src)
1313 {
1314     memcpy(dst, src,
1315            offsetof(struct netdev_flow_key, mf) + src->len);
1316 }
1317
1318 /* Slow. */
1319 static void
1320 netdev_flow_key_from_flow(struct netdev_flow_key *dst,
1321                           const struct flow *src)
1322 {
1323     struct ofpbuf packet;
1324     uint64_t buf_stub[512 / 8];
1325     struct pkt_metadata md = pkt_metadata_from_flow(src);
1326
1327     miniflow_initialize(&dst->mf, dst->buf);
1328
1329     ofpbuf_use_stub(&packet, buf_stub, sizeof buf_stub);
1330     flow_compose(&packet, src);
1331     miniflow_extract(&packet, &md, &dst->mf);
1332     ofpbuf_uninit(&packet);
1333
1334     dst->len = netdev_flow_key_size(count_1bits(dst->mf.map));
1335     dst->hash = 0; /* Not computed yet. */
1336 }
1337
1338 /* Initialize a netdev_flow_key 'mask' from 'match'. */
1339 static inline void
1340 netdev_flow_mask_init(struct netdev_flow_key *mask,
1341                       const struct match *match)
1342 {
1343     const uint32_t *mask_u32 = (const uint32_t *) &match->wc.masks;
1344     uint32_t *dst = mask->mf.inline_values;
1345     uint64_t map, mask_map = 0;
1346     uint32_t hash = 0;
1347     int n;
1348
1349     /* Only check masks that make sense for the flow. */
1350     map = flow_wc_map(&match->flow);
1351
1352     while (map) {
1353         uint64_t rm1bit = rightmost_1bit(map);
1354         int i = raw_ctz(map);
1355
1356         if (mask_u32[i]) {
1357             mask_map |= rm1bit;
1358             *dst++ = mask_u32[i];
1359             hash = hash_add(hash, mask_u32[i]);
1360         }
1361         map -= rm1bit;
1362     }
1363
1364     mask->mf.values_inline = true;
1365     mask->mf.map = mask_map;
1366
1367     hash = hash_add(hash, mask_map);
1368     hash = hash_add(hash, mask_map >> 32);
1369
1370     n = dst - mask->mf.inline_values;
1371
1372     mask->hash = hash_finish(hash, n * 4);
1373     mask->len = netdev_flow_key_size(n);
1374 }
1375
1376 /* Initializes 'dst' as a copy of 'src' masked with 'mask'. */
1377 static inline void
1378 netdev_flow_key_init_masked(struct netdev_flow_key *dst,
1379                             const struct flow *flow,
1380                             const struct netdev_flow_key *mask)
1381 {
1382     uint32_t *dst_u32 = dst->mf.inline_values;
1383     const uint32_t *mask_u32 = mask->mf.inline_values;
1384     uint32_t hash = 0;
1385     uint32_t value;
1386
1387     dst->len = mask->len;
1388     dst->mf.values_inline = true;
1389     dst->mf.map = mask->mf.map;
1390
1391     FLOW_FOR_EACH_IN_MAP(value, flow, mask->mf.map) {
1392         *dst_u32 = value & *mask_u32++;
1393         hash = hash_add(hash, *dst_u32++);
1394     }
1395     dst->hash = hash_finish(hash, (dst_u32 - dst->mf.inline_values) * 4);
1396 }
1397
1398 /* Iterate through all netdev_flow_key u32 values specified by 'MAP' */
1399 #define NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_MAP(VALUE, KEY, MAP)           \
1400     for (struct mf_for_each_in_map_aux aux__                       \
1401              = { (KEY)->mf.inline_values, (KEY)->mf.map, MAP };    \
1402          mf_get_next_in_map(&aux__, &(VALUE));                     \
1403         )
1404
1405 /* Returns a hash value for the bits of 'key' where there are 1-bits in
1406  * 'mask'. */
1407 static inline uint32_t
1408 netdev_flow_key_hash_in_mask(const struct netdev_flow_key *key,
1409                              const struct netdev_flow_key *mask)
1410 {
1411     const uint32_t *p = mask->mf.inline_values;
1412     uint32_t hash = 0;
1413     uint32_t key_u32;
1414
1415     NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_MAP(key_u32, key, mask->mf.map) {
1416         hash = hash_add(hash, key_u32 & *p++);
1417     }
1418
1419     return hash_finish(hash, (p - mask->mf.inline_values) * 4);
1420 }
1421
1422 static inline bool
1423 emc_entry_alive(struct emc_entry *ce)
1424 {
1425     return ce->flow && !ce->flow->dead;
1426 }
1427
1428 static void
1429 emc_clear_entry(struct emc_entry *ce)
1430 {
1431     if (ce->flow) {
1432         dp_netdev_flow_unref(ce->flow);
1433         ce->flow = NULL;
1434     }
1435 }
1436
1437 static inline void
1438 emc_change_entry(struct emc_entry *ce, struct dp_netdev_flow *flow,
1439                  const struct netdev_flow_key *key)
1440 {
1441     if (ce->flow != flow) {
1442         if (ce->flow) {
1443             dp_netdev_flow_unref(ce->flow);
1444         }
1445
1446         if (dp_netdev_flow_ref(flow)) {
1447             ce->flow = flow;
1448         } else {
1449             ce->flow = NULL;
1450         }
1451     }
1452     if (key) {
1453         netdev_flow_key_clone(&ce->key, key);
1454     }
1455 }
1456
1457 static inline void
1458 emc_insert(struct emc_cache *cache, const struct netdev_flow_key *key,
1459            struct dp_netdev_flow *flow)
1460 {
1461     struct emc_entry *to_be_replaced = NULL;
1462     struct emc_entry *current_entry;
1463
1464     EMC_FOR_EACH_POS_WITH_HASH(cache, current_entry, key->hash) {
1465         if (netdev_flow_key_equal(&current_entry->key, key)) {
1466             /* We found the entry with the 'mf' miniflow */
1467             emc_change_entry(current_entry, flow, NULL);
1468             return;
1469         }
1470
1471         /* Replacement policy: put the flow in an empty (not alive) entry, or
1472          * in the first entry where it can be */
1473         if (!to_be_replaced
1474             || (emc_entry_alive(to_be_replaced)
1475                 && !emc_entry_alive(current_entry))
1476             || current_entry->key.hash < to_be_replaced->key.hash) {
1477             to_be_replaced = current_entry;
1478         }
1479     }
1480     /* We didn't find the miniflow in the cache.
1481      * The 'to_be_replaced' entry is where the new flow will be stored */
1482
1483     emc_change_entry(to_be_replaced, flow, key);
1484 }
1485
1486 static inline struct dp_netdev_flow *
1487 emc_lookup(struct emc_cache *cache, const struct netdev_flow_key *key)
1488 {
1489     struct emc_entry *current_entry;
1490
1491     EMC_FOR_EACH_POS_WITH_HASH(cache, current_entry, key->hash) {
1492         if (current_entry->key.hash == key->hash
1493             && emc_entry_alive(current_entry)
1494             && netdev_flow_key_equal_mf(&current_entry->key, &key->mf)) {
1495
1496             /* We found the entry with the 'key->mf' miniflow */
1497             return current_entry->flow;
1498         }
1499     }
1500
1501     return NULL;
1502 }
1503
1504 static struct dp_netdev_flow *
1505 dp_netdev_lookup_flow(const struct dp_netdev *dp,
1506                       const struct netdev_flow_key *key)
1507 {
1508     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1509     struct dpcls_rule *rule;
1510
1511     dpcls_lookup(&dp->cls, key, &rule, 1);
1512     netdev_flow = dp_netdev_flow_cast(rule);
1513
1514     return netdev_flow;
1515 }
1516
1517 static struct dp_netdev_flow *
1518 dp_netdev_find_flow(const struct dp_netdev *dp, const struct flow *flow)
1519 {
1520     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1521
1522     CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (netdev_flow, node, flow_hash(flow, 0),
1523                              &dp->flow_table) {
1524         if (flow_equal(&netdev_flow->flow, flow)) {
1525             return netdev_flow;
1526         }
1527     }
1528
1529     return NULL;
1530 }
1531
1532 static void
1533 get_dpif_flow_stats(const struct dp_netdev_flow *netdev_flow,
1534                     struct dpif_flow_stats *stats)
1535 {
1536     struct dp_netdev_flow_stats *bucket;
1537     size_t i;
1538
1539     memset(stats, 0, sizeof *stats);
1540     OVSTHREAD_STATS_FOR_EACH_BUCKET (bucket, i, &netdev_flow->stats) {
1541         ovs_mutex_lock(&bucket->mutex);
1542         stats->n_packets += bucket->packet_count;
1543         stats->n_bytes += bucket->byte_count;
1544         stats->used = MAX(stats->used, bucket->used);
1545         stats->tcp_flags |= bucket->tcp_flags;
1546         ovs_mutex_unlock(&bucket->mutex);
1547     }
1548 }
1549
1550 static void
1551 dp_netdev_flow_to_dpif_flow(const struct dp_netdev_flow *netdev_flow,
1552                             struct ofpbuf *buffer, struct dpif_flow *flow)
1553 {
1554     struct flow_wildcards wc;
1555     struct dp_netdev_actions *actions;
1556
1557     miniflow_expand(&netdev_flow->cr.mask->mf, &wc.masks);
1558     odp_flow_key_from_mask(buffer, &wc.masks, &netdev_flow->flow,
1559                            odp_to_u32(wc.masks.in_port.odp_port),
1560                            SIZE_MAX, true);
1561     flow->mask = ofpbuf_data(buffer);
1562     flow->mask_len = ofpbuf_size(buffer);
1563
1564     actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
1565     flow->actions = actions->actions;
1566     flow->actions_len = actions->size;
1567
1568     get_dpif_flow_stats(netdev_flow, &flow->stats);
1569 }
1570
1571 static int
1572 dpif_netdev_mask_from_nlattrs(const struct nlattr *key, uint32_t key_len,
1573                               const struct nlattr *mask_key,
1574                               uint32_t mask_key_len, const struct flow *flow,
1575                               struct flow *mask)
1576 {
1577     if (mask_key_len) {
1578         enum odp_key_fitness fitness;
1579
1580         fitness = odp_flow_key_to_mask(mask_key, mask_key_len, mask, flow);
1581         if (fitness) {
1582             /* This should not happen: it indicates that
1583              * odp_flow_key_from_mask() and odp_flow_key_to_mask()
1584              * disagree on the acceptable form of a mask.  Log the problem
1585              * as an error, with enough details to enable debugging. */
1586             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1587
1588             if (!VLOG_DROP_ERR(&rl)) {
1589                 struct ds s;
1590
1591                 ds_init(&s);
1592                 odp_flow_format(key, key_len, mask_key, mask_key_len, NULL, &s,
1593                                 true);
1594                 VLOG_ERR("internal error parsing flow mask %s (%s)",
1595                          ds_cstr(&s), odp_key_fitness_to_string(fitness));
1596                 ds_destroy(&s);
1597             }
1598
1599             return EINVAL;
1600         }
1601     } else {
1602         enum mf_field_id id;
1603         /* No mask key, unwildcard everything except fields whose
1604          * prerequisities are not met. */
1605         memset(mask, 0x0, sizeof *mask);
1606
1607         for (id = 0; id < MFF_N_IDS; ++id) {
1608             /* Skip registers and metadata. */
1609             if (!(id >= MFF_REG0 && id < MFF_REG0 + FLOW_N_REGS)
1610                 && id != MFF_METADATA) {
1611                 const struct mf_field *mf = mf_from_id(id);
1612                 if (mf_are_prereqs_ok(mf, flow)) {
1613                     mf_mask_field(mf, mask);
1614                 }
1615             }
1616         }
1617     }
1618
1619     /* Force unwildcard the in_port.
1620      *
1621      * We need to do this even in the case where we unwildcard "everything"
1622      * above because "everything" only includes the 16-bit OpenFlow port number
1623      * mask->in_port.ofp_port, which only covers half of the 32-bit datapath
1624      * port number mask->in_port.odp_port. */
1625     mask->in_port.odp_port = u32_to_odp(UINT32_MAX);
1626
1627     return 0;
1628 }
1629
1630 static int
1631 dpif_netdev_flow_from_nlattrs(const struct nlattr *key, uint32_t key_len,
1632                               struct flow *flow)
1633 {
1634     odp_port_t in_port;
1635
1636     if (odp_flow_key_to_flow(key, key_len, flow)) {
1637         /* This should not happen: it indicates that odp_flow_key_from_flow()
1638          * and odp_flow_key_to_flow() disagree on the acceptable form of a
1639          * flow.  Log the problem as an error, with enough details to enable
1640          * debugging. */
1641         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1642
1643         if (!VLOG_DROP_ERR(&rl)) {
1644             struct ds s;
1645
1646             ds_init(&s);
1647             odp_flow_format(key, key_len, NULL, 0, NULL, &s, true);
1648             VLOG_ERR("internal error parsing flow key %s", ds_cstr(&s));
1649             ds_destroy(&s);
1650         }
1651
1652         return EINVAL;
1653     }
1654
1655     in_port = flow->in_port.odp_port;
1656     if (!is_valid_port_number(in_port) && in_port != ODPP_NONE) {
1657         return EINVAL;
1658     }
1659
1660     return 0;
1661 }
1662
1663 static int
1664 dpif_netdev_flow_get(const struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_get *get)
1665 {
1666     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1667     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1668     struct flow key;
1669     int error;
1670
1671     error = dpif_netdev_flow_from_nlattrs(get->key, get->key_len, &key);
1672     if (error) {
1673         return error;
1674     }
1675
1676     netdev_flow = dp_netdev_find_flow(dp, &key);
1677
1678     if (netdev_flow) {
1679         dp_netdev_flow_to_dpif_flow(netdev_flow, get->buffer, get->flow);
1680      } else {
1681         error = ENOENT;
1682     }
1683
1684     return error;
1685 }
1686
1687 static struct dp_netdev_flow *
1688 dp_netdev_flow_add(struct dp_netdev *dp, struct match *match,
1689                    const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
1690     OVS_REQUIRES(dp->flow_mutex)
1691 {
1692     struct dp_netdev_flow *flow;
1693     struct netdev_flow_key mask;
1694
1695     netdev_flow_mask_init(&mask, match);
1696     /* Make sure wc does not have metadata. */
1697     ovs_assert(!(mask.mf.map & (MINIFLOW_MAP(metadata) | MINIFLOW_MAP(regs))));
1698
1699     /* Do not allocate extra space. */
1700     flow = xmalloc(sizeof *flow - sizeof flow->cr.flow.mf + mask.len);
1701     flow->dead = false;
1702     *CONST_CAST(struct flow *, &flow->flow) = match->flow;
1703     ovs_refcount_init(&flow->ref_cnt);
1704     ovsthread_stats_init(&flow->stats);
1705     ovsrcu_set(&flow->actions, dp_netdev_actions_create(actions, actions_len));
1706
1707     cmap_insert(&dp->flow_table,
1708                 CONST_CAST(struct cmap_node *, &flow->node),
1709                 flow_hash(&flow->flow, 0));
1710     netdev_flow_key_init_masked(&flow->cr.flow, &match->flow, &mask);
1711     dpcls_insert(&dp->cls, &flow->cr, &mask);
1712
1713     if (OVS_UNLIKELY(VLOG_IS_DBG_ENABLED())) {
1714         struct match match;
1715         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1716
1717         match.flow = flow->flow;
1718         miniflow_expand(&flow->cr.mask->mf, &match.wc.masks);
1719
1720         ds_put_cstr(&ds, "flow_add: ");
1721         match_format(&match, &ds, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
1722         ds_put_cstr(&ds, ", actions:");
1723         format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
1724
1725         VLOG_DBG_RL(&upcall_rl, "%s", ds_cstr(&ds));
1726
1727         ds_destroy(&ds);
1728     }
1729
1730     return flow;
1731 }
1732
1733 static void
1734 clear_stats(struct dp_netdev_flow *netdev_flow)
1735 {
1736     struct dp_netdev_flow_stats *bucket;
1737     size_t i;
1738
1739     OVSTHREAD_STATS_FOR_EACH_BUCKET (bucket, i, &netdev_flow->stats) {
1740         ovs_mutex_lock(&bucket->mutex);
1741         bucket->used = 0;
1742         bucket->packet_count = 0;
1743         bucket->byte_count = 0;
1744         bucket->tcp_flags = 0;
1745         ovs_mutex_unlock(&bucket->mutex);
1746     }
1747 }
1748
1749 static int
1750 dpif_netdev_flow_put(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_put *put)
1751 {
1752     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1753     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1754     struct netdev_flow_key key;
1755     struct match match;
1756     int error;
1757
1758     error = dpif_netdev_flow_from_nlattrs(put->key, put->key_len, &match.flow);
1759     if (error) {
1760         return error;
1761     }
1762     error = dpif_netdev_mask_from_nlattrs(put->key, put->key_len,
1763                                           put->mask, put->mask_len,
1764                                           &match.flow, &match.wc.masks);
1765     if (error) {
1766         return error;
1767     }
1768
1769     /* Must produce a netdev_flow_key for lookup.
1770      * This interface is no longer performance critical, since it is not used
1771      * for upcall processing any more. */
1772     netdev_flow_key_from_flow(&key, &match.flow);
1773
1774     ovs_mutex_lock(&dp->flow_mutex);
1775     netdev_flow = dp_netdev_lookup_flow(dp, &key);
1776     if (!netdev_flow) {
1777         if (put->flags & DPIF_FP_CREATE) {
1778             if (cmap_count(&dp->flow_table) < MAX_FLOWS) {
1779                 if (put->stats) {
1780                     memset(put->stats, 0, sizeof *put->stats);
1781                 }
1782                 dp_netdev_flow_add(dp, &match, put->actions, put->actions_len);
1783                 error = 0;
1784             } else {
1785                 error = EFBIG;
1786             }
1787         } else {
1788             error = ENOENT;
1789         }
1790     } else {
1791         if (put->flags & DPIF_FP_MODIFY
1792             && flow_equal(&match.flow, &netdev_flow->flow)) {
1793             struct dp_netdev_actions *new_actions;
1794             struct dp_netdev_actions *old_actions;
1795
1796             new_actions = dp_netdev_actions_create(put->actions,
1797                                                    put->actions_len);
1798
1799             old_actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
1800             ovsrcu_set(&netdev_flow->actions, new_actions);
1801
1802             if (put->stats) {
1803                 get_dpif_flow_stats(netdev_flow, put->stats);
1804             }
1805             if (put->flags & DPIF_FP_ZERO_STATS) {
1806                 clear_stats(netdev_flow);
1807             }
1808
1809             ovsrcu_postpone(dp_netdev_actions_free, old_actions);
1810         } else if (put->flags & DPIF_FP_CREATE) {
1811             error = EEXIST;
1812         } else {
1813             /* Overlapping flow. */
1814             error = EINVAL;
1815         }
1816     }
1817     ovs_mutex_unlock(&dp->flow_mutex);
1818
1819     return error;
1820 }
1821
1822 static int
1823 dpif_netdev_flow_del(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_del *del)
1824 {
1825     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1826     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1827     struct flow key;
1828     int error;
1829
1830     error = dpif_netdev_flow_from_nlattrs(del->key, del->key_len, &key);
1831     if (error) {
1832         return error;
1833     }
1834
1835     ovs_mutex_lock(&dp->flow_mutex);
1836     netdev_flow = dp_netdev_find_flow(dp, &key);
1837     if (netdev_flow) {
1838         if (del->stats) {
1839             get_dpif_flow_stats(netdev_flow, del->stats);
1840         }
1841         dp_netdev_remove_flow(dp, netdev_flow);
1842     } else {
1843         error = ENOENT;
1844     }
1845     ovs_mutex_unlock(&dp->flow_mutex);
1846
1847     return error;
1848 }
1849
1850 struct dpif_netdev_flow_dump {
1851     struct dpif_flow_dump up;
1852     struct cmap_position pos;
1853     int status;
1854     struct ovs_mutex mutex;
1855 };
1856
1857 static struct dpif_netdev_flow_dump *
1858 dpif_netdev_flow_dump_cast(struct dpif_flow_dump *dump)
1859 {
1860     return CONTAINER_OF(dump, struct dpif_netdev_flow_dump, up);
1861 }
1862
1863 static struct dpif_flow_dump *
1864 dpif_netdev_flow_dump_create(const struct dpif *dpif_)
1865 {
1866     struct dpif_netdev_flow_dump *dump;
1867
1868     dump = xmalloc(sizeof *dump);
1869     dpif_flow_dump_init(&dump->up, dpif_);
1870     memset(&dump->pos, 0, sizeof dump->pos);
1871     dump->status = 0;
1872     ovs_mutex_init(&dump->mutex);
1873
1874     return &dump->up;
1875 }
1876
1877 static int
1878 dpif_netdev_flow_dump_destroy(struct dpif_flow_dump *dump_)
1879 {
1880     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = dpif_netdev_flow_dump_cast(dump_);
1881
1882     ovs_mutex_destroy(&dump->mutex);
1883     free(dump);
1884     return 0;
1885 }
1886
1887 struct dpif_netdev_flow_dump_thread {
1888     struct dpif_flow_dump_thread up;
1889     struct dpif_netdev_flow_dump *dump;
1890     struct odputil_keybuf keybuf[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
1891     struct odputil_keybuf maskbuf[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
1892 };
1893
1894 static struct dpif_netdev_flow_dump_thread *
1895 dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(struct dpif_flow_dump_thread *thread)
1896 {
1897     return CONTAINER_OF(thread, struct dpif_netdev_flow_dump_thread, up);
1898 }
1899
1900 static struct dpif_flow_dump_thread *
1901 dpif_netdev_flow_dump_thread_create(struct dpif_flow_dump *dump_)
1902 {
1903     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = dpif_netdev_flow_dump_cast(dump_);
1904     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread;
1905
1906     thread = xmalloc(sizeof *thread);
1907     dpif_flow_dump_thread_init(&thread->up, &dump->up);
1908     thread->dump = dump;
1909     return &thread->up;
1910 }
1911
1912 static void
1913 dpif_netdev_flow_dump_thread_destroy(struct dpif_flow_dump_thread *thread_)
1914 {
1915     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread
1916         = dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(thread_);
1917
1918     free(thread);
1919 }
1920
1921 static int
1922 dpif_netdev_flow_dump_next(struct dpif_flow_dump_thread *thread_,
1923                            struct dpif_flow *flows, int max_flows)
1924 {
1925     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread
1926         = dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(thread_);
1927     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = thread->dump;
1928     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(thread->up.dpif);
1929     struct dp_netdev_flow *netdev_flows[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
1930     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(&dpif->dpif);
1931     int n_flows = 0;
1932     int i;
1933
1934     ovs_mutex_lock(&dump->mutex);
1935     if (!dump->status) {
1936         for (n_flows = 0; n_flows < MIN(max_flows, FLOW_DUMP_MAX_BATCH);
1937              n_flows++) {
1938             struct cmap_node *node;
1939
1940             node = cmap_next_position(&dp->flow_table, &dump->pos);
1941             if (!node) {
1942                 dump->status = EOF;
1943                 break;
1944             }
1945             netdev_flows[n_flows] = CONTAINER_OF(node, struct dp_netdev_flow,
1946                                                  node);
1947         }
1948     }
1949     ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
1950
1951     for (i = 0; i < n_flows; i++) {
1952         struct odputil_keybuf *maskbuf = &thread->maskbuf[i];
1953         struct odputil_keybuf *keybuf = &thread->keybuf[i];
1954         struct dp_netdev_flow *netdev_flow = netdev_flows[i];
1955         struct dpif_flow *f = &flows[i];
1956         struct dp_netdev_actions *dp_actions;
1957         struct flow_wildcards wc;
1958         struct ofpbuf buf;
1959
1960         miniflow_expand(&netdev_flow->cr.mask->mf, &wc.masks);
1961
1962         /* Key. */
1963         ofpbuf_use_stack(&buf, keybuf, sizeof *keybuf);
1964         odp_flow_key_from_flow(&buf, &netdev_flow->flow, &wc.masks,
1965                                netdev_flow->flow.in_port.odp_port, true);
1966         f->key = ofpbuf_data(&buf);
1967         f->key_len = ofpbuf_size(&buf);
1968
1969         /* Mask. */
1970         ofpbuf_use_stack(&buf, maskbuf, sizeof *maskbuf);
1971         odp_flow_key_from_mask(&buf, &wc.masks, &netdev_flow->flow,
1972                                odp_to_u32(wc.masks.in_port.odp_port),
1973                                SIZE_MAX, true);
1974         f->mask = ofpbuf_data(&buf);
1975         f->mask_len = ofpbuf_size(&buf);
1976
1977         /* Actions. */
1978         dp_actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
1979         f->actions = dp_actions->actions;
1980         f->actions_len = dp_actions->size;
1981
1982         /* Stats. */
1983         get_dpif_flow_stats(netdev_flow, &f->stats);
1984     }
1985
1986     return n_flows;
1987 }
1988
1989 static int
1990 dpif_netdev_execute(struct dpif *dpif, struct dpif_execute *execute)
1991     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
1992 {
1993     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1994     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1995     struct dpif_packet packet, *pp;
1996
1997     if (ofpbuf_size(execute->packet) < ETH_HEADER_LEN ||
1998         ofpbuf_size(execute->packet) > UINT16_MAX) {
1999         return EINVAL;
2000     }
2001
2002     packet.ofpbuf = *execute->packet;
2003     packet.md = execute->md;
2004     pp = &packet;
2005
2006     /* Tries finding the 'pmd'.  If NULL is returned, that means
2007      * the current thread is a non-pmd thread and should use
2008      * dp_netdev_get_nonpmd(). */
2009     pmd = ovsthread_getspecific(dp->per_pmd_key);
2010     if (!pmd) {
2011         pmd = dp_netdev_get_nonpmd(dp);
2012     }
2013
2014     /* If the current thread is non-pmd thread, acquires
2015      * the 'non_pmd_mutex'. */
2016     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2017         ovs_mutex_lock(&dp->non_pmd_mutex);
2018     }
2019     dp_netdev_execute_actions(pmd, &pp, 1, false, execute->actions,
2020                               execute->actions_len);
2021     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2022         ovs_mutex_unlock(&dp->non_pmd_mutex);
2023     }
2024
2025     /* Even though may_steal is set to false, some actions could modify or
2026      * reallocate the ofpbuf memory. We need to pass those changes to the
2027      * caller */
2028     *execute->packet = packet.ofpbuf;
2029     execute->md = packet.md;
2030     return 0;
2031 }
2032
2033 static void
2034 dpif_netdev_operate(struct dpif *dpif, struct dpif_op **ops, size_t n_ops)
2035 {
2036     size_t i;
2037
2038     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
2039         struct dpif_op *op = ops[i];
2040
2041         switch (op->type) {
2042         case DPIF_OP_FLOW_PUT:
2043             op->error = dpif_netdev_flow_put(dpif, &op->u.flow_put);
2044             break;
2045
2046         case DPIF_OP_FLOW_DEL:
2047             op->error = dpif_netdev_flow_del(dpif, &op->u.flow_del);
2048             break;
2049
2050         case DPIF_OP_EXECUTE:
2051             op->error = dpif_netdev_execute(dpif, &op->u.execute);
2052             break;
2053
2054         case DPIF_OP_FLOW_GET:
2055             op->error = dpif_netdev_flow_get(dpif, &op->u.flow_get);
2056             break;
2057         }
2058     }
2059 }
2060
2061 /* Returns true if the configuration for rx queues or cpu mask
2062  * is changed. */
2063 static bool
2064 pmd_config_changed(const struct dp_netdev *dp, size_t rxqs, const char *cmask)
2065 {
2066     if (dp->n_dpdk_rxqs != rxqs) {
2067         return true;
2068     } else {
2069         if (dp->pmd_cmask != NULL && cmask != NULL) {
2070             return strcmp(dp->pmd_cmask, cmask);
2071         } else {
2072             return (dp->pmd_cmask != NULL || cmask != NULL);
2073         }
2074     }
2075 }
2076
2077 /* Resets pmd threads if the configuration for 'rxq's or cpu mask changes. */
2078 static int
2079 dpif_netdev_pmd_set(struct dpif *dpif, unsigned int n_rxqs, const char *cmask)
2080 {
2081     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2082
2083     if (pmd_config_changed(dp, n_rxqs, cmask)) {
2084         struct dp_netdev_port *port;
2085
2086         dp_netdev_destroy_all_pmds(dp);
2087
2088         CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2089             if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
2090                 int i, err;
2091
2092                 /* Closes the existing 'rxq's. */
2093                 for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2094                     netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
2095                     port->rxq[i] = NULL;
2096                 }
2097
2098                 /* Sets the new rx queue config.  */
2099                 err = netdev_set_multiq(port->netdev, ovs_numa_get_n_cores(),
2100                                         n_rxqs);
2101                 if (err && (err != EOPNOTSUPP)) {
2102                     VLOG_ERR("Failed to set dpdk interface %s rx_queue to:"
2103                              " %u", netdev_get_name(port->netdev),
2104                              n_rxqs);
2105                     return err;
2106                 }
2107
2108                 /* If the set_multiq() above succeeds, reopens the 'rxq's. */
2109                 port->rxq = xrealloc(port->rxq, sizeof *port->rxq
2110                                      * netdev_n_rxq(port->netdev));
2111                 for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2112                     netdev_rxq_open(port->netdev, &port->rxq[i], i);
2113                 }
2114             }
2115         }
2116         dp->n_dpdk_rxqs = n_rxqs;
2117
2118         /* Reconfigures the cpu mask. */
2119         ovs_numa_set_cpu_mask(cmask);
2120         free(dp->pmd_cmask);
2121         dp->pmd_cmask = cmask ? xstrdup(cmask) : NULL;
2122
2123         /* Restores the non-pmd. */
2124         dp_netdev_set_nonpmd(dp);
2125         /* Restores all pmd threads. */
2126         dp_netdev_reset_pmd_threads(dp);
2127     }
2128
2129     return 0;
2130 }
2131
2132 static int
2133 dpif_netdev_queue_to_priority(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED,
2134                               uint32_t queue_id, uint32_t *priority)
2135 {
2136     *priority = queue_id;
2137     return 0;
2138 }
2139
2140 \f
2141 /* Creates and returns a new 'struct dp_netdev_actions', with a reference count
2142  * of 1, whose actions are a copy of from the 'ofpacts_len' bytes of
2143  * 'ofpacts'. */
2144 struct dp_netdev_actions *
2145 dp_netdev_actions_create(const struct nlattr *actions, size_t size)
2146 {
2147     struct dp_netdev_actions *netdev_actions;
2148
2149     netdev_actions = xmalloc(sizeof *netdev_actions);
2150     netdev_actions->actions = xmemdup(actions, size);
2151     netdev_actions->size = size;
2152
2153     return netdev_actions;
2154 }
2155
2156 struct dp_netdev_actions *
2157 dp_netdev_flow_get_actions(const struct dp_netdev_flow *flow)
2158 {
2159     return ovsrcu_get(struct dp_netdev_actions *, &flow->actions);
2160 }
2161
2162 static void
2163 dp_netdev_actions_free(struct dp_netdev_actions *actions)
2164 {
2165     free(actions->actions);
2166     free(actions);
2167 }
2168 \f
2169
2170 static void
2171 dp_netdev_process_rxq_port(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2172                            struct dp_netdev_port *port,
2173                            struct netdev_rxq *rxq)
2174 {
2175     struct dpif_packet *packets[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
2176     int error, cnt;
2177
2178     error = netdev_rxq_recv(rxq, packets, &cnt);
2179     if (!error) {
2180         int i;
2181
2182         *recirc_depth_get() = 0;
2183
2184         /* XXX: initialize md in netdev implementation. */
2185         for (i = 0; i < cnt; i++) {
2186             packets[i]->md = PKT_METADATA_INITIALIZER(port->port_no);
2187         }
2188         dp_netdev_input(pmd, packets, cnt);
2189     } else if (error != EAGAIN && error != EOPNOTSUPP) {
2190         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2191
2192         VLOG_ERR_RL(&rl, "error receiving data from %s: %s",
2193                     netdev_get_name(port->netdev), ovs_strerror(error));
2194     }
2195 }
2196
2197 /* Return true if needs to revalidate datapath flows. */
2198 static bool
2199 dpif_netdev_run(struct dpif *dpif)
2200 {
2201     struct dp_netdev_port *port;
2202     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2203     struct dp_netdev_pmd_thread *non_pmd = dp_netdev_get_nonpmd(dp);
2204     uint64_t new_tnl_seq;
2205
2206     ovs_mutex_lock(&dp->non_pmd_mutex);
2207     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2208         if (!netdev_is_pmd(port->netdev)) {
2209             int i;
2210
2211             for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2212                 dp_netdev_process_rxq_port(non_pmd, port, port->rxq[i]);
2213             }
2214         }
2215     }
2216     ovs_mutex_unlock(&dp->non_pmd_mutex);
2217     tnl_arp_cache_run();
2218     new_tnl_seq = seq_read(tnl_conf_seq);
2219
2220     if (dp->last_tnl_conf_seq != new_tnl_seq) {
2221         dp->last_tnl_conf_seq = new_tnl_seq;
2222         return true;
2223     }
2224     return false;
2225 }
2226
2227 static void
2228 dpif_netdev_wait(struct dpif *dpif)
2229 {
2230     struct dp_netdev_port *port;
2231     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2232
2233     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
2234     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2235         if (!netdev_is_pmd(port->netdev)) {
2236             int i;
2237
2238             for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2239                 netdev_rxq_wait(port->rxq[i]);
2240             }
2241         }
2242     }
2243     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
2244     seq_wait(tnl_conf_seq, dp->last_tnl_conf_seq);
2245 }
2246
2247 struct rxq_poll {
2248     struct dp_netdev_port *port;
2249     struct netdev_rxq *rx;
2250 };
2251
2252 static int
2253 pmd_load_queues(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2254                 struct rxq_poll **ppoll_list, int poll_cnt)
2255 {
2256     struct rxq_poll *poll_list = *ppoll_list;
2257     struct dp_netdev_port *port;
2258     int n_pmds_on_numa, index, i;
2259
2260     /* Simple scheduler for netdev rx polling. */
2261     for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
2262         port_unref(poll_list[i].port);
2263     }
2264
2265     poll_cnt = 0;
2266     n_pmds_on_numa = get_n_pmd_threads_on_numa(pmd->dp, pmd->numa_id);
2267     index = 0;
2268
2269     CMAP_FOR_EACH (port, node, &pmd->dp->ports) {
2270         /* Calls port_try_ref() to prevent the main thread
2271          * from deleting the port. */
2272         if (port_try_ref(port)) {
2273             if (netdev_is_pmd(port->netdev)
2274                 && netdev_get_numa_id(port->netdev) == pmd->numa_id) {
2275                 int i;
2276
2277                 for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2278                     if ((index % n_pmds_on_numa) == pmd->index) {
2279                         poll_list = xrealloc(poll_list,
2280                                         sizeof *poll_list * (poll_cnt + 1));
2281
2282                         port_ref(port);
2283                         poll_list[poll_cnt].port = port;
2284                         poll_list[poll_cnt].rx = port->rxq[i];
2285                         poll_cnt++;
2286                     }
2287                     index++;
2288                 }
2289             }
2290             /* Unrefs the port_try_ref(). */
2291             port_unref(port);
2292         }
2293     }
2294
2295     *ppoll_list = poll_list;
2296     return poll_cnt;
2297 }
2298
2299 static void *
2300 pmd_thread_main(void *f_)
2301 {
2302     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd = f_;
2303     unsigned int lc = 0;
2304     struct rxq_poll *poll_list;
2305     unsigned int port_seq = PMD_INITIAL_SEQ;
2306     int poll_cnt;
2307     int i;
2308
2309     poll_cnt = 0;
2310     poll_list = NULL;
2311
2312     /* Stores the pmd thread's 'pmd' to 'per_pmd_key'. */
2313     ovsthread_setspecific(pmd->dp->per_pmd_key, pmd);
2314     pmd_thread_setaffinity_cpu(pmd->core_id);
2315 reload:
2316     emc_cache_init(&pmd->flow_cache);
2317     poll_cnt = pmd_load_queues(pmd, &poll_list, poll_cnt);
2318
2319     /* Signal here to make sure the pmd finishes
2320      * reloading the updated configuration. */
2321     dp_netdev_pmd_reload_done(pmd);
2322
2323     for (;;) {
2324         int i;
2325
2326         for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
2327             dp_netdev_process_rxq_port(pmd, poll_list[i].port, poll_list[i].rx);
2328         }
2329
2330         if (lc++ > 1024) {
2331             unsigned int seq;
2332
2333             lc = 0;
2334
2335             ovsrcu_quiesce();
2336
2337             atomic_read_relaxed(&pmd->change_seq, &seq);
2338             if (seq != port_seq) {
2339                 port_seq = seq;
2340                 break;
2341             }
2342         }
2343     }
2344
2345     emc_cache_uninit(&pmd->flow_cache);
2346
2347     if (!latch_is_set(&pmd->exit_latch)){
2348         goto reload;
2349     }
2350
2351     for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
2352          port_unref(poll_list[i].port);
2353     }
2354
2355     dp_netdev_pmd_reload_done(pmd);
2356
2357     free(poll_list);
2358     return NULL;
2359 }
2360
2361 static void
2362 dp_netdev_disable_upcall(struct dp_netdev *dp)
2363     OVS_ACQUIRES(dp->upcall_rwlock)
2364 {
2365     fat_rwlock_wrlock(&dp->upcall_rwlock);
2366 }
2367
2368 static void
2369 dpif_netdev_disable_upcall(struct dpif *dpif)
2370     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2371 {
2372     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2373     dp_netdev_disable_upcall(dp);
2374 }
2375
2376 static void
2377 dp_netdev_enable_upcall(struct dp_netdev *dp)
2378     OVS_RELEASES(dp->upcall_rwlock)
2379 {
2380     fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
2381 }
2382
2383 static void
2384 dpif_netdev_enable_upcall(struct dpif *dpif)
2385     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2386 {
2387     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2388     dp_netdev_enable_upcall(dp);
2389 }
2390
2391 void
2392 dp_netdev_pmd_reload_done(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2393 {
2394     ovs_mutex_lock(&pmd->cond_mutex);
2395     xpthread_cond_signal(&pmd->cond);
2396     ovs_mutex_unlock(&pmd->cond_mutex);
2397 }
2398
2399 /* Returns the pointer to the dp_netdev_pmd_thread for non-pmd threads. */
2400 static struct dp_netdev_pmd_thread *
2401 dp_netdev_get_nonpmd(struct dp_netdev *dp)
2402 {
2403     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2404     const struct cmap_node *pnode;
2405
2406     pnode = cmap_find(&dp->poll_threads, hash_int(NON_PMD_CORE_ID, 0));
2407     ovs_assert(pnode);
2408     pmd = CONTAINER_OF(pnode, struct dp_netdev_pmd_thread, node);
2409
2410     return pmd;
2411 }
2412
2413 /* Sets the 'struct dp_netdev_pmd_thread' for non-pmd threads. */
2414 static void
2415 dp_netdev_set_nonpmd(struct dp_netdev *dp)
2416 {
2417     struct dp_netdev_pmd_thread *non_pmd;
2418
2419     non_pmd = xzalloc(sizeof *non_pmd);
2420     dp_netdev_configure_pmd(non_pmd, dp, 0, NON_PMD_CORE_ID,
2421                             OVS_NUMA_UNSPEC);
2422 }
2423
2424 /* Configures the 'pmd' based on the input argument. */
2425 static void
2426 dp_netdev_configure_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, struct dp_netdev *dp,
2427                         int index, int core_id, int numa_id)
2428 {
2429     pmd->dp = dp;
2430     pmd->index = index;
2431     pmd->core_id = core_id;
2432     pmd->numa_id = numa_id;
2433     latch_init(&pmd->exit_latch);
2434     atomic_init(&pmd->change_seq, PMD_INITIAL_SEQ);
2435     xpthread_cond_init(&pmd->cond, NULL);
2436     ovs_mutex_init(&pmd->cond_mutex);
2437     /* init the 'flow_cache' since there is no
2438      * actual thread created for NON_PMD_CORE_ID. */
2439     if (core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2440         emc_cache_init(&pmd->flow_cache);
2441     }
2442     cmap_insert(&dp->poll_threads, CONST_CAST(struct cmap_node *, &pmd->node),
2443                 hash_int(core_id, 0));
2444 }
2445
2446 /* Stops the pmd thread, removes it from the 'dp->poll_threads'
2447  * and destroys the struct. */
2448 static void
2449 dp_netdev_del_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2450 {
2451     /* Uninit the 'flow_cache' since there is
2452      * no actual thread uninit it. */
2453     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2454         emc_cache_uninit(&pmd->flow_cache);
2455     } else {
2456         latch_set(&pmd->exit_latch);
2457         dp_netdev_reload_pmd__(pmd);
2458         ovs_numa_unpin_core(pmd->core_id);
2459         xpthread_join(pmd->thread, NULL);
2460     }
2461     cmap_remove(&pmd->dp->poll_threads, &pmd->node, hash_int(pmd->core_id, 0));
2462     latch_destroy(&pmd->exit_latch);
2463     xpthread_cond_destroy(&pmd->cond);
2464     ovs_mutex_destroy(&pmd->cond_mutex);
2465     free(pmd);
2466 }
2467
2468 /* Destroys all pmd threads. */
2469 static void
2470 dp_netdev_destroy_all_pmds(struct dp_netdev *dp)
2471 {
2472     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2473
2474     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
2475         dp_netdev_del_pmd(pmd);
2476     }
2477 }
2478
2479 /* Deletes all pmd threads on numa node 'numa_id'. */
2480 static void
2481 dp_netdev_del_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
2482 {
2483     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2484
2485     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
2486         if (pmd->numa_id == numa_id) {
2487             dp_netdev_del_pmd(pmd);
2488         }
2489     }
2490 }
2491
2492 /* Checks the numa node id of 'netdev' and starts pmd threads for
2493  * the numa node. */
2494 static void
2495 dp_netdev_set_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
2496 {
2497     int n_pmds;
2498
2499     if (!ovs_numa_numa_id_is_valid(numa_id)) {
2500         VLOG_ERR("Cannot create pmd threads due to numa id (%d)"
2501                  "invalid", numa_id);
2502         return ;
2503     }
2504
2505     n_pmds = get_n_pmd_threads_on_numa(dp, numa_id);
2506
2507     /* If there are already pmd threads created for the numa node
2508      * in which 'netdev' is on, do nothing.  Else, creates the
2509      * pmd threads for the numa node. */
2510     if (!n_pmds) {
2511         int can_have, n_unpinned, i;
2512
2513         n_unpinned = ovs_numa_get_n_unpinned_cores_on_numa(numa_id);
2514         if (!n_unpinned) {
2515             VLOG_ERR("Cannot create pmd threads due to out of unpinned "
2516                      "cores on numa node");
2517             return;
2518         }
2519
2520         /* If cpu mask is specified, uses all unpinned cores, otherwise
2521          * tries creating NR_PMD_THREADS pmd threads. */
2522         can_have = dp->pmd_cmask ? n_unpinned : MIN(n_unpinned, NR_PMD_THREADS);
2523         for (i = 0; i < can_have; i++) {
2524             struct dp_netdev_pmd_thread *pmd = xzalloc(sizeof *pmd);
2525             int core_id = ovs_numa_get_unpinned_core_on_numa(numa_id);
2526
2527             dp_netdev_configure_pmd(pmd, dp, i, core_id, numa_id);
2528             /* Each thread will distribute all devices rx-queues among
2529              * themselves. */
2530             pmd->thread = ovs_thread_create("pmd", pmd_thread_main, pmd);
2531         }
2532         VLOG_INFO("Created %d pmd threads on numa node %d", can_have, numa_id);
2533     }
2534 }
2535
2536 \f
2537 static void *
2538 dp_netdev_flow_stats_new_cb(void)
2539 {
2540     struct dp_netdev_flow_stats *bucket = xzalloc_cacheline(sizeof *bucket);
2541     ovs_mutex_init(&bucket->mutex);
2542     return bucket;
2543 }
2544
2545 /* Called after pmd threads config change.  Restarts pmd threads with
2546  * new configuration. */
2547 static void
2548 dp_netdev_reset_pmd_threads(struct dp_netdev *dp)
2549 {
2550     struct dp_netdev_port *port;
2551
2552     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2553         if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
2554             int numa_id = netdev_get_numa_id(port->netdev);
2555
2556             dp_netdev_set_pmds_on_numa(dp, numa_id);
2557         }
2558     }
2559 }
2560
2561 static char *
2562 dpif_netdev_get_datapath_version(void)
2563 {
2564      return xstrdup("<built-in>");
2565 }
2566
2567 static void
2568 dp_netdev_flow_used(struct dp_netdev_flow *netdev_flow,
2569                     int cnt, int size,
2570                     uint16_t tcp_flags)
2571 {
2572     long long int now = time_msec();
2573     struct dp_netdev_flow_stats *bucket;
2574
2575     bucket = ovsthread_stats_bucket_get(&netdev_flow->stats,
2576                                         dp_netdev_flow_stats_new_cb);
2577
2578     ovs_mutex_lock(&bucket->mutex);
2579     bucket->used = MAX(now, bucket->used);
2580     bucket->packet_count += cnt;
2581     bucket->byte_count += size;
2582     bucket->tcp_flags |= tcp_flags;
2583     ovs_mutex_unlock(&bucket->mutex);
2584 }
2585
2586 static void *
2587 dp_netdev_stats_new_cb(void)
2588 {
2589     struct dp_netdev_stats *bucket = xzalloc_cacheline(sizeof *bucket);
2590     ovs_mutex_init(&bucket->mutex);
2591     return bucket;
2592 }
2593
2594 static void
2595 dp_netdev_count_packet(struct dp_netdev *dp, enum dp_stat_type type, int cnt)
2596 {
2597     struct dp_netdev_stats *bucket;
2598
2599     bucket = ovsthread_stats_bucket_get(&dp->stats, dp_netdev_stats_new_cb);
2600     ovs_mutex_lock(&bucket->mutex);
2601     bucket->n[type] += cnt;
2602     ovs_mutex_unlock(&bucket->mutex);
2603 }
2604
2605 static int
2606 dp_netdev_upcall(struct dp_netdev *dp, struct dpif_packet *packet_,
2607                  struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc,
2608                  enum dpif_upcall_type type, const struct nlattr *userdata,
2609                  struct ofpbuf *actions, struct ofpbuf *put_actions)
2610 {
2611     struct ofpbuf *packet = &packet_->ofpbuf;
2612
2613     if (type == DPIF_UC_MISS) {
2614         dp_netdev_count_packet(dp, DP_STAT_MISS, 1);
2615     }
2616
2617     if (OVS_UNLIKELY(!dp->upcall_cb)) {
2618         return ENODEV;
2619     }
2620
2621     if (OVS_UNLIKELY(!VLOG_DROP_DBG(&upcall_rl))) {
2622         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2623         struct ofpbuf key;
2624         char *packet_str;
2625
2626         ofpbuf_init(&key, 0);
2627         odp_flow_key_from_flow(&key, flow, &wc->masks, flow->in_port.odp_port,
2628                                true);
2629
2630         packet_str = ofp_packet_to_string(ofpbuf_data(packet),
2631                                           ofpbuf_size(packet));
2632
2633         odp_flow_key_format(ofpbuf_data(&key), ofpbuf_size(&key), &ds);
2634
2635         VLOG_DBG("%s: %s upcall:\n%s\n%s", dp->name,
2636                  dpif_upcall_type_to_string(type), ds_cstr(&ds), packet_str);
2637
2638         ofpbuf_uninit(&key);
2639         free(packet_str);
2640         ds_destroy(&ds);
2641     }
2642
2643     return dp->upcall_cb(packet, flow, type, userdata, actions, wc,
2644                          put_actions, dp->upcall_aux);
2645 }
2646
2647 static inline uint32_t
2648 dpif_netdev_packet_get_dp_hash(struct dpif_packet *packet,
2649                                const struct miniflow *mf)
2650 {
2651     uint32_t hash;
2652
2653     hash = dpif_packet_get_dp_hash(packet);
2654     if (OVS_UNLIKELY(!hash)) {
2655         hash = miniflow_hash_5tuple(mf, 0);
2656         dpif_packet_set_dp_hash(packet, hash);
2657     }
2658     return hash;
2659 }
2660
2661 struct packet_batch {
2662     unsigned int packet_count;
2663     unsigned int byte_count;
2664     uint16_t tcp_flags;
2665
2666     struct dp_netdev_flow *flow;
2667
2668     struct dpif_packet *packets[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
2669 };
2670
2671 static inline void
2672 packet_batch_update(struct packet_batch *batch, struct dpif_packet *packet,
2673                     const struct miniflow *mf)
2674 {
2675     batch->tcp_flags |= miniflow_get_tcp_flags(mf);
2676     batch->packets[batch->packet_count++] = packet;
2677     batch->byte_count += ofpbuf_size(&packet->ofpbuf);
2678 }
2679
2680 static inline void
2681 packet_batch_init(struct packet_batch *batch, struct dp_netdev_flow *flow)
2682 {
2683     batch->flow = flow;
2684
2685     batch->packet_count = 0;
2686     batch->byte_count = 0;
2687     batch->tcp_flags = 0;
2688 }
2689
2690 static inline void
2691 packet_batch_execute(struct packet_batch *batch,
2692                      struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2693 {
2694     struct dp_netdev_actions *actions;
2695     struct dp_netdev_flow *flow = batch->flow;
2696
2697     dp_netdev_flow_used(batch->flow, batch->packet_count, batch->byte_count,
2698                         batch->tcp_flags);
2699
2700     actions = dp_netdev_flow_get_actions(flow);
2701
2702     dp_netdev_execute_actions(pmd, batch->packets, batch->packet_count, true,
2703                               actions->actions, actions->size);
2704
2705     dp_netdev_count_packet(pmd->dp, DP_STAT_HIT, batch->packet_count);
2706 }
2707
2708 static inline bool
2709 dp_netdev_queue_batches(struct dpif_packet *pkt,
2710                         struct dp_netdev_flow *flow, const struct miniflow *mf,
2711                         struct packet_batch *batches, size_t *n_batches,
2712                         size_t max_batches)
2713 {
2714     struct packet_batch *batch = NULL;
2715     int j;
2716
2717     if (OVS_UNLIKELY(!flow)) {
2718         return false;
2719     }
2720     /* XXX: This O(n^2) algortihm makes sense if we're operating under the
2721      * assumption that the number of distinct flows (and therefore the
2722      * number of distinct batches) is quite small.  If this turns out not
2723      * to be the case, it may make sense to pre sort based on the
2724      * netdev_flow pointer.  That done we can get the appropriate batching
2725      * in O(n * log(n)) instead. */
2726     for (j = *n_batches - 1; j >= 0; j--) {
2727         if (batches[j].flow == flow) {
2728             batch = &batches[j];
2729             packet_batch_update(batch, pkt, mf);
2730             return true;
2731         }
2732     }
2733     if (OVS_UNLIKELY(*n_batches >= max_batches)) {
2734         return false;
2735     }
2736
2737     batch = &batches[(*n_batches)++];
2738     packet_batch_init(batch, flow);
2739     packet_batch_update(batch, pkt, mf);
2740     return true;
2741 }
2742
2743 static inline void
2744 dpif_packet_swap(struct dpif_packet **a, struct dpif_packet **b)
2745 {
2746     struct dpif_packet *tmp = *a;
2747     *a = *b;
2748     *b = tmp;
2749 }
2750
2751 /* Try to process all ('cnt') the 'packets' using only the exact match cache
2752  * 'flow_cache'. If a flow is not found for a packet 'packets[i]', or if there
2753  * is no matching batch for a packet's flow, the miniflow is copied into 'keys'
2754  * and the packet pointer is moved at the beginning of the 'packets' array.
2755  *
2756  * The function returns the number of packets that needs to be processed in the
2757  * 'packets' array (they have been moved to the beginning of the vector).
2758  */
2759 static inline size_t
2760 emc_processing(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, struct dpif_packet **packets,
2761                size_t cnt, struct netdev_flow_key *keys)
2762 {
2763     struct netdev_flow_key key;
2764     struct packet_batch batches[4];
2765     struct emc_cache *flow_cache = &pmd->flow_cache;
2766     size_t n_batches, i;
2767     size_t notfound_cnt = 0;
2768
2769     n_batches = 0;
2770     miniflow_initialize(&key.mf, key.buf);
2771     for (i = 0; i < cnt; i++) {
2772         struct dp_netdev_flow *flow;
2773
2774         if (OVS_UNLIKELY(ofpbuf_size(&packets[i]->ofpbuf) < ETH_HEADER_LEN)) {
2775             dpif_packet_delete(packets[i]);
2776             continue;
2777         }
2778
2779         miniflow_extract(&packets[i]->ofpbuf, &packets[i]->md, &key.mf);
2780         key.len = 0; /* Not computed yet. */
2781         key.hash = dpif_netdev_packet_get_dp_hash(packets[i], &key.mf);
2782
2783         flow = emc_lookup(flow_cache, &key);
2784         if (OVS_UNLIKELY(!dp_netdev_queue_batches(packets[i], flow, &key.mf,
2785                                                   batches, &n_batches,
2786                                                   ARRAY_SIZE(batches)))) {
2787             if (i != notfound_cnt) {
2788                 dpif_packet_swap(&packets[i], &packets[notfound_cnt]);
2789             }
2790
2791             keys[notfound_cnt++] = key;
2792         }
2793     }
2794
2795     for (i = 0; i < n_batches; i++) {
2796         packet_batch_execute(&batches[i], pmd);
2797     }
2798
2799     return notfound_cnt;
2800 }
2801
2802 static inline void
2803 fast_path_processing(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2804                      struct dpif_packet **packets, size_t cnt,
2805                      struct netdev_flow_key *keys)
2806 {
2807 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
2808     const size_t PKT_ARRAY_SIZE = cnt;
2809 #else
2810     /* Sparse or MSVC doesn't like variable length array. */
2811     enum { PKT_ARRAY_SIZE = NETDEV_MAX_RX_BATCH };
2812 #endif
2813     struct packet_batch batches[PKT_ARRAY_SIZE];
2814     struct dpcls_rule *rules[PKT_ARRAY_SIZE];
2815     struct dp_netdev *dp = pmd->dp;
2816     struct emc_cache *flow_cache = &pmd->flow_cache;
2817     size_t n_batches, i;
2818     bool any_miss;
2819
2820     for (i = 0; i < cnt; i++) {
2821         /* Key length is needed in all the cases, hash computed on demand. */
2822         keys[i].len = netdev_flow_key_size(count_1bits(keys[i].mf.map));
2823     }
2824     any_miss = !dpcls_lookup(&dp->cls, keys, rules, cnt);
2825     if (OVS_UNLIKELY(any_miss) && !fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock)) {
2826         uint64_t actions_stub[512 / 8], slow_stub[512 / 8];
2827         struct ofpbuf actions, put_actions;
2828
2829         ofpbuf_use_stub(&actions, actions_stub, sizeof actions_stub);
2830         ofpbuf_use_stub(&put_actions, slow_stub, sizeof slow_stub);
2831
2832         for (i = 0; i < cnt; i++) {
2833             struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
2834             struct ofpbuf *add_actions;
2835             struct match match;
2836             int error;
2837
2838             if (OVS_LIKELY(rules[i])) {
2839                 continue;
2840             }
2841
2842             /* It's possible that an earlier slow path execution installed
2843              * a rule covering this flow.  In this case, it's a lot cheaper
2844              * to catch it here than execute a miss. */
2845             netdev_flow = dp_netdev_lookup_flow(dp, &keys[i]);
2846             if (netdev_flow) {
2847                 rules[i] = &netdev_flow->cr;
2848                 continue;
2849             }
2850
2851             miniflow_expand(&keys[i].mf, &match.flow);
2852
2853             ofpbuf_clear(&actions);
2854             ofpbuf_clear(&put_actions);
2855
2856             error = dp_netdev_upcall(dp, packets[i], &match.flow, &match.wc,
2857                                      DPIF_UC_MISS, NULL, &actions,
2858                                      &put_actions);
2859             if (OVS_UNLIKELY(error && error != ENOSPC)) {
2860                 continue;
2861             }
2862
2863             /* We can't allow the packet batching in the next loop to execute
2864              * the actions.  Otherwise, if there are any slow path actions,
2865              * we'll send the packet up twice. */
2866             dp_netdev_execute_actions(pmd, &packets[i], 1, true,
2867                                       ofpbuf_data(&actions),
2868                                       ofpbuf_size(&actions));
2869
2870             add_actions = ofpbuf_size(&put_actions)
2871                 ? &put_actions
2872                 : &actions;
2873
2874             if (OVS_LIKELY(error != ENOSPC)) {
2875                 /* XXX: There's a race window where a flow covering this packet
2876                  * could have already been installed since we last did the flow
2877                  * lookup before upcall.  This could be solved by moving the
2878                  * mutex lock outside the loop, but that's an awful long time
2879                  * to be locking everyone out of making flow installs.  If we
2880                  * move to a per-core classifier, it would be reasonable. */
2881                 ovs_mutex_lock(&dp->flow_mutex);
2882                 netdev_flow = dp_netdev_lookup_flow(dp, &keys[i]);
2883                 if (OVS_LIKELY(!netdev_flow)) {
2884                     netdev_flow = dp_netdev_flow_add(dp, &match,
2885                                                      ofpbuf_data(add_actions),
2886                                                      ofpbuf_size(add_actions));
2887                 }
2888                 ovs_mutex_unlock(&dp->flow_mutex);
2889
2890                 emc_insert(flow_cache, &keys[i], netdev_flow);
2891             }
2892         }
2893
2894         ofpbuf_uninit(&actions);
2895         ofpbuf_uninit(&put_actions);
2896         fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
2897     } else if (OVS_UNLIKELY(any_miss)) {
2898         int dropped_cnt = 0;
2899
2900         for (i = 0; i < cnt; i++) {
2901             if (OVS_UNLIKELY(!rules[i])) {
2902                 dpif_packet_delete(packets[i]);
2903                 dropped_cnt++;
2904             }
2905         }
2906
2907         dp_netdev_count_packet(dp, DP_STAT_LOST, dropped_cnt);
2908     }
2909
2910     n_batches = 0;
2911     for (i = 0; i < cnt; i++) {
2912         struct dpif_packet *packet = packets[i];
2913         struct dp_netdev_flow *flow;
2914
2915         if (OVS_UNLIKELY(!rules[i])) {
2916             continue;
2917         }
2918
2919         flow = dp_netdev_flow_cast(rules[i]);
2920
2921         emc_insert(flow_cache, &keys[i], flow);
2922         dp_netdev_queue_batches(packet, flow, &keys[i].mf, batches,
2923                                 &n_batches, ARRAY_SIZE(batches));
2924     }
2925
2926     for (i = 0; i < n_batches; i++) {
2927         packet_batch_execute(&batches[i], pmd);
2928     }
2929 }
2930
2931 static void
2932 dp_netdev_input(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2933                 struct dpif_packet **packets, int cnt)
2934 {
2935 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
2936     const size_t PKT_ARRAY_SIZE = cnt;
2937 #else
2938     /* Sparse or MSVC doesn't like variable length array. */
2939     enum { PKT_ARRAY_SIZE = NETDEV_MAX_RX_BATCH };
2940 #endif
2941     struct netdev_flow_key keys[PKT_ARRAY_SIZE];
2942     size_t newcnt;
2943
2944     newcnt = emc_processing(pmd, packets, cnt, keys);
2945     if (OVS_UNLIKELY(newcnt)) {
2946         fast_path_processing(pmd, packets, newcnt, keys);
2947     }
2948 }
2949
2950 struct dp_netdev_execute_aux {
2951     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2952 };
2953
2954 static void
2955 dpif_netdev_register_upcall_cb(struct dpif *dpif, upcall_callback *cb,
2956                                void *aux)
2957 {
2958     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2959     dp->upcall_aux = aux;
2960     dp->upcall_cb = cb;
2961 }
2962
2963 static void
2964 dp_netdev_drop_packets(struct dpif_packet ** packets, int cnt, bool may_steal)
2965 {
2966     if (may_steal) {
2967         int i;
2968
2969         for (i = 0; i < cnt; i++) {
2970             dpif_packet_delete(packets[i]);
2971         }
2972     }
2973 }
2974
2975 static int
2976 push_tnl_action(const struct dp_netdev *dp,
2977                    const struct nlattr *attr,
2978                    struct dpif_packet **packets, int cnt)
2979 {
2980     struct dp_netdev_port *tun_port;
2981     const struct ovs_action_push_tnl *data;
2982
2983     data = nl_attr_get(attr);
2984
2985     tun_port = dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(data->tnl_port));
2986     if (!tun_port) {
2987         return -EINVAL;
2988     }
2989     netdev_push_header(tun_port->netdev, packets, cnt, data);
2990
2991     return 0;
2992 }
2993
2994 static void
2995 dp_netdev_clone_pkt_batch(struct dpif_packet **tnl_pkt,
2996                           struct dpif_packet **packets, int cnt)
2997 {
2998     int i;
2999
3000     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3001         tnl_pkt[i] = dpif_packet_clone(packets[i]);
3002     }
3003 }
3004
3005 static void
3006 dp_execute_cb(void *aux_, struct dpif_packet **packets, int cnt,
3007               const struct nlattr *a, bool may_steal)
3008     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
3009 {
3010     struct dp_netdev_execute_aux *aux = aux_;
3011     uint32_t *depth = recirc_depth_get();
3012     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd= aux->pmd;
3013     struct dp_netdev *dp= pmd->dp;
3014     int type = nl_attr_type(a);
3015     struct dp_netdev_port *p;
3016     int i;
3017
3018     switch ((enum ovs_action_attr)type) {
3019     case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
3020         p = dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(nl_attr_get_u32(a)));
3021         if (OVS_LIKELY(p)) {
3022             netdev_send(p->netdev, pmd->core_id, packets, cnt, may_steal);
3023             return;
3024         }
3025         break;
3026
3027     case OVS_ACTION_ATTR_TUNNEL_PUSH:
3028         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
3029             struct dpif_packet *tnl_pkt[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
3030             int err;
3031
3032             if (!may_steal) {
3033                 dp_netdev_clone_pkt_batch(tnl_pkt, packets, cnt);
3034                 packets = tnl_pkt;
3035             }
3036
3037             err = push_tnl_action(dp, a, packets, cnt);
3038             if (!err) {
3039                 (*depth)++;
3040                 dp_netdev_input(pmd, packets, cnt);
3041                 (*depth)--;
3042             } else {
3043                 dp_netdev_drop_packets(tnl_pkt, cnt, !may_steal);
3044             }
3045             return;
3046         }
3047         break;
3048
3049     case OVS_ACTION_ATTR_TUNNEL_POP:
3050         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
3051             odp_port_t portno = u32_to_odp(nl_attr_get_u32(a));
3052
3053             p = dp_netdev_lookup_port(dp, portno);
3054             if (p) {
3055                 struct dpif_packet *tnl_pkt[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
3056                 int err;
3057
3058                 if (!may_steal) {
3059                    dp_netdev_clone_pkt_batch(tnl_pkt, packets, cnt);
3060                    packets = tnl_pkt;
3061                 }
3062
3063                 err = netdev_pop_header(p->netdev, packets, cnt);
3064                 if (!err) {
3065
3066                     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3067                         packets[i]->md.in_port.odp_port = portno;
3068                     }
3069
3070                     (*depth)++;
3071                     dp_netdev_input(pmd, packets, cnt);
3072                     (*depth)--;
3073                 } else {
3074                     dp_netdev_drop_packets(tnl_pkt, cnt, !may_steal);
3075                 }
3076                 return;
3077             }
3078         }
3079         break;
3080
3081     case OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE:
3082         if (!fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock)) {
3083             const struct nlattr *userdata;
3084             struct ofpbuf actions;
3085             struct flow flow;
3086
3087             userdata = nl_attr_find_nested(a, OVS_USERSPACE_ATTR_USERDATA);
3088             ofpbuf_init(&actions, 0);
3089
3090             for (i = 0; i < cnt; i++) {
3091                 int error;
3092
3093                 ofpbuf_clear(&actions);
3094
3095                 flow_extract(&packets[i]->ofpbuf, &packets[i]->md, &flow);
3096                 error = dp_netdev_upcall(dp, packets[i], &flow, NULL,
3097                                          DPIF_UC_ACTION, userdata, &actions,
3098                                          NULL);
3099                 if (!error || error == ENOSPC) {
3100                     dp_netdev_execute_actions(pmd, &packets[i], 1, may_steal,
3101                                               ofpbuf_data(&actions),
3102                                               ofpbuf_size(&actions));
3103                 } else if (may_steal) {
3104                     dpif_packet_delete(packets[i]);
3105                 }
3106             }
3107             ofpbuf_uninit(&actions);
3108             fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
3109
3110             return;
3111         }
3112         break;
3113
3114     case OVS_ACTION_ATTR_HASH: {
3115         const struct ovs_action_hash *hash_act;
3116         uint32_t hash;
3117
3118         hash_act = nl_attr_get(a);
3119
3120         for (i = 0; i < cnt; i++) {
3121
3122             if (hash_act->hash_alg == OVS_HASH_ALG_L4) {
3123                 /* Hash need not be symmetric, nor does it need to include
3124                  * L2 fields. */
3125                 hash = hash_2words(dpif_packet_get_dp_hash(packets[i]),
3126                                    hash_act->hash_basis);
3127             } else {
3128                 VLOG_WARN("Unknown hash algorithm specified "
3129                           "for the hash action.");
3130                 hash = 2;
3131             }
3132
3133             if (!hash) {
3134                 hash = 1; /* 0 is not valid */
3135             }
3136
3137             dpif_packet_set_dp_hash(packets[i], hash);
3138         }
3139         return;
3140     }
3141
3142     case OVS_ACTION_ATTR_RECIRC:
3143         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
3144
3145             (*depth)++;
3146             for (i = 0; i < cnt; i++) {
3147                 struct dpif_packet *recirc_pkt;
3148
3149                 recirc_pkt = (may_steal) ? packets[i]
3150                                     : dpif_packet_clone(packets[i]);
3151
3152                 recirc_pkt->md.recirc_id = nl_attr_get_u32(a);
3153
3154                 /* Hash is private to each packet */
3155                 recirc_pkt->md.dp_hash = dpif_packet_get_dp_hash(packets[i]);
3156
3157                 dp_netdev_input(pmd, &recirc_pkt, 1);
3158             }
3159             (*depth)--;
3160
3161             return;
3162         }
3163
3164         VLOG_WARN("Packet dropped. Max recirculation depth exceeded.");
3165         break;
3166
3167     case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
3168     case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
3169     case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_MPLS:
3170     case OVS_ACTION_ATTR_POP_MPLS:
3171     case OVS_ACTION_ATTR_SET:
3172     case OVS_ACTION_ATTR_SET_MASKED:
3173     case OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE:
3174     case OVS_ACTION_ATTR_UNSPEC:
3175     case __OVS_ACTION_ATTR_MAX:
3176         OVS_NOT_REACHED();
3177     }
3178
3179     dp_netdev_drop_packets(packets, cnt, may_steal);
3180 }
3181
3182 static void
3183 dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3184                           struct dpif_packet **packets, int cnt,
3185                           bool may_steal,
3186                           const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
3187 {
3188     struct dp_netdev_execute_aux aux = { pmd };
3189
3190     odp_execute_actions(&aux, packets, cnt, may_steal, actions,
3191                         actions_len, dp_execute_cb);
3192 }
3193
3194 const struct dpif_class dpif_netdev_class = {
3195     "netdev",
3196     dpif_netdev_enumerate,
3197     dpif_netdev_port_open_type,
3198     dpif_netdev_open,
3199     dpif_netdev_close,
3200     dpif_netdev_destroy,
3201     dpif_netdev_run,
3202     dpif_netdev_wait,
3203     dpif_netdev_get_stats,
3204     dpif_netdev_port_add,
3205     dpif_netdev_port_del,
3206     dpif_netdev_port_query_by_number,
3207     dpif_netdev_port_query_by_name,
3208     NULL,                       /* port_get_pid */
3209     dpif_netdev_port_dump_start,
3210     dpif_netdev_port_dump_next,
3211     dpif_netdev_port_dump_done,
3212     dpif_netdev_port_poll,
3213     dpif_netdev_port_poll_wait,
3214     dpif_netdev_flow_flush,
3215     dpif_netdev_flow_dump_create,
3216     dpif_netdev_flow_dump_destroy,
3217     dpif_netdev_flow_dump_thread_create,
3218     dpif_netdev_flow_dump_thread_destroy,
3219     dpif_netdev_flow_dump_next,
3220     dpif_netdev_operate,
3221     NULL,                       /* recv_set */
3222     NULL,                       /* handlers_set */
3223     dpif_netdev_pmd_set,
3224     dpif_netdev_queue_to_priority,
3225     NULL,                       /* recv */
3226     NULL,                       /* recv_wait */
3227     NULL,                       /* recv_purge */
3228     dpif_netdev_register_upcall_cb,
3229     dpif_netdev_enable_upcall,
3230     dpif_netdev_disable_upcall,
3231     dpif_netdev_get_datapath_version,
3232 };
3233
3234 static void
3235 dpif_dummy_change_port_number(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
3236                               const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
3237 {
3238     struct dp_netdev_port *old_port;
3239     struct dp_netdev_port *new_port;
3240     struct dp_netdev *dp;
3241     odp_port_t port_no;
3242
3243     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
3244     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, argv[1]);
3245     if (!dp || !dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class)) {
3246         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
3247         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown datapath or not a dummy");
3248         return;
3249     }
3250     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
3251     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
3252
3253     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
3254     if (get_port_by_name(dp, argv[2], &old_port)) {
3255         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown port");
3256         goto exit;
3257     }
3258
3259     port_no = u32_to_odp(atoi(argv[3]));
3260     if (!port_no || port_no == ODPP_NONE) {
3261         unixctl_command_reply_error(conn, "bad port number");
3262         goto exit;
3263     }
3264     if (dp_netdev_lookup_port(dp, port_no)) {
3265         unixctl_command_reply_error(conn, "port number already in use");
3266         goto exit;
3267     }
3268
3269     /* Remove old port. */
3270     cmap_remove(&dp->ports, &old_port->node, hash_port_no(old_port->port_no));
3271     ovsrcu_postpone(free, old_port);
3272
3273     /* Insert new port (cmap semantics mean we cannot re-insert 'old_port'). */
3274     new_port = xmemdup(old_port, sizeof *old_port);
3275     new_port->port_no = port_no;
3276     cmap_insert(&dp->ports, &new_port->node, hash_port_no(port_no));
3277
3278     seq_change(dp->port_seq);
3279     unixctl_command_reply(conn, NULL);
3280
3281 exit:
3282     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
3283     dp_netdev_unref(dp);
3284 }
3285
3286 static void
3287 dpif_dummy_delete_port(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
3288                        const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
3289 {
3290     struct dp_netdev_port *port;
3291     struct dp_netdev *dp;
3292
3293     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
3294     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, argv[1]);
3295     if (!dp || !dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class)) {
3296         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
3297         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown datapath or not a dummy");
3298         return;
3299     }
3300     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
3301     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
3302
3303     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
3304     if (get_port_by_name(dp, argv[2], &port)) {
3305         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown port");
3306     } else if (port->port_no == ODPP_LOCAL) {
3307         unixctl_command_reply_error(conn, "can't delete local port");
3308     } else {
3309         do_del_port(dp, port);
3310         unixctl_command_reply(conn, NULL);
3311     }
3312     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
3313
3314     dp_netdev_unref(dp);
3315 }
3316
3317 static void
3318 dpif_dummy_register__(const char *type)
3319 {
3320     struct dpif_class *class;
3321
3322     class = xmalloc(sizeof *class);
3323     *class = dpif_netdev_class;
3324     class->type = xstrdup(type);
3325     dp_register_provider(class);
3326 }
3327
3328 void
3329 dpif_dummy_register(bool override)
3330 {
3331     if (override) {
3332         struct sset types;
3333         const char *type;
3334
3335         sset_init(&types);
3336         dp_enumerate_types(&types);
3337         SSET_FOR_EACH (type, &types) {
3338             if (!dp_unregister_provider(type)) {
3339                 dpif_dummy_register__(type);
3340             }
3341         }
3342         sset_destroy(&types);
3343     }
3344
3345     dpif_dummy_register__("dummy");
3346
3347     unixctl_command_register("dpif-dummy/change-port-number",
3348                              "dp port new-number",
3349                              3, 3, dpif_dummy_change_port_number, NULL);
3350     unixctl_command_register("dpif-dummy/delete-port", "dp port",
3351                              2, 2, dpif_dummy_delete_port, NULL);
3352 }
3353 \f
3354 /* Datapath Classifier. */
3355
3356 /* A set of rules that all have the same fields wildcarded. */
3357 struct dpcls_subtable {
3358     /* The fields are only used by writers. */
3359     struct cmap_node cmap_node OVS_GUARDED; /* Within dpcls 'subtables_map'. */
3360
3361     /* These fields are accessed by readers. */
3362     struct cmap rules;           /* Contains "struct dpcls_rule"s. */
3363     struct netdev_flow_key mask; /* Wildcards for fields (const). */
3364     /* 'mask' must be the last field, additional space is allocated here. */
3365 };
3366
3367 /* Initializes 'cls' as a classifier that initially contains no classification
3368  * rules. */
3369 static void
3370 dpcls_init(struct dpcls *cls)
3371 {
3372     cmap_init(&cls->subtables_map);
3373     pvector_init(&cls->subtables);
3374 }
3375
3376 static void
3377 dpcls_destroy_subtable(struct dpcls *cls, struct dpcls_subtable *subtable)
3378 {
3379     pvector_remove(&cls->subtables, subtable);
3380     cmap_remove(&cls->subtables_map, &subtable->cmap_node,
3381                 subtable->mask.hash);
3382     cmap_destroy(&subtable->rules);
3383     ovsrcu_postpone(free, subtable);
3384 }
3385
3386 /* Destroys 'cls'.  Rules within 'cls', if any, are not freed; this is the
3387  * caller's responsibility.
3388  * May only be called after all the readers have been terminated. */
3389 static void
3390 dpcls_destroy(struct dpcls *cls)
3391 {
3392     if (cls) {
3393         struct dpcls_subtable *subtable;
3394
3395         CMAP_FOR_EACH (subtable, cmap_node, &cls->subtables_map) {
3396             dpcls_destroy_subtable(cls, subtable);
3397         }
3398         cmap_destroy(&cls->subtables_map);
3399         pvector_destroy(&cls->subtables);
3400     }
3401 }
3402
3403 static struct dpcls_subtable *
3404 dpcls_create_subtable(struct dpcls *cls, const struct netdev_flow_key *mask)
3405 {
3406     struct dpcls_subtable *subtable;
3407
3408     /* Need to add one. */
3409     subtable = xmalloc(sizeof *subtable
3410                        - sizeof subtable->mask.mf + mask->len);
3411     cmap_init(&subtable->rules);
3412     netdev_flow_key_clone(&subtable->mask, mask);
3413     cmap_insert(&cls->subtables_map, &subtable->cmap_node, mask->hash);
3414     pvector_insert(&cls->subtables, subtable, 0);
3415
3416     return subtable;
3417 }
3418
3419 static inline struct dpcls_subtable *
3420 dpcls_find_subtable(struct dpcls *cls, const struct netdev_flow_key *mask)
3421 {
3422     struct dpcls_subtable *subtable;
3423
3424     CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (subtable, cmap_node, mask->hash,
3425                              &cls->subtables_map) {
3426         if (netdev_flow_key_equal(&subtable->mask, mask)) {
3427             return subtable;
3428         }
3429     }
3430     return dpcls_create_subtable(cls, mask);
3431 }
3432
3433 /* Insert 'rule' into 'cls'. */
3434 static void
3435 dpcls_insert(struct dpcls *cls, struct dpcls_rule *rule,
3436              const struct netdev_flow_key *mask)
3437 {
3438     struct dpcls_subtable *subtable = dpcls_find_subtable(cls, mask);
3439
3440     rule->mask = &subtable->mask;
3441     cmap_insert(&subtable->rules, &rule->cmap_node, rule->flow.hash);
3442 }
3443
3444 /* Removes 'rule' from 'cls', also destructing the 'rule'. */
3445 static void
3446 dpcls_remove(struct dpcls *cls, struct dpcls_rule *rule)
3447 {
3448     struct dpcls_subtable *subtable;
3449
3450     ovs_assert(rule->mask);
3451
3452     INIT_CONTAINER(subtable, rule->mask, mask);
3453
3454     if (cmap_remove(&subtable->rules, &rule->cmap_node, rule->flow.hash)
3455         == 0) {
3456         dpcls_destroy_subtable(cls, subtable);
3457     }
3458 }
3459
3460 /* Returns true if 'target' satisifies 'key' in 'mask', that is, if each 1-bit
3461  * in 'mask' the values in 'key' and 'target' are the same.
3462  *
3463  * Note: 'key' and 'mask' have the same mask, and 'key' is already masked. */
3464 static inline bool
3465 dpcls_rule_matches_key(const struct dpcls_rule *rule,
3466                        const struct netdev_flow_key *target)
3467 {
3468     const uint32_t *keyp = rule->flow.mf.inline_values;
3469     const uint32_t *maskp = rule->mask->mf.inline_values;
3470     uint32_t target_u32;
3471
3472     NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_MAP(target_u32, target, rule->flow.mf.map) {
3473         if (OVS_UNLIKELY((target_u32 & *maskp++) != *keyp++)) {
3474             return false;
3475         }
3476     }
3477     return true;
3478 }
3479
3480 /* For each miniflow in 'flows' performs a classifier lookup writing the result
3481  * into the corresponding slot in 'rules'.  If a particular entry in 'flows' is
3482  * NULL it is skipped.
3483  *
3484  * This function is optimized for use in the userspace datapath and therefore
3485  * does not implement a lot of features available in the standard
3486  * classifier_lookup() function.  Specifically, it does not implement
3487  * priorities, instead returning any rule which matches the flow.
3488  *
3489  * Returns true if all flows found a corresponding rule. */
3490 static bool
3491 dpcls_lookup(const struct dpcls *cls, const struct netdev_flow_key keys[],
3492              struct dpcls_rule **rules, const size_t cnt)
3493 {
3494     /* The batch size 16 was experimentally found faster than 8 or 32. */
3495     typedef uint16_t map_type;
3496 #define MAP_BITS (sizeof(map_type) * CHAR_BIT)
3497
3498 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
3499     const int N_MAPS = DIV_ROUND_UP(cnt, MAP_BITS);
3500 #else
3501     enum { N_MAPS = DIV_ROUND_UP(NETDEV_MAX_RX_BATCH, MAP_BITS) };
3502 #endif
3503     map_type maps[N_MAPS];
3504     struct dpcls_subtable *subtable;
3505
3506     memset(maps, 0xff, sizeof maps);
3507     if (cnt % MAP_BITS) {
3508         maps[N_MAPS - 1] >>= MAP_BITS - cnt % MAP_BITS; /* Clear extra bits. */
3509     }
3510     memset(rules, 0, cnt * sizeof *rules);
3511
3512     PVECTOR_FOR_EACH (subtable, &cls->subtables) {
3513         const struct netdev_flow_key *mkeys = keys;
3514         struct dpcls_rule **mrules = rules;
3515         map_type remains = 0;
3516         int m;
3517
3518         BUILD_ASSERT_DECL(sizeof remains == sizeof *maps);
3519
3520         for (m = 0; m < N_MAPS; m++, mkeys += MAP_BITS, mrules += MAP_BITS) {
3521             uint32_t hashes[MAP_BITS];
3522             const struct cmap_node *nodes[MAP_BITS];
3523             unsigned long map = maps[m];
3524             int i;
3525
3526             if (!map) {
3527                 continue; /* Skip empty maps. */
3528             }
3529
3530             /* Compute hashes for the remaining keys. */
3531             ULONG_FOR_EACH_1(i, map) {
3532                 hashes[i] = netdev_flow_key_hash_in_mask(&mkeys[i],
3533                                                          &subtable->mask);
3534             }
3535             /* Lookup. */
3536             map = cmap_find_batch(&subtable->rules, map, hashes, nodes);
3537             /* Check results. */
3538             ULONG_FOR_EACH_1(i, map) {
3539                 struct dpcls_rule *rule;
3540
3541                 CMAP_NODE_FOR_EACH (rule, cmap_node, nodes[i]) {
3542                     if (OVS_LIKELY(dpcls_rule_matches_key(rule, &mkeys[i]))) {
3543                         mrules[i] = rule;
3544                         goto next;
3545                     }
3546                 }
3547                 ULONG_SET0(map, i);   /* Did not match. */
3548             next:
3549                 ;                     /* Keep Sparse happy. */
3550             }
3551             maps[m] &= ~map;          /* Clear the found rules. */
3552             remains |= maps[m];
3553         }
3554         if (!remains) {
3555             return true;              /* All found. */
3556         }
3557     }
3558     return false;                     /* Some misses. */
3559 }