dpif-netdev: Fix race condition in pmd thread initialization.
[cascardo/ovs.git] / lib / dpif-netdev.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2016 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 <net/if.h>
25 #include <netinet/in.h>
26 #include <stdint.h>
27 #include <stdlib.h>
28 #include <string.h>
29 #include <sys/ioctl.h>
30 #include <sys/socket.h>
31 #include <sys/stat.h>
32 #include <unistd.h>
33
34 #include "bitmap.h"
35 #include "cmap.h"
36 #include "coverage.h"
37 #include "csum.h"
38 #include "dp-packet.h"
39 #include "dpif.h"
40 #include "dpif-provider.h"
41 #include "dummy.h"
42 #include "fat-rwlock.h"
43 #include "flow.h"
44 #include "hmapx.h"
45 #include "latch.h"
46 #include "netdev.h"
47 #include "netdev-dpdk.h"
48 #include "netdev-vport.h"
49 #include "netlink.h"
50 #include "odp-execute.h"
51 #include "odp-util.h"
52 #include "openvswitch/dynamic-string.h"
53 #include "openvswitch/list.h"
54 #include "openvswitch/match.h"
55 #include "openvswitch/ofp-print.h"
56 #include "openvswitch/ofpbuf.h"
57 #include "openvswitch/vlog.h"
58 #include "ovs-numa.h"
59 #include "ovs-rcu.h"
60 #include "packets.h"
61 #include "poll-loop.h"
62 #include "pvector.h"
63 #include "random.h"
64 #include "seq.h"
65 #include "shash.h"
66 #include "sset.h"
67 #include "timeval.h"
68 #include "tnl-neigh-cache.h"
69 #include "tnl-ports.h"
70 #include "unixctl.h"
71 #include "util.h"
72
73 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(dpif_netdev);
74
75 #define FLOW_DUMP_MAX_BATCH 50
76 /* Use per thread recirc_depth to prevent recirculation loop. */
77 #define MAX_RECIRC_DEPTH 5
78 DEFINE_STATIC_PER_THREAD_DATA(uint32_t, recirc_depth, 0)
79
80 /* Configuration parameters. */
81 enum { MAX_FLOWS = 65536 };     /* Maximum number of flows in flow table. */
82
83 /* Protects against changes to 'dp_netdevs'. */
84 static struct ovs_mutex dp_netdev_mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
85
86 /* Contains all 'struct dp_netdev's. */
87 static struct shash dp_netdevs OVS_GUARDED_BY(dp_netdev_mutex)
88     = SHASH_INITIALIZER(&dp_netdevs);
89
90 static struct vlog_rate_limit upcall_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(600, 600);
91
92 static struct odp_support dp_netdev_support = {
93     .max_mpls_depth = SIZE_MAX,
94     .recirc = true,
95 };
96
97 /* Stores a miniflow with inline values */
98
99 struct netdev_flow_key {
100     uint32_t hash;       /* Hash function differs for different users. */
101     uint32_t len;        /* Length of the following miniflow (incl. map). */
102     struct miniflow mf;
103     uint64_t buf[FLOW_MAX_PACKET_U64S];
104 };
105
106 /* Exact match cache for frequently used flows
107  *
108  * The cache uses a 32-bit hash of the packet (which can be the RSS hash) to
109  * search its entries for a miniflow that matches exactly the miniflow of the
110  * packet. It stores the 'dpcls_rule' (rule) that matches the miniflow.
111  *
112  * A cache entry holds a reference to its 'dp_netdev_flow'.
113  *
114  * A miniflow with a given hash can be in one of EM_FLOW_HASH_SEGS different
115  * entries. The 32-bit hash is split into EM_FLOW_HASH_SEGS values (each of
116  * them is EM_FLOW_HASH_SHIFT bits wide and the remainder is thrown away). Each
117  * value is the index of a cache entry where the miniflow could be.
118  *
119  *
120  * Thread-safety
121  * =============
122  *
123  * Each pmd_thread has its own private exact match cache.
124  * If dp_netdev_input is not called from a pmd thread, a mutex is used.
125  */
126
127 #define EM_FLOW_HASH_SHIFT 13
128 #define EM_FLOW_HASH_ENTRIES (1u << EM_FLOW_HASH_SHIFT)
129 #define EM_FLOW_HASH_MASK (EM_FLOW_HASH_ENTRIES - 1)
130 #define EM_FLOW_HASH_SEGS 2
131
132 struct emc_entry {
133     struct dp_netdev_flow *flow;
134     struct netdev_flow_key key;   /* key.hash used for emc hash value. */
135 };
136
137 struct emc_cache {
138     struct emc_entry entries[EM_FLOW_HASH_ENTRIES];
139     int sweep_idx;                /* For emc_cache_slow_sweep(). */
140 };
141
142 /* Iterate in the exact match cache through every entry that might contain a
143  * miniflow with hash 'HASH'. */
144 #define EMC_FOR_EACH_POS_WITH_HASH(EMC, CURRENT_ENTRY, HASH)                 \
145     for (uint32_t i__ = 0, srch_hash__ = (HASH);                             \
146          (CURRENT_ENTRY) = &(EMC)->entries[srch_hash__ & EM_FLOW_HASH_MASK], \
147          i__ < EM_FLOW_HASH_SEGS;                                            \
148          i__++, srch_hash__ >>= EM_FLOW_HASH_SHIFT)
149 \f
150 /* Simple non-wildcarding single-priority classifier. */
151
152 struct dpcls {
153     struct cmap subtables_map;
154     struct pvector subtables;
155 };
156
157 /* A rule to be inserted to the classifier. */
158 struct dpcls_rule {
159     struct cmap_node cmap_node;   /* Within struct dpcls_subtable 'rules'. */
160     struct netdev_flow_key *mask; /* Subtable's mask. */
161     struct netdev_flow_key flow;  /* Matching key. */
162     /* 'flow' must be the last field, additional space is allocated here. */
163 };
164
165 static void dpcls_init(struct dpcls *);
166 static void dpcls_destroy(struct dpcls *);
167 static void dpcls_insert(struct dpcls *, struct dpcls_rule *,
168                          const struct netdev_flow_key *mask);
169 static void dpcls_remove(struct dpcls *, struct dpcls_rule *);
170 static bool dpcls_lookup(const struct dpcls *cls,
171                          const struct netdev_flow_key keys[],
172                          struct dpcls_rule **rules, size_t cnt);
173 \f
174 /* Datapath based on the network device interface from netdev.h.
175  *
176  *
177  * Thread-safety
178  * =============
179  *
180  * Some members, marked 'const', are immutable.  Accessing other members
181  * requires synchronization, as noted in more detail below.
182  *
183  * Acquisition order is, from outermost to innermost:
184  *
185  *    dp_netdev_mutex (global)
186  *    port_mutex
187  */
188 struct dp_netdev {
189     const struct dpif_class *const class;
190     const char *const name;
191     struct dpif *dpif;
192     struct ovs_refcount ref_cnt;
193     atomic_flag destroyed;
194
195     /* Ports.
196      *
197      * Protected by RCU.  Take the mutex to add or remove ports. */
198     struct ovs_mutex port_mutex;
199     struct cmap ports;
200     struct seq *port_seq;       /* Incremented whenever a port changes. */
201
202     /* Protects access to ofproto-dpif-upcall interface during revalidator
203      * thread synchronization. */
204     struct fat_rwlock upcall_rwlock;
205     upcall_callback *upcall_cb;  /* Callback function for executing upcalls. */
206     void *upcall_aux;
207
208     /* Callback function for notifying the purging of dp flows (during
209      * reseting pmd deletion). */
210     dp_purge_callback *dp_purge_cb;
211     void *dp_purge_aux;
212
213     /* Stores all 'struct dp_netdev_pmd_thread's. */
214     struct cmap poll_threads;
215
216     /* Protects the access of the 'struct dp_netdev_pmd_thread'
217      * instance for non-pmd thread. */
218     struct ovs_mutex non_pmd_mutex;
219
220     /* Each pmd thread will store its pointer to
221      * 'struct dp_netdev_pmd_thread' in 'per_pmd_key'. */
222     ovsthread_key_t per_pmd_key;
223
224     /* Cpu mask for pin of pmd threads. */
225     char *pmd_cmask;
226     uint64_t last_tnl_conf_seq;
227 };
228
229 static struct dp_netdev_port *dp_netdev_lookup_port(const struct dp_netdev *dp,
230                                                     odp_port_t);
231
232 enum dp_stat_type {
233     DP_STAT_EXACT_HIT,          /* Packets that had an exact match (emc). */
234     DP_STAT_MASKED_HIT,         /* Packets that matched in the flow table. */
235     DP_STAT_MISS,               /* Packets that did not match. */
236     DP_STAT_LOST,               /* Packets not passed up to the client. */
237     DP_N_STATS
238 };
239
240 enum pmd_cycles_counter_type {
241     PMD_CYCLES_POLLING,         /* Cycles spent polling NICs. */
242     PMD_CYCLES_PROCESSING,      /* Cycles spent processing packets */
243     PMD_N_CYCLES
244 };
245
246 /* A port in a netdev-based datapath. */
247 struct dp_netdev_port {
248     odp_port_t port_no;
249     struct netdev *netdev;
250     struct cmap_node node;      /* Node in dp_netdev's 'ports'. */
251     struct netdev_saved_flags *sf;
252     unsigned n_rxq;             /* Number of elements in 'rxq' */
253     struct netdev_rxq **rxq;
254     char *type;                 /* Port type as requested by user. */
255     int latest_requested_n_rxq; /* Latest requested from netdev number
256                                    of rx queues. */
257 };
258
259 /* Contained by struct dp_netdev_flow's 'stats' member.  */
260 struct dp_netdev_flow_stats {
261     atomic_llong used;             /* Last used time, in monotonic msecs. */
262     atomic_ullong packet_count;    /* Number of packets matched. */
263     atomic_ullong byte_count;      /* Number of bytes matched. */
264     atomic_uint16_t tcp_flags;     /* Bitwise-OR of seen tcp_flags values. */
265 };
266
267 /* A flow in 'dp_netdev_pmd_thread's 'flow_table'.
268  *
269  *
270  * Thread-safety
271  * =============
272  *
273  * Except near the beginning or ending of its lifespan, rule 'rule' belongs to
274  * its pmd thread's classifier.  The text below calls this classifier 'cls'.
275  *
276  * Motivation
277  * ----------
278  *
279  * The thread safety rules described here for "struct dp_netdev_flow" are
280  * motivated by two goals:
281  *
282  *    - Prevent threads that read members of "struct dp_netdev_flow" from
283  *      reading bad data due to changes by some thread concurrently modifying
284  *      those members.
285  *
286  *    - Prevent two threads making changes to members of a given "struct
287  *      dp_netdev_flow" from interfering with each other.
288  *
289  *
290  * Rules
291  * -----
292  *
293  * A flow 'flow' may be accessed without a risk of being freed during an RCU
294  * grace period.  Code that needs to hold onto a flow for a while
295  * should try incrementing 'flow->ref_cnt' with dp_netdev_flow_ref().
296  *
297  * 'flow->ref_cnt' protects 'flow' from being freed.  It doesn't protect the
298  * flow from being deleted from 'cls' and it doesn't protect members of 'flow'
299  * from modification.
300  *
301  * Some members, marked 'const', are immutable.  Accessing other members
302  * requires synchronization, as noted in more detail below.
303  */
304 struct dp_netdev_flow {
305     const struct flow flow;      /* Unmasked flow that created this entry. */
306     /* Hash table index by unmasked flow. */
307     const struct cmap_node node; /* In owning dp_netdev_pmd_thread's */
308                                  /* 'flow_table'. */
309     const ovs_u128 ufid;         /* Unique flow identifier. */
310     const unsigned pmd_id;       /* The 'core_id' of pmd thread owning this */
311                                  /* flow. */
312
313     /* Number of references.
314      * The classifier owns one reference.
315      * Any thread trying to keep a rule from being freed should hold its own
316      * reference. */
317     struct ovs_refcount ref_cnt;
318
319     bool dead;
320
321     /* Statistics. */
322     struct dp_netdev_flow_stats stats;
323
324     /* Actions. */
325     OVSRCU_TYPE(struct dp_netdev_actions *) actions;
326
327     /* While processing a group of input packets, the datapath uses the next
328      * member to store a pointer to the output batch for the flow.  It is
329      * reset after the batch has been sent out (See dp_netdev_queue_batches(),
330      * packet_batch_per_flow_init() and packet_batch_per_flow_execute()). */
331     struct packet_batch_per_flow *batch;
332
333     /* Packet classification. */
334     struct dpcls_rule cr;        /* In owning dp_netdev's 'cls'. */
335     /* 'cr' must be the last member. */
336 };
337
338 static void dp_netdev_flow_unref(struct dp_netdev_flow *);
339 static bool dp_netdev_flow_ref(struct dp_netdev_flow *);
340 static int dpif_netdev_flow_from_nlattrs(const struct nlattr *, uint32_t,
341                                          struct flow *);
342
343 /* A set of datapath actions within a "struct dp_netdev_flow".
344  *
345  *
346  * Thread-safety
347  * =============
348  *
349  * A struct dp_netdev_actions 'actions' is protected with RCU. */
350 struct dp_netdev_actions {
351     /* These members are immutable: they do not change during the struct's
352      * lifetime.  */
353     unsigned int size;          /* Size of 'actions', in bytes. */
354     struct nlattr actions[];    /* Sequence of OVS_ACTION_ATTR_* attributes. */
355 };
356
357 struct dp_netdev_actions *dp_netdev_actions_create(const struct nlattr *,
358                                                    size_t);
359 struct dp_netdev_actions *dp_netdev_flow_get_actions(
360     const struct dp_netdev_flow *);
361 static void dp_netdev_actions_free(struct dp_netdev_actions *);
362
363 /* Contained by struct dp_netdev_pmd_thread's 'stats' member.  */
364 struct dp_netdev_pmd_stats {
365     /* Indexed by DP_STAT_*. */
366     atomic_ullong n[DP_N_STATS];
367 };
368
369 /* Contained by struct dp_netdev_pmd_thread's 'cycle' member.  */
370 struct dp_netdev_pmd_cycles {
371     /* Indexed by PMD_CYCLES_*. */
372     atomic_ullong n[PMD_N_CYCLES];
373 };
374
375 /* Contained by struct dp_netdev_pmd_thread's 'poll_list' member. */
376 struct rxq_poll {
377     struct dp_netdev_port *port;
378     struct netdev_rxq *rx;
379     struct ovs_list node;
380 };
381
382 /* PMD: Poll modes drivers.  PMD accesses devices via polling to eliminate
383  * the performance overhead of interrupt processing.  Therefore netdev can
384  * not implement rx-wait for these devices.  dpif-netdev needs to poll
385  * these device to check for recv buffer.  pmd-thread does polling for
386  * devices assigned to itself.
387  *
388  * DPDK used PMD for accessing NIC.
389  *
390  * Note, instance with cpu core id NON_PMD_CORE_ID will be reserved for
391  * I/O of all non-pmd threads.  There will be no actual thread created
392  * for the instance.
393  *
394  * Each struct has its own flow table and classifier.  Packets received
395  * from managed ports are looked up in the corresponding pmd thread's
396  * flow table, and are executed with the found actions.
397  * */
398 struct dp_netdev_pmd_thread {
399     struct dp_netdev *dp;
400     struct ovs_refcount ref_cnt;    /* Every reference must be refcount'ed. */
401     struct cmap_node node;          /* In 'dp->poll_threads'. */
402
403     pthread_cond_t cond;            /* For synchronizing pmd thread reload. */
404     struct ovs_mutex cond_mutex;    /* Mutex for condition variable. */
405
406     /* Per thread exact-match cache.  Note, the instance for cpu core
407      * NON_PMD_CORE_ID can be accessed by multiple threads, and thusly
408      * need to be protected (e.g. by 'dp_netdev_mutex').  All other
409      * instances will only be accessed by its own pmd thread. */
410     struct emc_cache flow_cache;
411
412     /* Classifier and Flow-Table.
413      *
414      * Writers of 'flow_table' must take the 'flow_mutex'.  Corresponding
415      * changes to 'cls' must be made while still holding the 'flow_mutex'.
416      */
417     struct ovs_mutex flow_mutex;
418     struct dpcls cls;
419     struct cmap flow_table OVS_GUARDED; /* Flow table. */
420
421     /* Statistics. */
422     struct dp_netdev_pmd_stats stats;
423
424     /* Cycles counters */
425     struct dp_netdev_pmd_cycles cycles;
426
427     /* Used to count cicles. See 'cycles_counter_end()' */
428     unsigned long long last_cycles;
429
430     struct latch exit_latch;        /* For terminating the pmd thread. */
431     atomic_uint change_seq;         /* For reloading pmd ports. */
432     pthread_t thread;
433     unsigned core_id;               /* CPU core id of this pmd thread. */
434     int numa_id;                    /* numa node id of this pmd thread. */
435     atomic_int tx_qid;              /* Queue id used by this pmd thread to
436                                      * send packets on all netdevs */
437
438     struct ovs_mutex poll_mutex;    /* Mutex for poll_list. */
439     /* List of rx queues to poll. */
440     struct ovs_list poll_list OVS_GUARDED;
441     int poll_cnt;                   /* Number of elemints in poll_list. */
442
443     /* Only a pmd thread can write on its own 'cycles' and 'stats'.
444      * The main thread keeps 'stats_zero' and 'cycles_zero' as base
445      * values and subtracts them from 'stats' and 'cycles' before
446      * reporting to the user */
447     unsigned long long stats_zero[DP_N_STATS];
448     uint64_t cycles_zero[PMD_N_CYCLES];
449 };
450
451 #define PMD_INITIAL_SEQ 1
452
453 /* Interface to netdev-based datapath. */
454 struct dpif_netdev {
455     struct dpif dpif;
456     struct dp_netdev *dp;
457     uint64_t last_port_seq;
458 };
459
460 static int get_port_by_number(struct dp_netdev *dp, odp_port_t port_no,
461                               struct dp_netdev_port **portp);
462 static int get_port_by_name(struct dp_netdev *dp, const char *devname,
463                             struct dp_netdev_port **portp);
464 static void dp_netdev_free(struct dp_netdev *)
465     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex);
466 static int do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname,
467                        const char *type, odp_port_t port_no)
468     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex);
469 static void do_del_port(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *)
470     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex);
471 static int dpif_netdev_open(const struct dpif_class *, const char *name,
472                             bool create, struct dpif **);
473 static void dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
474                                       struct dp_packet_batch *,
475                                       bool may_steal,
476                                       const struct nlattr *actions,
477                                       size_t actions_len);
478 static void dp_netdev_input(struct dp_netdev_pmd_thread *,
479                             struct dp_packet_batch *, odp_port_t port_no);
480 static void dp_netdev_recirculate(struct dp_netdev_pmd_thread *,
481                                   struct dp_packet_batch *);
482
483 static void dp_netdev_disable_upcall(struct dp_netdev *);
484 static void dp_netdev_pmd_reload_done(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
485 static void dp_netdev_configure_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
486                                     struct dp_netdev *dp, unsigned core_id,
487                                     int numa_id);
488 static void dp_netdev_destroy_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
489 static void dp_netdev_set_nonpmd(struct dp_netdev *dp);
490 static struct dp_netdev_pmd_thread *dp_netdev_get_pmd(struct dp_netdev *dp,
491                                                       unsigned core_id);
492 static struct dp_netdev_pmd_thread *
493 dp_netdev_pmd_get_next(struct dp_netdev *dp, struct cmap_position *pos);
494 static void dp_netdev_destroy_all_pmds(struct dp_netdev *dp);
495 static void dp_netdev_del_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id);
496 static void dp_netdev_set_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id);
497 static void dp_netdev_pmd_clear_poll_list(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
498 static void dp_netdev_del_port_from_all_pmds(struct dp_netdev *dp,
499                                              struct dp_netdev_port *port);
500 static void
501 dp_netdev_add_port_to_pmds(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *port);
502 static void
503 dp_netdev_add_rxq_to_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
504                          struct dp_netdev_port *port, struct netdev_rxq *rx);
505 static struct dp_netdev_pmd_thread *
506 dp_netdev_less_loaded_pmd_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id);
507 static void dp_netdev_reset_pmd_threads(struct dp_netdev *dp);
508 static bool dp_netdev_pmd_try_ref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
509 static void dp_netdev_pmd_unref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
510 static void dp_netdev_pmd_flow_flush(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
511
512 static inline bool emc_entry_alive(struct emc_entry *ce);
513 static void emc_clear_entry(struct emc_entry *ce);
514
515 static void
516 emc_cache_init(struct emc_cache *flow_cache)
517 {
518     int i;
519
520     flow_cache->sweep_idx = 0;
521     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(flow_cache->entries); i++) {
522         flow_cache->entries[i].flow = NULL;
523         flow_cache->entries[i].key.hash = 0;
524         flow_cache->entries[i].key.len = sizeof(struct miniflow);
525         flowmap_init(&flow_cache->entries[i].key.mf.map);
526     }
527 }
528
529 static void
530 emc_cache_uninit(struct emc_cache *flow_cache)
531 {
532     int i;
533
534     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(flow_cache->entries); i++) {
535         emc_clear_entry(&flow_cache->entries[i]);
536     }
537 }
538
539 /* Check and clear dead flow references slowly (one entry at each
540  * invocation).  */
541 static void
542 emc_cache_slow_sweep(struct emc_cache *flow_cache)
543 {
544     struct emc_entry *entry = &flow_cache->entries[flow_cache->sweep_idx];
545
546     if (!emc_entry_alive(entry)) {
547         emc_clear_entry(entry);
548     }
549     flow_cache->sweep_idx = (flow_cache->sweep_idx + 1) & EM_FLOW_HASH_MASK;
550 }
551
552 /* Returns true if 'dpif' is a netdev or dummy dpif, false otherwise. */
553 bool
554 dpif_is_netdev(const struct dpif *dpif)
555 {
556     return dpif->dpif_class->open == dpif_netdev_open;
557 }
558
559 static struct dpif_netdev *
560 dpif_netdev_cast(const struct dpif *dpif)
561 {
562     ovs_assert(dpif_is_netdev(dpif));
563     return CONTAINER_OF(dpif, struct dpif_netdev, dpif);
564 }
565
566 static struct dp_netdev *
567 get_dp_netdev(const struct dpif *dpif)
568 {
569     return dpif_netdev_cast(dpif)->dp;
570 }
571 \f
572 enum pmd_info_type {
573     PMD_INFO_SHOW_STATS,  /* Show how cpu cycles are spent. */
574     PMD_INFO_CLEAR_STATS, /* Set the cycles count to 0. */
575     PMD_INFO_SHOW_RXQ     /* Show poll-lists of pmd threads. */
576 };
577
578 static void
579 pmd_info_show_stats(struct ds *reply,
580                     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
581                     unsigned long long stats[DP_N_STATS],
582                     uint64_t cycles[PMD_N_CYCLES])
583 {
584     unsigned long long total_packets = 0;
585     uint64_t total_cycles = 0;
586     int i;
587
588     /* These loops subtracts reference values ('*_zero') from the counters.
589      * Since loads and stores are relaxed, it might be possible for a '*_zero'
590      * value to be more recent than the current value we're reading from the
591      * counter.  This is not a big problem, since these numbers are not
592      * supposed to be too accurate, but we should at least make sure that
593      * the result is not negative. */
594     for (i = 0; i < DP_N_STATS; i++) {
595         if (stats[i] > pmd->stats_zero[i]) {
596             stats[i] -= pmd->stats_zero[i];
597         } else {
598             stats[i] = 0;
599         }
600
601         if (i != DP_STAT_LOST) {
602             /* Lost packets are already included in DP_STAT_MISS */
603             total_packets += stats[i];
604         }
605     }
606
607     for (i = 0; i < PMD_N_CYCLES; i++) {
608         if (cycles[i] > pmd->cycles_zero[i]) {
609            cycles[i] -= pmd->cycles_zero[i];
610         } else {
611             cycles[i] = 0;
612         }
613
614         total_cycles += cycles[i];
615     }
616
617     ds_put_cstr(reply, (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID)
618                         ? "main thread" : "pmd thread");
619
620     if (pmd->numa_id != OVS_NUMA_UNSPEC) {
621         ds_put_format(reply, " numa_id %d", pmd->numa_id);
622     }
623     if (pmd->core_id != OVS_CORE_UNSPEC && pmd->core_id != NON_PMD_CORE_ID) {
624         ds_put_format(reply, " core_id %u", pmd->core_id);
625     }
626     ds_put_cstr(reply, ":\n");
627
628     ds_put_format(reply,
629                   "\temc hits:%llu\n\tmegaflow hits:%llu\n"
630                   "\tmiss:%llu\n\tlost:%llu\n",
631                   stats[DP_STAT_EXACT_HIT], stats[DP_STAT_MASKED_HIT],
632                   stats[DP_STAT_MISS], stats[DP_STAT_LOST]);
633
634     if (total_cycles == 0) {
635         return;
636     }
637
638     ds_put_format(reply,
639                   "\tpolling cycles:%"PRIu64" (%.02f%%)\n"
640                   "\tprocessing cycles:%"PRIu64" (%.02f%%)\n",
641                   cycles[PMD_CYCLES_POLLING],
642                   cycles[PMD_CYCLES_POLLING] / (double)total_cycles * 100,
643                   cycles[PMD_CYCLES_PROCESSING],
644                   cycles[PMD_CYCLES_PROCESSING] / (double)total_cycles * 100);
645
646     if (total_packets == 0) {
647         return;
648     }
649
650     ds_put_format(reply,
651                   "\tavg cycles per packet: %.02f (%"PRIu64"/%llu)\n",
652                   total_cycles / (double)total_packets,
653                   total_cycles, total_packets);
654
655     ds_put_format(reply,
656                   "\tavg processing cycles per packet: "
657                   "%.02f (%"PRIu64"/%llu)\n",
658                   cycles[PMD_CYCLES_PROCESSING] / (double)total_packets,
659                   cycles[PMD_CYCLES_PROCESSING], total_packets);
660 }
661
662 static void
663 pmd_info_clear_stats(struct ds *reply OVS_UNUSED,
664                     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
665                     unsigned long long stats[DP_N_STATS],
666                     uint64_t cycles[PMD_N_CYCLES])
667 {
668     int i;
669
670     /* We cannot write 'stats' and 'cycles' (because they're written by other
671      * threads) and we shouldn't change 'stats' (because they're used to count
672      * datapath stats, which must not be cleared here).  Instead, we save the
673      * current values and subtract them from the values to be displayed in the
674      * future */
675     for (i = 0; i < DP_N_STATS; i++) {
676         pmd->stats_zero[i] = stats[i];
677     }
678     for (i = 0; i < PMD_N_CYCLES; i++) {
679         pmd->cycles_zero[i] = cycles[i];
680     }
681 }
682
683 static void
684 pmd_info_show_rxq(struct ds *reply, struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
685 {
686     if (pmd->core_id != NON_PMD_CORE_ID) {
687         struct rxq_poll *poll;
688         const char *prev_name = NULL;
689
690         ds_put_format(reply, "pmd thread numa_id %d core_id %u:\n",
691                       pmd->numa_id, pmd->core_id);
692
693         ovs_mutex_lock(&pmd->poll_mutex);
694         LIST_FOR_EACH (poll, node, &pmd->poll_list) {
695             const char *name = netdev_get_name(poll->port->netdev);
696
697             if (!prev_name || strcmp(name, prev_name)) {
698                 if (prev_name) {
699                     ds_put_cstr(reply, "\n");
700                 }
701                 ds_put_format(reply, "\tport: %s\tqueue-id:",
702                               netdev_get_name(poll->port->netdev));
703             }
704             ds_put_format(reply, " %d", netdev_rxq_get_queue_id(poll->rx));
705             prev_name = name;
706         }
707         ovs_mutex_unlock(&pmd->poll_mutex);
708         ds_put_cstr(reply, "\n");
709     }
710 }
711
712 static void
713 dpif_netdev_pmd_info(struct unixctl_conn *conn, int argc, const char *argv[],
714                      void *aux)
715 {
716     struct ds reply = DS_EMPTY_INITIALIZER;
717     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
718     struct dp_netdev *dp = NULL;
719     enum pmd_info_type type = *(enum pmd_info_type *) aux;
720
721     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
722
723     if (argc == 2) {
724         dp = shash_find_data(&dp_netdevs, argv[1]);
725     } else if (shash_count(&dp_netdevs) == 1) {
726         /* There's only one datapath */
727         dp = shash_first(&dp_netdevs)->data;
728     }
729
730     if (!dp) {
731         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
732         unixctl_command_reply_error(conn,
733                                     "please specify an existing datapath");
734         return;
735     }
736
737     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
738         if (type == PMD_INFO_SHOW_RXQ) {
739             pmd_info_show_rxq(&reply, pmd);
740         } else {
741             unsigned long long stats[DP_N_STATS];
742             uint64_t cycles[PMD_N_CYCLES];
743             int i;
744
745             /* Read current stats and cycle counters */
746             for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(stats); i++) {
747                 atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[i], &stats[i]);
748             }
749             for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(cycles); i++) {
750                 atomic_read_relaxed(&pmd->cycles.n[i], &cycles[i]);
751             }
752
753             if (type == PMD_INFO_CLEAR_STATS) {
754                 pmd_info_clear_stats(&reply, pmd, stats, cycles);
755             } else if (type == PMD_INFO_SHOW_STATS) {
756                 pmd_info_show_stats(&reply, pmd, stats, cycles);
757             }
758         }
759     }
760
761     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
762
763     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&reply));
764     ds_destroy(&reply);
765 }
766 \f
767 static int
768 dpif_netdev_init(void)
769 {
770     static enum pmd_info_type show_aux = PMD_INFO_SHOW_STATS,
771                               clear_aux = PMD_INFO_CLEAR_STATS,
772                               poll_aux = PMD_INFO_SHOW_RXQ;
773
774     unixctl_command_register("dpif-netdev/pmd-stats-show", "[dp]",
775                              0, 1, dpif_netdev_pmd_info,
776                              (void *)&show_aux);
777     unixctl_command_register("dpif-netdev/pmd-stats-clear", "[dp]",
778                              0, 1, dpif_netdev_pmd_info,
779                              (void *)&clear_aux);
780     unixctl_command_register("dpif-netdev/pmd-rxq-show", "[dp]",
781                              0, 1, dpif_netdev_pmd_info,
782                              (void *)&poll_aux);
783     return 0;
784 }
785
786 static int
787 dpif_netdev_enumerate(struct sset *all_dps,
788                       const struct dpif_class *dpif_class)
789 {
790     struct shash_node *node;
791
792     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
793     SHASH_FOR_EACH(node, &dp_netdevs) {
794         struct dp_netdev *dp = node->data;
795         if (dpif_class != dp->class) {
796             /* 'dp_netdevs' contains both "netdev" and "dummy" dpifs.
797              * If the class doesn't match, skip this dpif. */
798              continue;
799         }
800         sset_add(all_dps, node->name);
801     }
802     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
803
804     return 0;
805 }
806
807 static bool
808 dpif_netdev_class_is_dummy(const struct dpif_class *class)
809 {
810     return class != &dpif_netdev_class;
811 }
812
813 static const char *
814 dpif_netdev_port_open_type(const struct dpif_class *class, const char *type)
815 {
816     return strcmp(type, "internal") ? type
817                   : dpif_netdev_class_is_dummy(class) ? "dummy"
818                   : "tap";
819 }
820
821 static struct dpif *
822 create_dpif_netdev(struct dp_netdev *dp)
823 {
824     uint16_t netflow_id = hash_string(dp->name, 0);
825     struct dpif_netdev *dpif;
826
827     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
828
829     dpif = xmalloc(sizeof *dpif);
830     dpif_init(&dpif->dpif, dp->class, dp->name, netflow_id >> 8, netflow_id);
831     dpif->dp = dp;
832     dpif->last_port_seq = seq_read(dp->port_seq);
833
834     return &dpif->dpif;
835 }
836
837 /* Choose an unused, non-zero port number and return it on success.
838  * Return ODPP_NONE on failure. */
839 static odp_port_t
840 choose_port(struct dp_netdev *dp, const char *name)
841     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
842 {
843     uint32_t port_no;
844
845     if (dp->class != &dpif_netdev_class) {
846         const char *p;
847         int start_no = 0;
848
849         /* If the port name begins with "br", start the number search at
850          * 100 to make writing tests easier. */
851         if (!strncmp(name, "br", 2)) {
852             start_no = 100;
853         }
854
855         /* If the port name contains a number, try to assign that port number.
856          * This can make writing unit tests easier because port numbers are
857          * predictable. */
858         for (p = name; *p != '\0'; p++) {
859             if (isdigit((unsigned char) *p)) {
860                 port_no = start_no + strtol(p, NULL, 10);
861                 if (port_no > 0 && port_no != odp_to_u32(ODPP_NONE)
862                     && !dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(port_no))) {
863                     return u32_to_odp(port_no);
864                 }
865                 break;
866             }
867         }
868     }
869
870     for (port_no = 1; port_no <= UINT16_MAX; port_no++) {
871         if (!dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(port_no))) {
872             return u32_to_odp(port_no);
873         }
874     }
875
876     return ODPP_NONE;
877 }
878
879 static int
880 create_dp_netdev(const char *name, const struct dpif_class *class,
881                  struct dp_netdev **dpp)
882     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex)
883 {
884     struct dp_netdev *dp;
885     int error;
886
887     dp = xzalloc(sizeof *dp);
888     shash_add(&dp_netdevs, name, dp);
889
890     *CONST_CAST(const struct dpif_class **, &dp->class) = class;
891     *CONST_CAST(const char **, &dp->name) = xstrdup(name);
892     ovs_refcount_init(&dp->ref_cnt);
893     atomic_flag_clear(&dp->destroyed);
894
895     ovs_mutex_init(&dp->port_mutex);
896     cmap_init(&dp->ports);
897     dp->port_seq = seq_create();
898     fat_rwlock_init(&dp->upcall_rwlock);
899
900     /* Disable upcalls by default. */
901     dp_netdev_disable_upcall(dp);
902     dp->upcall_aux = NULL;
903     dp->upcall_cb = NULL;
904
905     cmap_init(&dp->poll_threads);
906     ovs_mutex_init_recursive(&dp->non_pmd_mutex);
907     ovsthread_key_create(&dp->per_pmd_key, NULL);
908
909     dp_netdev_set_nonpmd(dp);
910
911     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
912     error = do_add_port(dp, name, "internal", ODPP_LOCAL);
913     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
914     if (error) {
915         dp_netdev_free(dp);
916         return error;
917     }
918
919     dp->last_tnl_conf_seq = seq_read(tnl_conf_seq);
920     *dpp = dp;
921     return 0;
922 }
923
924 static int
925 dpif_netdev_open(const struct dpif_class *class, const char *name,
926                  bool create, struct dpif **dpifp)
927 {
928     struct dp_netdev *dp;
929     int error;
930
931     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
932     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, name);
933     if (!dp) {
934         error = create ? create_dp_netdev(name, class, &dp) : ENODEV;
935     } else {
936         error = (dp->class != class ? EINVAL
937                  : create ? EEXIST
938                  : 0);
939     }
940     if (!error) {
941         *dpifp = create_dpif_netdev(dp);
942         dp->dpif = *dpifp;
943     }
944     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
945
946     return error;
947 }
948
949 static void
950 dp_netdev_destroy_upcall_lock(struct dp_netdev *dp)
951     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
952 {
953     /* Check that upcalls are disabled, i.e. that the rwlock is taken */
954     ovs_assert(fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock));
955
956     /* Before freeing a lock we should release it */
957     fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
958     fat_rwlock_destroy(&dp->upcall_rwlock);
959 }
960
961 /* Requires dp_netdev_mutex so that we can't get a new reference to 'dp'
962  * through the 'dp_netdevs' shash while freeing 'dp'. */
963 static void
964 dp_netdev_free(struct dp_netdev *dp)
965     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex)
966 {
967     struct dp_netdev_port *port;
968
969     shash_find_and_delete(&dp_netdevs, dp->name);
970
971     dp_netdev_destroy_all_pmds(dp);
972     ovs_mutex_destroy(&dp->non_pmd_mutex);
973     ovsthread_key_delete(dp->per_pmd_key);
974
975     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
976     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
977         /* PMD threads are destroyed here. do_del_port() cannot quiesce */
978         do_del_port(dp, port);
979     }
980     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
981     cmap_destroy(&dp->poll_threads);
982
983     seq_destroy(dp->port_seq);
984     cmap_destroy(&dp->ports);
985     ovs_mutex_destroy(&dp->port_mutex);
986
987     /* Upcalls must be disabled at this point */
988     dp_netdev_destroy_upcall_lock(dp);
989
990     free(dp->pmd_cmask);
991     free(CONST_CAST(char *, dp->name));
992     free(dp);
993 }
994
995 static void
996 dp_netdev_unref(struct dp_netdev *dp)
997 {
998     if (dp) {
999         /* Take dp_netdev_mutex so that, if dp->ref_cnt falls to zero, we can't
1000          * get a new reference to 'dp' through the 'dp_netdevs' shash. */
1001         ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
1002         if (ovs_refcount_unref_relaxed(&dp->ref_cnt) == 1) {
1003             dp_netdev_free(dp);
1004         }
1005         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
1006     }
1007 }
1008
1009 static void
1010 dpif_netdev_close(struct dpif *dpif)
1011 {
1012     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1013
1014     dp_netdev_unref(dp);
1015     free(dpif);
1016 }
1017
1018 static int
1019 dpif_netdev_destroy(struct dpif *dpif)
1020 {
1021     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1022
1023     if (!atomic_flag_test_and_set(&dp->destroyed)) {
1024         if (ovs_refcount_unref_relaxed(&dp->ref_cnt) == 1) {
1025             /* Can't happen: 'dpif' still owns a reference to 'dp'. */
1026             OVS_NOT_REACHED();
1027         }
1028     }
1029
1030     return 0;
1031 }
1032
1033 /* Add 'n' to the atomic variable 'var' non-atomically and using relaxed
1034  * load/store semantics.  While the increment is not atomic, the load and
1035  * store operations are, making it impossible to read inconsistent values.
1036  *
1037  * This is used to update thread local stats counters. */
1038 static void
1039 non_atomic_ullong_add(atomic_ullong *var, unsigned long long n)
1040 {
1041     unsigned long long tmp;
1042
1043     atomic_read_relaxed(var, &tmp);
1044     tmp += n;
1045     atomic_store_relaxed(var, tmp);
1046 }
1047
1048 static int
1049 dpif_netdev_get_stats(const struct dpif *dpif, struct dpif_dp_stats *stats)
1050 {
1051     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1052     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1053
1054     stats->n_flows = stats->n_hit = stats->n_missed = stats->n_lost = 0;
1055     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
1056         unsigned long long n;
1057         stats->n_flows += cmap_count(&pmd->flow_table);
1058
1059         atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[DP_STAT_MASKED_HIT], &n);
1060         stats->n_hit += n;
1061         atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[DP_STAT_EXACT_HIT], &n);
1062         stats->n_hit += n;
1063         atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[DP_STAT_MISS], &n);
1064         stats->n_missed += n;
1065         atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[DP_STAT_LOST], &n);
1066         stats->n_lost += n;
1067     }
1068     stats->n_masks = UINT32_MAX;
1069     stats->n_mask_hit = UINT64_MAX;
1070
1071     return 0;
1072 }
1073
1074 static void
1075 dp_netdev_reload_pmd__(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
1076 {
1077     int old_seq;
1078
1079     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
1080         return;
1081     }
1082
1083     ovs_mutex_lock(&pmd->cond_mutex);
1084     atomic_add_relaxed(&pmd->change_seq, 1, &old_seq);
1085     ovs_mutex_cond_wait(&pmd->cond, &pmd->cond_mutex);
1086     ovs_mutex_unlock(&pmd->cond_mutex);
1087 }
1088
1089 static uint32_t
1090 hash_port_no(odp_port_t port_no)
1091 {
1092     return hash_int(odp_to_u32(port_no), 0);
1093 }
1094
1095 static int
1096 port_create(const char *devname, const char *open_type, const char *type,
1097             odp_port_t port_no, struct dp_netdev_port **portp)
1098 {
1099     struct netdev_saved_flags *sf;
1100     struct dp_netdev_port *port;
1101     enum netdev_flags flags;
1102     struct netdev *netdev;
1103     int n_open_rxqs = 0;
1104     int i, error;
1105
1106     *portp = NULL;
1107
1108     /* Open and validate network device. */
1109     error = netdev_open(devname, open_type, &netdev);
1110     if (error) {
1111         return error;
1112     }
1113     /* XXX reject non-Ethernet devices */
1114
1115     netdev_get_flags(netdev, &flags);
1116     if (flags & NETDEV_LOOPBACK) {
1117         VLOG_ERR("%s: cannot add a loopback device", devname);
1118         error = EINVAL;
1119         goto out;
1120     }
1121
1122     if (netdev_is_pmd(netdev)) {
1123         int n_cores = ovs_numa_get_n_cores();
1124
1125         if (n_cores == OVS_CORE_UNSPEC) {
1126             VLOG_ERR("%s, cannot get cpu core info", devname);
1127             error = ENOENT;
1128             goto out;
1129         }
1130         /* There can only be ovs_numa_get_n_cores() pmd threads,
1131          * so creates a txq for each, and one extra for the non
1132          * pmd threads. */
1133         error = netdev_set_multiq(netdev, n_cores + 1,
1134                                   netdev_requested_n_rxq(netdev));
1135         if (error && (error != EOPNOTSUPP)) {
1136             VLOG_ERR("%s, cannot set multiq", devname);
1137             goto out;
1138         }
1139     }
1140     port = xzalloc(sizeof *port);
1141     port->port_no = port_no;
1142     port->netdev = netdev;
1143     port->n_rxq = netdev_n_rxq(netdev);
1144     port->rxq = xcalloc(port->n_rxq, sizeof *port->rxq);
1145     port->type = xstrdup(type);
1146     port->latest_requested_n_rxq = netdev_requested_n_rxq(netdev);
1147
1148     for (i = 0; i < port->n_rxq; i++) {
1149         error = netdev_rxq_open(netdev, &port->rxq[i], i);
1150         if (error) {
1151             VLOG_ERR("%s: cannot receive packets on this network device (%s)",
1152                      devname, ovs_strerror(errno));
1153             goto out_rxq_close;
1154         }
1155         n_open_rxqs++;
1156     }
1157
1158     error = netdev_turn_flags_on(netdev, NETDEV_PROMISC, &sf);
1159     if (error) {
1160         goto out_rxq_close;
1161     }
1162     port->sf = sf;
1163
1164     *portp = port;
1165
1166     return 0;
1167
1168 out_rxq_close:
1169     for (i = 0; i < n_open_rxqs; i++) {
1170         netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
1171     }
1172     free(port->type);
1173     free(port->rxq);
1174     free(port);
1175
1176 out:
1177     netdev_close(netdev);
1178     return error;
1179 }
1180
1181 static int
1182 do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname, const char *type,
1183             odp_port_t port_no)
1184     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
1185 {
1186     struct dp_netdev_port *port;
1187     int error;
1188
1189     /* Reject devices already in 'dp'. */
1190     if (!get_port_by_name(dp, devname, &port)) {
1191         return EEXIST;
1192     }
1193
1194     error = port_create(devname, dpif_netdev_port_open_type(dp->class, type),
1195                         type, port_no, &port);
1196     if (error) {
1197         return error;
1198     }
1199
1200     cmap_insert(&dp->ports, &port->node, hash_port_no(port_no));
1201
1202     if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
1203         dp_netdev_add_port_to_pmds(dp, port);
1204     }
1205     seq_change(dp->port_seq);
1206
1207     return 0;
1208 }
1209
1210 static int
1211 dpif_netdev_port_add(struct dpif *dpif, struct netdev *netdev,
1212                      odp_port_t *port_nop)
1213 {
1214     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1215     char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
1216     const char *dpif_port;
1217     odp_port_t port_no;
1218     int error;
1219
1220     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
1221     dpif_port = netdev_vport_get_dpif_port(netdev, namebuf, sizeof namebuf);
1222     if (*port_nop != ODPP_NONE) {
1223         port_no = *port_nop;
1224         error = dp_netdev_lookup_port(dp, *port_nop) ? EBUSY : 0;
1225     } else {
1226         port_no = choose_port(dp, dpif_port);
1227         error = port_no == ODPP_NONE ? EFBIG : 0;
1228     }
1229     if (!error) {
1230         *port_nop = port_no;
1231         error = do_add_port(dp, dpif_port, netdev_get_type(netdev), port_no);
1232     }
1233     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
1234
1235     return error;
1236 }
1237
1238 static int
1239 dpif_netdev_port_del(struct dpif *dpif, odp_port_t port_no)
1240 {
1241     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1242     int error;
1243
1244     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
1245     if (port_no == ODPP_LOCAL) {
1246         error = EINVAL;
1247     } else {
1248         struct dp_netdev_port *port;
1249
1250         error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
1251         if (!error) {
1252             do_del_port(dp, port);
1253         }
1254     }
1255     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
1256
1257     return error;
1258 }
1259
1260 static bool
1261 is_valid_port_number(odp_port_t port_no)
1262 {
1263     return port_no != ODPP_NONE;
1264 }
1265
1266 static struct dp_netdev_port *
1267 dp_netdev_lookup_port(const struct dp_netdev *dp, odp_port_t port_no)
1268 {
1269     struct dp_netdev_port *port;
1270
1271     CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (port, node, hash_port_no(port_no), &dp->ports) {
1272         if (port->port_no == port_no) {
1273             return port;
1274         }
1275     }
1276     return NULL;
1277 }
1278
1279 static int
1280 get_port_by_number(struct dp_netdev *dp,
1281                    odp_port_t port_no, struct dp_netdev_port **portp)
1282 {
1283     if (!is_valid_port_number(port_no)) {
1284         *portp = NULL;
1285         return EINVAL;
1286     } else {
1287         *portp = dp_netdev_lookup_port(dp, port_no);
1288         return *portp ? 0 : ENOENT;
1289     }
1290 }
1291
1292 static void
1293 port_destroy(struct dp_netdev_port *port)
1294 {
1295     if (!port) {
1296         return;
1297     }
1298
1299     netdev_close(port->netdev);
1300     netdev_restore_flags(port->sf);
1301
1302     for (unsigned i = 0; i < port->n_rxq; i++) {
1303         netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
1304     }
1305
1306     free(port->rxq);
1307     free(port->type);
1308     free(port);
1309 }
1310
1311 static int
1312 get_port_by_name(struct dp_netdev *dp,
1313                  const char *devname, struct dp_netdev_port **portp)
1314     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
1315 {
1316     struct dp_netdev_port *port;
1317
1318     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
1319         if (!strcmp(netdev_get_name(port->netdev), devname)) {
1320             *portp = port;
1321             return 0;
1322         }
1323     }
1324     return ENOENT;
1325 }
1326
1327 static int
1328 get_n_pmd_threads(struct dp_netdev *dp)
1329 {
1330     /* There is one non pmd thread in dp->poll_threads */
1331     return cmap_count(&dp->poll_threads) - 1;
1332 }
1333
1334 static int
1335 get_n_pmd_threads_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
1336 {
1337     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1338     int n_pmds = 0;
1339
1340     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
1341         if (pmd->numa_id == numa_id) {
1342             n_pmds++;
1343         }
1344     }
1345
1346     return n_pmds;
1347 }
1348
1349 /* Returns 'true' if there is a port with pmd netdev and the netdev
1350  * is on numa node 'numa_id'. */
1351 static bool
1352 has_pmd_port_for_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
1353 {
1354     struct dp_netdev_port *port;
1355
1356     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
1357         if (netdev_is_pmd(port->netdev)
1358             && netdev_get_numa_id(port->netdev) == numa_id) {
1359             return true;
1360         }
1361     }
1362
1363     return false;
1364 }
1365
1366
1367 static void
1368 do_del_port(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *port)
1369     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
1370 {
1371     cmap_remove(&dp->ports, &port->node, hash_odp_port(port->port_no));
1372     seq_change(dp->port_seq);
1373     if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
1374         int numa_id = netdev_get_numa_id(port->netdev);
1375
1376         /* PMD threads can not be on invalid numa node. */
1377         ovs_assert(ovs_numa_numa_id_is_valid(numa_id));
1378         /* If there is no netdev on the numa node, deletes the pmd threads
1379          * for that numa.  Else, deletes the queues from polling lists. */
1380         if (!has_pmd_port_for_numa(dp, numa_id)) {
1381             dp_netdev_del_pmds_on_numa(dp, numa_id);
1382         } else {
1383             dp_netdev_del_port_from_all_pmds(dp, port);
1384         }
1385     }
1386
1387     port_destroy(port);
1388 }
1389
1390 static void
1391 answer_port_query(const struct dp_netdev_port *port,
1392                   struct dpif_port *dpif_port)
1393 {
1394     dpif_port->name = xstrdup(netdev_get_name(port->netdev));
1395     dpif_port->type = xstrdup(port->type);
1396     dpif_port->port_no = port->port_no;
1397 }
1398
1399 static int
1400 dpif_netdev_port_query_by_number(const struct dpif *dpif, odp_port_t port_no,
1401                                  struct dpif_port *dpif_port)
1402 {
1403     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1404     struct dp_netdev_port *port;
1405     int error;
1406
1407     error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
1408     if (!error && dpif_port) {
1409         answer_port_query(port, dpif_port);
1410     }
1411
1412     return error;
1413 }
1414
1415 static int
1416 dpif_netdev_port_query_by_name(const struct dpif *dpif, const char *devname,
1417                                struct dpif_port *dpif_port)
1418 {
1419     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1420     struct dp_netdev_port *port;
1421     int error;
1422
1423     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
1424     error = get_port_by_name(dp, devname, &port);
1425     if (!error && dpif_port) {
1426         answer_port_query(port, dpif_port);
1427     }
1428     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
1429
1430     return error;
1431 }
1432
1433 static void
1434 dp_netdev_flow_free(struct dp_netdev_flow *flow)
1435 {
1436     dp_netdev_actions_free(dp_netdev_flow_get_actions(flow));
1437     free(flow);
1438 }
1439
1440 static void dp_netdev_flow_unref(struct dp_netdev_flow *flow)
1441 {
1442     if (ovs_refcount_unref_relaxed(&flow->ref_cnt) == 1) {
1443         ovsrcu_postpone(dp_netdev_flow_free, flow);
1444     }
1445 }
1446
1447 static uint32_t
1448 dp_netdev_flow_hash(const ovs_u128 *ufid)
1449 {
1450     return ufid->u32[0];
1451 }
1452
1453 static void
1454 dp_netdev_pmd_remove_flow(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
1455                           struct dp_netdev_flow *flow)
1456     OVS_REQUIRES(pmd->flow_mutex)
1457 {
1458     struct cmap_node *node = CONST_CAST(struct cmap_node *, &flow->node);
1459
1460     dpcls_remove(&pmd->cls, &flow->cr);
1461     cmap_remove(&pmd->flow_table, node, dp_netdev_flow_hash(&flow->ufid));
1462     flow->dead = true;
1463
1464     dp_netdev_flow_unref(flow);
1465 }
1466
1467 static void
1468 dp_netdev_pmd_flow_flush(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
1469 {
1470     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1471
1472     ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
1473     CMAP_FOR_EACH (netdev_flow, node, &pmd->flow_table) {
1474         dp_netdev_pmd_remove_flow(pmd, netdev_flow);
1475     }
1476     ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
1477 }
1478
1479 static int
1480 dpif_netdev_flow_flush(struct dpif *dpif)
1481 {
1482     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1483     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1484
1485     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
1486         dp_netdev_pmd_flow_flush(pmd);
1487     }
1488
1489     return 0;
1490 }
1491
1492 struct dp_netdev_port_state {
1493     struct cmap_position position;
1494     char *name;
1495 };
1496
1497 static int
1498 dpif_netdev_port_dump_start(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void **statep)
1499 {
1500     *statep = xzalloc(sizeof(struct dp_netdev_port_state));
1501     return 0;
1502 }
1503
1504 static int
1505 dpif_netdev_port_dump_next(const struct dpif *dpif, void *state_,
1506                            struct dpif_port *dpif_port)
1507 {
1508     struct dp_netdev_port_state *state = state_;
1509     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1510     struct cmap_node *node;
1511     int retval;
1512
1513     node = cmap_next_position(&dp->ports, &state->position);
1514     if (node) {
1515         struct dp_netdev_port *port;
1516
1517         port = CONTAINER_OF(node, struct dp_netdev_port, node);
1518
1519         free(state->name);
1520         state->name = xstrdup(netdev_get_name(port->netdev));
1521         dpif_port->name = state->name;
1522         dpif_port->type = port->type;
1523         dpif_port->port_no = port->port_no;
1524
1525         retval = 0;
1526     } else {
1527         retval = EOF;
1528     }
1529
1530     return retval;
1531 }
1532
1533 static int
1534 dpif_netdev_port_dump_done(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void *state_)
1535 {
1536     struct dp_netdev_port_state *state = state_;
1537     free(state->name);
1538     free(state);
1539     return 0;
1540 }
1541
1542 static int
1543 dpif_netdev_port_poll(const struct dpif *dpif_, char **devnamep OVS_UNUSED)
1544 {
1545     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(dpif_);
1546     uint64_t new_port_seq;
1547     int error;
1548
1549     new_port_seq = seq_read(dpif->dp->port_seq);
1550     if (dpif->last_port_seq != new_port_seq) {
1551         dpif->last_port_seq = new_port_seq;
1552         error = ENOBUFS;
1553     } else {
1554         error = EAGAIN;
1555     }
1556
1557     return error;
1558 }
1559
1560 static void
1561 dpif_netdev_port_poll_wait(const struct dpif *dpif_)
1562 {
1563     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(dpif_);
1564
1565     seq_wait(dpif->dp->port_seq, dpif->last_port_seq);
1566 }
1567
1568 static struct dp_netdev_flow *
1569 dp_netdev_flow_cast(const struct dpcls_rule *cr)
1570 {
1571     return cr ? CONTAINER_OF(cr, struct dp_netdev_flow, cr) : NULL;
1572 }
1573
1574 static bool dp_netdev_flow_ref(struct dp_netdev_flow *flow)
1575 {
1576     return ovs_refcount_try_ref_rcu(&flow->ref_cnt);
1577 }
1578
1579 /* netdev_flow_key utilities.
1580  *
1581  * netdev_flow_key is basically a miniflow.  We use these functions
1582  * (netdev_flow_key_clone, netdev_flow_key_equal, ...) instead of the miniflow
1583  * functions (miniflow_clone_inline, miniflow_equal, ...), because:
1584  *
1585  * - Since we are dealing exclusively with miniflows created by
1586  *   miniflow_extract(), if the map is different the miniflow is different.
1587  *   Therefore we can be faster by comparing the map and the miniflow in a
1588  *   single memcmp().
1589  * - These functions can be inlined by the compiler. */
1590
1591 /* Given the number of bits set in miniflow's maps, returns the size of the
1592  * 'netdev_flow_key.mf' */
1593 static inline size_t
1594 netdev_flow_key_size(size_t flow_u64s)
1595 {
1596     return sizeof(struct miniflow) + MINIFLOW_VALUES_SIZE(flow_u64s);
1597 }
1598
1599 static inline bool
1600 netdev_flow_key_equal(const struct netdev_flow_key *a,
1601                       const struct netdev_flow_key *b)
1602 {
1603     /* 'b->len' may be not set yet. */
1604     return a->hash == b->hash && !memcmp(&a->mf, &b->mf, a->len);
1605 }
1606
1607 /* Used to compare 'netdev_flow_key' in the exact match cache to a miniflow.
1608  * The maps are compared bitwise, so both 'key->mf' and 'mf' must have been
1609  * generated by miniflow_extract. */
1610 static inline bool
1611 netdev_flow_key_equal_mf(const struct netdev_flow_key *key,
1612                          const struct miniflow *mf)
1613 {
1614     return !memcmp(&key->mf, mf, key->len);
1615 }
1616
1617 static inline void
1618 netdev_flow_key_clone(struct netdev_flow_key *dst,
1619                       const struct netdev_flow_key *src)
1620 {
1621     memcpy(dst, src,
1622            offsetof(struct netdev_flow_key, mf) + src->len);
1623 }
1624
1625 /* Slow. */
1626 static void
1627 netdev_flow_key_from_flow(struct netdev_flow_key *dst,
1628                           const struct flow *src)
1629 {
1630     struct dp_packet packet;
1631     uint64_t buf_stub[512 / 8];
1632
1633     dp_packet_use_stub(&packet, buf_stub, sizeof buf_stub);
1634     pkt_metadata_from_flow(&packet.md, src);
1635     flow_compose(&packet, src);
1636     miniflow_extract(&packet, &dst->mf);
1637     dp_packet_uninit(&packet);
1638
1639     dst->len = netdev_flow_key_size(miniflow_n_values(&dst->mf));
1640     dst->hash = 0; /* Not computed yet. */
1641 }
1642
1643 /* Initialize a netdev_flow_key 'mask' from 'match'. */
1644 static inline void
1645 netdev_flow_mask_init(struct netdev_flow_key *mask,
1646                       const struct match *match)
1647 {
1648     uint64_t *dst = miniflow_values(&mask->mf);
1649     struct flowmap fmap;
1650     uint32_t hash = 0;
1651     size_t idx;
1652
1653     /* Only check masks that make sense for the flow. */
1654     flow_wc_map(&match->flow, &fmap);
1655     flowmap_init(&mask->mf.map);
1656
1657     FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX(idx, fmap) {
1658         uint64_t mask_u64 = flow_u64_value(&match->wc.masks, idx);
1659
1660         if (mask_u64) {
1661             flowmap_set(&mask->mf.map, idx, 1);
1662             *dst++ = mask_u64;
1663             hash = hash_add64(hash, mask_u64);
1664         }
1665     }
1666
1667     map_t map;
1668
1669     FLOWMAP_FOR_EACH_MAP (map, mask->mf.map) {
1670         hash = hash_add64(hash, map);
1671     }
1672
1673     size_t n = dst - miniflow_get_values(&mask->mf);
1674
1675     mask->hash = hash_finish(hash, n * 8);
1676     mask->len = netdev_flow_key_size(n);
1677 }
1678
1679 /* Initializes 'dst' as a copy of 'flow' masked with 'mask'. */
1680 static inline void
1681 netdev_flow_key_init_masked(struct netdev_flow_key *dst,
1682                             const struct flow *flow,
1683                             const struct netdev_flow_key *mask)
1684 {
1685     uint64_t *dst_u64 = miniflow_values(&dst->mf);
1686     const uint64_t *mask_u64 = miniflow_get_values(&mask->mf);
1687     uint32_t hash = 0;
1688     uint64_t value;
1689
1690     dst->len = mask->len;
1691     dst->mf = mask->mf;   /* Copy maps. */
1692
1693     FLOW_FOR_EACH_IN_MAPS(value, flow, mask->mf.map) {
1694         *dst_u64 = value & *mask_u64++;
1695         hash = hash_add64(hash, *dst_u64++);
1696     }
1697     dst->hash = hash_finish(hash,
1698                             (dst_u64 - miniflow_get_values(&dst->mf)) * 8);
1699 }
1700
1701 /* Iterate through netdev_flow_key TNL u64 values specified by 'FLOWMAP'. */
1702 #define NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_FLOWMAP(VALUE, KEY, FLOWMAP)   \
1703     MINIFLOW_FOR_EACH_IN_FLOWMAP(VALUE, &(KEY)->mf, FLOWMAP)
1704
1705 /* Returns a hash value for the bits of 'key' where there are 1-bits in
1706  * 'mask'. */
1707 static inline uint32_t
1708 netdev_flow_key_hash_in_mask(const struct netdev_flow_key *key,
1709                              const struct netdev_flow_key *mask)
1710 {
1711     const uint64_t *p = miniflow_get_values(&mask->mf);
1712     uint32_t hash = 0;
1713     uint64_t value;
1714
1715     NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_FLOWMAP(value, key, mask->mf.map) {
1716         hash = hash_add64(hash, value & *p++);
1717     }
1718
1719     return hash_finish(hash, (p - miniflow_get_values(&mask->mf)) * 8);
1720 }
1721
1722 static inline bool
1723 emc_entry_alive(struct emc_entry *ce)
1724 {
1725     return ce->flow && !ce->flow->dead;
1726 }
1727
1728 static void
1729 emc_clear_entry(struct emc_entry *ce)
1730 {
1731     if (ce->flow) {
1732         dp_netdev_flow_unref(ce->flow);
1733         ce->flow = NULL;
1734     }
1735 }
1736
1737 static inline void
1738 emc_change_entry(struct emc_entry *ce, struct dp_netdev_flow *flow,
1739                  const struct netdev_flow_key *key)
1740 {
1741     if (ce->flow != flow) {
1742         if (ce->flow) {
1743             dp_netdev_flow_unref(ce->flow);
1744         }
1745
1746         if (dp_netdev_flow_ref(flow)) {
1747             ce->flow = flow;
1748         } else {
1749             ce->flow = NULL;
1750         }
1751     }
1752     if (key) {
1753         netdev_flow_key_clone(&ce->key, key);
1754     }
1755 }
1756
1757 static inline void
1758 emc_insert(struct emc_cache *cache, const struct netdev_flow_key *key,
1759            struct dp_netdev_flow *flow)
1760 {
1761     struct emc_entry *to_be_replaced = NULL;
1762     struct emc_entry *current_entry;
1763
1764     EMC_FOR_EACH_POS_WITH_HASH(cache, current_entry, key->hash) {
1765         if (netdev_flow_key_equal(&current_entry->key, key)) {
1766             /* We found the entry with the 'mf' miniflow */
1767             emc_change_entry(current_entry, flow, NULL);
1768             return;
1769         }
1770
1771         /* Replacement policy: put the flow in an empty (not alive) entry, or
1772          * in the first entry where it can be */
1773         if (!to_be_replaced
1774             || (emc_entry_alive(to_be_replaced)
1775                 && !emc_entry_alive(current_entry))
1776             || current_entry->key.hash < to_be_replaced->key.hash) {
1777             to_be_replaced = current_entry;
1778         }
1779     }
1780     /* We didn't find the miniflow in the cache.
1781      * The 'to_be_replaced' entry is where the new flow will be stored */
1782
1783     emc_change_entry(to_be_replaced, flow, key);
1784 }
1785
1786 static inline struct dp_netdev_flow *
1787 emc_lookup(struct emc_cache *cache, const struct netdev_flow_key *key)
1788 {
1789     struct emc_entry *current_entry;
1790
1791     EMC_FOR_EACH_POS_WITH_HASH(cache, current_entry, key->hash) {
1792         if (current_entry->key.hash == key->hash
1793             && emc_entry_alive(current_entry)
1794             && netdev_flow_key_equal_mf(&current_entry->key, &key->mf)) {
1795
1796             /* We found the entry with the 'key->mf' miniflow */
1797             return current_entry->flow;
1798         }
1799     }
1800
1801     return NULL;
1802 }
1803
1804 static struct dp_netdev_flow *
1805 dp_netdev_pmd_lookup_flow(const struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
1806                           const struct netdev_flow_key *key)
1807 {
1808     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1809     struct dpcls_rule *rule;
1810
1811     dpcls_lookup(&pmd->cls, key, &rule, 1);
1812     netdev_flow = dp_netdev_flow_cast(rule);
1813
1814     return netdev_flow;
1815 }
1816
1817 static struct dp_netdev_flow *
1818 dp_netdev_pmd_find_flow(const struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
1819                         const ovs_u128 *ufidp, const struct nlattr *key,
1820                         size_t key_len)
1821 {
1822     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1823     struct flow flow;
1824     ovs_u128 ufid;
1825
1826     /* If a UFID is not provided, determine one based on the key. */
1827     if (!ufidp && key && key_len
1828         && !dpif_netdev_flow_from_nlattrs(key, key_len, &flow)) {
1829         dpif_flow_hash(pmd->dp->dpif, &flow, sizeof flow, &ufid);
1830         ufidp = &ufid;
1831     }
1832
1833     if (ufidp) {
1834         CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (netdev_flow, node, dp_netdev_flow_hash(ufidp),
1835                                  &pmd->flow_table) {
1836             if (ovs_u128_equals(netdev_flow->ufid, *ufidp)) {
1837                 return netdev_flow;
1838             }
1839         }
1840     }
1841
1842     return NULL;
1843 }
1844
1845 static void
1846 get_dpif_flow_stats(const struct dp_netdev_flow *netdev_flow_,
1847                     struct dpif_flow_stats *stats)
1848 {
1849     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1850     unsigned long long n;
1851     long long used;
1852     uint16_t flags;
1853
1854     netdev_flow = CONST_CAST(struct dp_netdev_flow *, netdev_flow_);
1855
1856     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.packet_count, &n);
1857     stats->n_packets = n;
1858     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.byte_count, &n);
1859     stats->n_bytes = n;
1860     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.used, &used);
1861     stats->used = used;
1862     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.tcp_flags, &flags);
1863     stats->tcp_flags = flags;
1864 }
1865
1866 /* Converts to the dpif_flow format, using 'key_buf' and 'mask_buf' for
1867  * storing the netlink-formatted key/mask. 'key_buf' may be the same as
1868  * 'mask_buf'. Actions will be returned without copying, by relying on RCU to
1869  * protect them. */
1870 static void
1871 dp_netdev_flow_to_dpif_flow(const struct dp_netdev_flow *netdev_flow,
1872                             struct ofpbuf *key_buf, struct ofpbuf *mask_buf,
1873                             struct dpif_flow *flow, bool terse)
1874 {
1875     if (terse) {
1876         memset(flow, 0, sizeof *flow);
1877     } else {
1878         struct flow_wildcards wc;
1879         struct dp_netdev_actions *actions;
1880         size_t offset;
1881         struct odp_flow_key_parms odp_parms = {
1882             .flow = &netdev_flow->flow,
1883             .mask = &wc.masks,
1884             .support = dp_netdev_support,
1885         };
1886
1887         miniflow_expand(&netdev_flow->cr.mask->mf, &wc.masks);
1888
1889         /* Key */
1890         offset = key_buf->size;
1891         flow->key = ofpbuf_tail(key_buf);
1892         odp_parms.odp_in_port = netdev_flow->flow.in_port.odp_port;
1893         odp_flow_key_from_flow(&odp_parms, key_buf);
1894         flow->key_len = key_buf->size - offset;
1895
1896         /* Mask */
1897         offset = mask_buf->size;
1898         flow->mask = ofpbuf_tail(mask_buf);
1899         odp_parms.odp_in_port = wc.masks.in_port.odp_port;
1900         odp_parms.key_buf = key_buf;
1901         odp_flow_key_from_mask(&odp_parms, mask_buf);
1902         flow->mask_len = mask_buf->size - offset;
1903
1904         /* Actions */
1905         actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
1906         flow->actions = actions->actions;
1907         flow->actions_len = actions->size;
1908     }
1909
1910     flow->ufid = netdev_flow->ufid;
1911     flow->ufid_present = true;
1912     flow->pmd_id = netdev_flow->pmd_id;
1913     get_dpif_flow_stats(netdev_flow, &flow->stats);
1914 }
1915
1916 static int
1917 dpif_netdev_mask_from_nlattrs(const struct nlattr *key, uint32_t key_len,
1918                               const struct nlattr *mask_key,
1919                               uint32_t mask_key_len, const struct flow *flow,
1920                               struct flow_wildcards *wc)
1921 {
1922     enum odp_key_fitness fitness;
1923
1924     fitness = odp_flow_key_to_mask_udpif(mask_key, mask_key_len, key,
1925                                          key_len, wc, flow);
1926     if (fitness) {
1927         /* This should not happen: it indicates that
1928          * odp_flow_key_from_mask() and odp_flow_key_to_mask()
1929          * disagree on the acceptable form of a mask.  Log the problem
1930          * as an error, with enough details to enable debugging. */
1931         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1932
1933         if (!VLOG_DROP_ERR(&rl)) {
1934             struct ds s;
1935
1936             ds_init(&s);
1937             odp_flow_format(key, key_len, mask_key, mask_key_len, NULL, &s,
1938                             true);
1939             VLOG_ERR("internal error parsing flow mask %s (%s)",
1940                      ds_cstr(&s), odp_key_fitness_to_string(fitness));
1941             ds_destroy(&s);
1942         }
1943
1944         return EINVAL;
1945     }
1946
1947     return 0;
1948 }
1949
1950 static int
1951 dpif_netdev_flow_from_nlattrs(const struct nlattr *key, uint32_t key_len,
1952                               struct flow *flow)
1953 {
1954     odp_port_t in_port;
1955
1956     if (odp_flow_key_to_flow_udpif(key, key_len, flow)) {
1957         /* This should not happen: it indicates that odp_flow_key_from_flow()
1958          * and odp_flow_key_to_flow() disagree on the acceptable form of a
1959          * flow.  Log the problem as an error, with enough details to enable
1960          * debugging. */
1961         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1962
1963         if (!VLOG_DROP_ERR(&rl)) {
1964             struct ds s;
1965
1966             ds_init(&s);
1967             odp_flow_format(key, key_len, NULL, 0, NULL, &s, true);
1968             VLOG_ERR("internal error parsing flow key %s", ds_cstr(&s));
1969             ds_destroy(&s);
1970         }
1971
1972         return EINVAL;
1973     }
1974
1975     in_port = flow->in_port.odp_port;
1976     if (!is_valid_port_number(in_port) && in_port != ODPP_NONE) {
1977         return EINVAL;
1978     }
1979
1980     /* Userspace datapath doesn't support conntrack. */
1981     if (flow->ct_state || flow->ct_zone || flow->ct_mark
1982         || !ovs_u128_is_zero(flow->ct_label)) {
1983         return EINVAL;
1984     }
1985
1986     return 0;
1987 }
1988
1989 static int
1990 dpif_netdev_flow_get(const struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_get *get)
1991 {
1992     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1993     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1994     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1995     unsigned pmd_id = get->pmd_id == PMD_ID_NULL
1996                       ? NON_PMD_CORE_ID : get->pmd_id;
1997     int error = 0;
1998
1999     pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, pmd_id);
2000     if (!pmd) {
2001         return EINVAL;
2002     }
2003
2004     netdev_flow = dp_netdev_pmd_find_flow(pmd, get->ufid, get->key,
2005                                           get->key_len);
2006     if (netdev_flow) {
2007         dp_netdev_flow_to_dpif_flow(netdev_flow, get->buffer, get->buffer,
2008                                     get->flow, false);
2009     } else {
2010         error = ENOENT;
2011     }
2012     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2013
2014
2015     return error;
2016 }
2017
2018 static struct dp_netdev_flow *
2019 dp_netdev_flow_add(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2020                    struct match *match, const ovs_u128 *ufid,
2021                    const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
2022     OVS_REQUIRES(pmd->flow_mutex)
2023 {
2024     struct dp_netdev_flow *flow;
2025     struct netdev_flow_key mask;
2026
2027     netdev_flow_mask_init(&mask, match);
2028     /* Make sure wc does not have metadata. */
2029     ovs_assert(!FLOWMAP_HAS_FIELD(&mask.mf.map, metadata)
2030                && !FLOWMAP_HAS_FIELD(&mask.mf.map, regs));
2031
2032     /* Do not allocate extra space. */
2033     flow = xmalloc(sizeof *flow - sizeof flow->cr.flow.mf + mask.len);
2034     memset(&flow->stats, 0, sizeof flow->stats);
2035     flow->dead = false;
2036     flow->batch = NULL;
2037     *CONST_CAST(unsigned *, &flow->pmd_id) = pmd->core_id;
2038     *CONST_CAST(struct flow *, &flow->flow) = match->flow;
2039     *CONST_CAST(ovs_u128 *, &flow->ufid) = *ufid;
2040     ovs_refcount_init(&flow->ref_cnt);
2041     ovsrcu_set(&flow->actions, dp_netdev_actions_create(actions, actions_len));
2042
2043     netdev_flow_key_init_masked(&flow->cr.flow, &match->flow, &mask);
2044     dpcls_insert(&pmd->cls, &flow->cr, &mask);
2045
2046     cmap_insert(&pmd->flow_table, CONST_CAST(struct cmap_node *, &flow->node),
2047                 dp_netdev_flow_hash(&flow->ufid));
2048
2049     if (OVS_UNLIKELY(VLOG_IS_DBG_ENABLED())) {
2050         struct match match;
2051         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2052
2053         match.tun_md.valid = false;
2054         match.flow = flow->flow;
2055         miniflow_expand(&flow->cr.mask->mf, &match.wc.masks);
2056
2057         ds_put_cstr(&ds, "flow_add: ");
2058         odp_format_ufid(ufid, &ds);
2059         ds_put_cstr(&ds, " ");
2060         match_format(&match, &ds, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
2061         ds_put_cstr(&ds, ", actions:");
2062         format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
2063
2064         VLOG_DBG_RL(&upcall_rl, "%s", ds_cstr(&ds));
2065
2066         ds_destroy(&ds);
2067     }
2068
2069     return flow;
2070 }
2071
2072 static int
2073 dpif_netdev_flow_put(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_put *put)
2074 {
2075     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2076     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
2077     struct netdev_flow_key key;
2078     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2079     struct match match;
2080     ovs_u128 ufid;
2081     unsigned pmd_id = put->pmd_id == PMD_ID_NULL
2082                       ? NON_PMD_CORE_ID : put->pmd_id;
2083     int error;
2084
2085     error = dpif_netdev_flow_from_nlattrs(put->key, put->key_len, &match.flow);
2086     if (error) {
2087         return error;
2088     }
2089     error = dpif_netdev_mask_from_nlattrs(put->key, put->key_len,
2090                                           put->mask, put->mask_len,
2091                                           &match.flow, &match.wc);
2092     if (error) {
2093         return error;
2094     }
2095
2096     pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, pmd_id);
2097     if (!pmd) {
2098         return EINVAL;
2099     }
2100
2101     /* Must produce a netdev_flow_key for lookup.
2102      * This interface is no longer performance critical, since it is not used
2103      * for upcall processing any more. */
2104     netdev_flow_key_from_flow(&key, &match.flow);
2105
2106     if (put->ufid) {
2107         ufid = *put->ufid;
2108     } else {
2109         dpif_flow_hash(dpif, &match.flow, sizeof match.flow, &ufid);
2110     }
2111
2112     ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
2113     netdev_flow = dp_netdev_pmd_lookup_flow(pmd, &key);
2114     if (!netdev_flow) {
2115         if (put->flags & DPIF_FP_CREATE) {
2116             if (cmap_count(&pmd->flow_table) < MAX_FLOWS) {
2117                 if (put->stats) {
2118                     memset(put->stats, 0, sizeof *put->stats);
2119                 }
2120                 dp_netdev_flow_add(pmd, &match, &ufid, put->actions,
2121                                    put->actions_len);
2122                 error = 0;
2123             } else {
2124                 error = EFBIG;
2125             }
2126         } else {
2127             error = ENOENT;
2128         }
2129     } else {
2130         if (put->flags & DPIF_FP_MODIFY
2131             && flow_equal(&match.flow, &netdev_flow->flow)) {
2132             struct dp_netdev_actions *new_actions;
2133             struct dp_netdev_actions *old_actions;
2134
2135             new_actions = dp_netdev_actions_create(put->actions,
2136                                                    put->actions_len);
2137
2138             old_actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
2139             ovsrcu_set(&netdev_flow->actions, new_actions);
2140
2141             if (put->stats) {
2142                 get_dpif_flow_stats(netdev_flow, put->stats);
2143             }
2144             if (put->flags & DPIF_FP_ZERO_STATS) {
2145                 /* XXX: The userspace datapath uses thread local statistics
2146                  * (for flows), which should be updated only by the owning
2147                  * thread.  Since we cannot write on stats memory here,
2148                  * we choose not to support this flag.  Please note:
2149                  * - This feature is currently used only by dpctl commands with
2150                  *   option --clear.
2151                  * - Should the need arise, this operation can be implemented
2152                  *   by keeping a base value (to be update here) for each
2153                  *   counter, and subtracting it before outputting the stats */
2154                 error = EOPNOTSUPP;
2155             }
2156
2157             ovsrcu_postpone(dp_netdev_actions_free, old_actions);
2158         } else if (put->flags & DPIF_FP_CREATE) {
2159             error = EEXIST;
2160         } else {
2161             /* Overlapping flow. */
2162             error = EINVAL;
2163         }
2164     }
2165     ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
2166     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2167
2168     return error;
2169 }
2170
2171 static int
2172 dpif_netdev_flow_del(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_del *del)
2173 {
2174     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2175     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
2176     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2177     unsigned pmd_id = del->pmd_id == PMD_ID_NULL
2178                       ? NON_PMD_CORE_ID : del->pmd_id;
2179     int error = 0;
2180
2181     pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, pmd_id);
2182     if (!pmd) {
2183         return EINVAL;
2184     }
2185
2186     ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
2187     netdev_flow = dp_netdev_pmd_find_flow(pmd, del->ufid, del->key,
2188                                           del->key_len);
2189     if (netdev_flow) {
2190         if (del->stats) {
2191             get_dpif_flow_stats(netdev_flow, del->stats);
2192         }
2193         dp_netdev_pmd_remove_flow(pmd, netdev_flow);
2194     } else {
2195         error = ENOENT;
2196     }
2197     ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
2198     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2199
2200     return error;
2201 }
2202
2203 struct dpif_netdev_flow_dump {
2204     struct dpif_flow_dump up;
2205     struct cmap_position poll_thread_pos;
2206     struct cmap_position flow_pos;
2207     struct dp_netdev_pmd_thread *cur_pmd;
2208     int status;
2209     struct ovs_mutex mutex;
2210 };
2211
2212 static struct dpif_netdev_flow_dump *
2213 dpif_netdev_flow_dump_cast(struct dpif_flow_dump *dump)
2214 {
2215     return CONTAINER_OF(dump, struct dpif_netdev_flow_dump, up);
2216 }
2217
2218 static struct dpif_flow_dump *
2219 dpif_netdev_flow_dump_create(const struct dpif *dpif_, bool terse)
2220 {
2221     struct dpif_netdev_flow_dump *dump;
2222
2223     dump = xzalloc(sizeof *dump);
2224     dpif_flow_dump_init(&dump->up, dpif_);
2225     dump->up.terse = terse;
2226     ovs_mutex_init(&dump->mutex);
2227
2228     return &dump->up;
2229 }
2230
2231 static int
2232 dpif_netdev_flow_dump_destroy(struct dpif_flow_dump *dump_)
2233 {
2234     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = dpif_netdev_flow_dump_cast(dump_);
2235
2236     ovs_mutex_destroy(&dump->mutex);
2237     free(dump);
2238     return 0;
2239 }
2240
2241 struct dpif_netdev_flow_dump_thread {
2242     struct dpif_flow_dump_thread up;
2243     struct dpif_netdev_flow_dump *dump;
2244     struct odputil_keybuf keybuf[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
2245     struct odputil_keybuf maskbuf[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
2246 };
2247
2248 static struct dpif_netdev_flow_dump_thread *
2249 dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(struct dpif_flow_dump_thread *thread)
2250 {
2251     return CONTAINER_OF(thread, struct dpif_netdev_flow_dump_thread, up);
2252 }
2253
2254 static struct dpif_flow_dump_thread *
2255 dpif_netdev_flow_dump_thread_create(struct dpif_flow_dump *dump_)
2256 {
2257     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = dpif_netdev_flow_dump_cast(dump_);
2258     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread;
2259
2260     thread = xmalloc(sizeof *thread);
2261     dpif_flow_dump_thread_init(&thread->up, &dump->up);
2262     thread->dump = dump;
2263     return &thread->up;
2264 }
2265
2266 static void
2267 dpif_netdev_flow_dump_thread_destroy(struct dpif_flow_dump_thread *thread_)
2268 {
2269     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread
2270         = dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(thread_);
2271
2272     free(thread);
2273 }
2274
2275 static int
2276 dpif_netdev_flow_dump_next(struct dpif_flow_dump_thread *thread_,
2277                            struct dpif_flow *flows, int max_flows)
2278 {
2279     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread
2280         = dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(thread_);
2281     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = thread->dump;
2282     struct dp_netdev_flow *netdev_flows[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
2283     int n_flows = 0;
2284     int i;
2285
2286     ovs_mutex_lock(&dump->mutex);
2287     if (!dump->status) {
2288         struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(thread->up.dpif);
2289         struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(&dpif->dpif);
2290         struct dp_netdev_pmd_thread *pmd = dump->cur_pmd;
2291         int flow_limit = MIN(max_flows, FLOW_DUMP_MAX_BATCH);
2292
2293         /* First call to dump_next(), extracts the first pmd thread.
2294          * If there is no pmd thread, returns immediately. */
2295         if (!pmd) {
2296             pmd = dp_netdev_pmd_get_next(dp, &dump->poll_thread_pos);
2297             if (!pmd) {
2298                 ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
2299                 return n_flows;
2300
2301             }
2302         }
2303
2304         do {
2305             for (n_flows = 0; n_flows < flow_limit; n_flows++) {
2306                 struct cmap_node *node;
2307
2308                 node = cmap_next_position(&pmd->flow_table, &dump->flow_pos);
2309                 if (!node) {
2310                     break;
2311                 }
2312                 netdev_flows[n_flows] = CONTAINER_OF(node,
2313                                                      struct dp_netdev_flow,
2314                                                      node);
2315             }
2316             /* When finishing dumping the current pmd thread, moves to
2317              * the next. */
2318             if (n_flows < flow_limit) {
2319                 memset(&dump->flow_pos, 0, sizeof dump->flow_pos);
2320                 dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2321                 pmd = dp_netdev_pmd_get_next(dp, &dump->poll_thread_pos);
2322                 if (!pmd) {
2323                     dump->status = EOF;
2324                     break;
2325                 }
2326             }
2327             /* Keeps the reference to next caller. */
2328             dump->cur_pmd = pmd;
2329
2330             /* If the current dump is empty, do not exit the loop, since the
2331              * remaining pmds could have flows to be dumped.  Just dumps again
2332              * on the new 'pmd'. */
2333         } while (!n_flows);
2334     }
2335     ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
2336
2337     for (i = 0; i < n_flows; i++) {
2338         struct odputil_keybuf *maskbuf = &thread->maskbuf[i];
2339         struct odputil_keybuf *keybuf = &thread->keybuf[i];
2340         struct dp_netdev_flow *netdev_flow = netdev_flows[i];
2341         struct dpif_flow *f = &flows[i];
2342         struct ofpbuf key, mask;
2343
2344         ofpbuf_use_stack(&key, keybuf, sizeof *keybuf);
2345         ofpbuf_use_stack(&mask, maskbuf, sizeof *maskbuf);
2346         dp_netdev_flow_to_dpif_flow(netdev_flow, &key, &mask, f,
2347                                     dump->up.terse);
2348     }
2349
2350     return n_flows;
2351 }
2352
2353 static int
2354 dpif_netdev_execute(struct dpif *dpif, struct dpif_execute *execute)
2355     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2356 {
2357     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2358     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2359     struct dp_packet_batch pp;
2360
2361     if (dp_packet_size(execute->packet) < ETH_HEADER_LEN ||
2362         dp_packet_size(execute->packet) > UINT16_MAX) {
2363         return EINVAL;
2364     }
2365
2366     /* Tries finding the 'pmd'.  If NULL is returned, that means
2367      * the current thread is a non-pmd thread and should use
2368      * dp_netdev_get_pmd(dp, NON_PMD_CORE_ID). */
2369     pmd = ovsthread_getspecific(dp->per_pmd_key);
2370     if (!pmd) {
2371         pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, NON_PMD_CORE_ID);
2372     }
2373
2374     /* If the current thread is non-pmd thread, acquires
2375      * the 'non_pmd_mutex'. */
2376     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2377         ovs_mutex_lock(&dp->non_pmd_mutex);
2378         ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
2379     }
2380
2381     /* The action processing expects the RSS hash to be valid, because
2382      * it's always initialized at the beginning of datapath processing.
2383      * In this case, though, 'execute->packet' may not have gone through
2384      * the datapath at all, it may have been generated by the upper layer
2385      * (OpenFlow packet-out, BFD frame, ...). */
2386     if (!dp_packet_rss_valid(execute->packet)) {
2387         dp_packet_set_rss_hash(execute->packet,
2388                                flow_hash_5tuple(execute->flow, 0));
2389     }
2390
2391     packet_batch_init_packet(&pp, execute->packet);
2392     dp_netdev_execute_actions(pmd, &pp, false, execute->actions,
2393                               execute->actions_len);
2394
2395     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2396         dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2397         ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
2398         ovs_mutex_unlock(&dp->non_pmd_mutex);
2399     }
2400
2401     return 0;
2402 }
2403
2404 static void
2405 dpif_netdev_operate(struct dpif *dpif, struct dpif_op **ops, size_t n_ops)
2406 {
2407     size_t i;
2408
2409     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
2410         struct dpif_op *op = ops[i];
2411
2412         switch (op->type) {
2413         case DPIF_OP_FLOW_PUT:
2414             op->error = dpif_netdev_flow_put(dpif, &op->u.flow_put);
2415             break;
2416
2417         case DPIF_OP_FLOW_DEL:
2418             op->error = dpif_netdev_flow_del(dpif, &op->u.flow_del);
2419             break;
2420
2421         case DPIF_OP_EXECUTE:
2422             op->error = dpif_netdev_execute(dpif, &op->u.execute);
2423             break;
2424
2425         case DPIF_OP_FLOW_GET:
2426             op->error = dpif_netdev_flow_get(dpif, &op->u.flow_get);
2427             break;
2428         }
2429     }
2430 }
2431
2432 /* Returns true if the configuration for rx queues or cpu mask
2433  * is changed. */
2434 static bool
2435 pmd_config_changed(const struct dp_netdev *dp, const char *cmask)
2436 {
2437     struct dp_netdev_port *port;
2438
2439     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2440         struct netdev *netdev = port->netdev;
2441         int requested_n_rxq = netdev_requested_n_rxq(netdev);
2442         if (netdev_is_pmd(netdev)
2443             && port->latest_requested_n_rxq != requested_n_rxq) {
2444             return true;
2445         }
2446     }
2447
2448     if (dp->pmd_cmask != NULL && cmask != NULL) {
2449         return strcmp(dp->pmd_cmask, cmask);
2450     } else {
2451         return (dp->pmd_cmask != NULL || cmask != NULL);
2452     }
2453 }
2454
2455 /* Resets pmd threads if the configuration for 'rxq's or cpu mask changes. */
2456 static int
2457 dpif_netdev_pmd_set(struct dpif *dpif, const char *cmask)
2458 {
2459     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2460
2461     if (pmd_config_changed(dp, cmask)) {
2462         struct dp_netdev_port *port;
2463
2464         dp_netdev_destroy_all_pmds(dp);
2465
2466         CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2467             struct netdev *netdev = port->netdev;
2468             int requested_n_rxq = netdev_requested_n_rxq(netdev);
2469             if (netdev_is_pmd(port->netdev)
2470                 && port->latest_requested_n_rxq != requested_n_rxq) {
2471                 int i, err;
2472
2473                 /* Closes the existing 'rxq's. */
2474                 for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2475                     netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
2476                     port->rxq[i] = NULL;
2477                 }
2478                 port->n_rxq = 0;
2479
2480                 /* Sets the new rx queue config.  */
2481                 err = netdev_set_multiq(port->netdev,
2482                                         ovs_numa_get_n_cores() + 1,
2483                                         requested_n_rxq);
2484                 if (err && (err != EOPNOTSUPP)) {
2485                     VLOG_ERR("Failed to set dpdk interface %s rx_queue to:"
2486                              " %u", netdev_get_name(port->netdev),
2487                              requested_n_rxq);
2488                     return err;
2489                 }
2490                 port->latest_requested_n_rxq = requested_n_rxq;
2491                 /* If the set_multiq() above succeeds, reopens the 'rxq's. */
2492                 port->n_rxq = netdev_n_rxq(port->netdev);
2493                 port->rxq = xrealloc(port->rxq, sizeof *port->rxq * port->n_rxq);
2494                 for (i = 0; i < port->n_rxq; i++) {
2495                     netdev_rxq_open(port->netdev, &port->rxq[i], i);
2496                 }
2497             }
2498         }
2499         /* Reconfigures the cpu mask. */
2500         ovs_numa_set_cpu_mask(cmask);
2501         free(dp->pmd_cmask);
2502         dp->pmd_cmask = cmask ? xstrdup(cmask) : NULL;
2503
2504         /* Restores the non-pmd. */
2505         dp_netdev_set_nonpmd(dp);
2506         /* Restores all pmd threads. */
2507         dp_netdev_reset_pmd_threads(dp);
2508     }
2509
2510     return 0;
2511 }
2512
2513 static int
2514 dpif_netdev_queue_to_priority(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED,
2515                               uint32_t queue_id, uint32_t *priority)
2516 {
2517     *priority = queue_id;
2518     return 0;
2519 }
2520
2521 \f
2522 /* Creates and returns a new 'struct dp_netdev_actions', whose actions are
2523  * a copy of the 'ofpacts_len' bytes of 'ofpacts'. */
2524 struct dp_netdev_actions *
2525 dp_netdev_actions_create(const struct nlattr *actions, size_t size)
2526 {
2527     struct dp_netdev_actions *netdev_actions;
2528
2529     netdev_actions = xmalloc(sizeof *netdev_actions + size);
2530     memcpy(netdev_actions->actions, actions, size);
2531     netdev_actions->size = size;
2532
2533     return netdev_actions;
2534 }
2535
2536 struct dp_netdev_actions *
2537 dp_netdev_flow_get_actions(const struct dp_netdev_flow *flow)
2538 {
2539     return ovsrcu_get(struct dp_netdev_actions *, &flow->actions);
2540 }
2541
2542 static void
2543 dp_netdev_actions_free(struct dp_netdev_actions *actions)
2544 {
2545     free(actions);
2546 }
2547 \f
2548 static inline unsigned long long
2549 cycles_counter(void)
2550 {
2551 #ifdef DPDK_NETDEV
2552     return rte_get_tsc_cycles();
2553 #else
2554     return 0;
2555 #endif
2556 }
2557
2558 /* Fake mutex to make sure that the calls to cycles_count_* are balanced */
2559 extern struct ovs_mutex cycles_counter_fake_mutex;
2560
2561 /* Start counting cycles.  Must be followed by 'cycles_count_end()' */
2562 static inline void
2563 cycles_count_start(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2564     OVS_ACQUIRES(&cycles_counter_fake_mutex)
2565     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2566 {
2567     pmd->last_cycles = cycles_counter();
2568 }
2569
2570 /* Stop counting cycles and add them to the counter 'type' */
2571 static inline void
2572 cycles_count_end(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2573                  enum pmd_cycles_counter_type type)
2574     OVS_RELEASES(&cycles_counter_fake_mutex)
2575     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2576 {
2577     unsigned long long interval = cycles_counter() - pmd->last_cycles;
2578
2579     non_atomic_ullong_add(&pmd->cycles.n[type], interval);
2580 }
2581
2582 static void
2583 dp_netdev_process_rxq_port(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2584                            struct dp_netdev_port *port,
2585                            struct netdev_rxq *rxq)
2586 {
2587     struct dp_packet_batch batch;
2588     int error;
2589
2590     dp_packet_batch_init(&batch);
2591     cycles_count_start(pmd);
2592     error = netdev_rxq_recv(rxq, &batch);
2593     cycles_count_end(pmd, PMD_CYCLES_POLLING);
2594     if (!error) {
2595         *recirc_depth_get() = 0;
2596
2597         cycles_count_start(pmd);
2598         dp_netdev_input(pmd, &batch, port->port_no);
2599         cycles_count_end(pmd, PMD_CYCLES_PROCESSING);
2600     } else if (error != EAGAIN && error != EOPNOTSUPP) {
2601         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2602
2603         VLOG_ERR_RL(&rl, "error receiving data from %s: %s",
2604                     netdev_get_name(port->netdev), ovs_strerror(error));
2605     }
2606 }
2607
2608 /* Return true if needs to revalidate datapath flows. */
2609 static bool
2610 dpif_netdev_run(struct dpif *dpif)
2611 {
2612     struct dp_netdev_port *port;
2613     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2614     struct dp_netdev_pmd_thread *non_pmd = dp_netdev_get_pmd(dp,
2615                                                              NON_PMD_CORE_ID);
2616     uint64_t new_tnl_seq;
2617
2618     ovs_mutex_lock(&dp->non_pmd_mutex);
2619     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2620         if (!netdev_is_pmd(port->netdev)) {
2621             int i;
2622
2623             for (i = 0; i < port->n_rxq; i++) {
2624                 dp_netdev_process_rxq_port(non_pmd, port, port->rxq[i]);
2625             }
2626         }
2627     }
2628     ovs_mutex_unlock(&dp->non_pmd_mutex);
2629     dp_netdev_pmd_unref(non_pmd);
2630
2631     tnl_neigh_cache_run();
2632     tnl_port_map_run();
2633     new_tnl_seq = seq_read(tnl_conf_seq);
2634
2635     if (dp->last_tnl_conf_seq != new_tnl_seq) {
2636         dp->last_tnl_conf_seq = new_tnl_seq;
2637         return true;
2638     }
2639     return false;
2640 }
2641
2642 static void
2643 dpif_netdev_wait(struct dpif *dpif)
2644 {
2645     struct dp_netdev_port *port;
2646     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2647
2648     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
2649     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2650         if (!netdev_is_pmd(port->netdev)) {
2651             int i;
2652
2653             for (i = 0; i < port->n_rxq; i++) {
2654                 netdev_rxq_wait(port->rxq[i]);
2655             }
2656         }
2657     }
2658     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
2659     seq_wait(tnl_conf_seq, dp->last_tnl_conf_seq);
2660 }
2661
2662 static int
2663 pmd_load_queues(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, struct rxq_poll **ppoll_list)
2664 {
2665     struct rxq_poll *poll_list = *ppoll_list;
2666     struct rxq_poll *poll;
2667     int i;
2668
2669     ovs_mutex_lock(&pmd->poll_mutex);
2670     poll_list = xrealloc(poll_list, pmd->poll_cnt * sizeof *poll_list);
2671
2672     i = 0;
2673     LIST_FOR_EACH (poll, node, &pmd->poll_list) {
2674         poll_list[i++] = *poll;
2675     }
2676     ovs_mutex_unlock(&pmd->poll_mutex);
2677
2678     *ppoll_list = poll_list;
2679     return i;
2680 }
2681
2682 static void *
2683 pmd_thread_main(void *f_)
2684 {
2685     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd = f_;
2686     unsigned int lc = 0;
2687     struct rxq_poll *poll_list;
2688     unsigned int port_seq = PMD_INITIAL_SEQ;
2689     bool exiting;
2690     int poll_cnt;
2691     int i;
2692
2693     poll_cnt = 0;
2694     poll_list = NULL;
2695
2696     /* Stores the pmd thread's 'pmd' to 'per_pmd_key'. */
2697     ovsthread_setspecific(pmd->dp->per_pmd_key, pmd);
2698     pmd_thread_setaffinity_cpu(pmd->core_id);
2699     poll_cnt = pmd_load_queues(pmd, &poll_list);
2700 reload:
2701     emc_cache_init(&pmd->flow_cache);
2702
2703     /* List port/core affinity */
2704     for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
2705        VLOG_DBG("Core %d processing port \'%s\' with queue-id %d\n",
2706                 pmd->core_id, netdev_get_name(poll_list[i].port->netdev),
2707                 netdev_rxq_get_queue_id(poll_list[i].rx));
2708     }
2709
2710     for (;;) {
2711         for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
2712             dp_netdev_process_rxq_port(pmd, poll_list[i].port, poll_list[i].rx);
2713         }
2714
2715         if (lc++ > 1024) {
2716             unsigned int seq;
2717
2718             lc = 0;
2719
2720             emc_cache_slow_sweep(&pmd->flow_cache);
2721             coverage_try_clear();
2722             ovsrcu_quiesce();
2723
2724             atomic_read_relaxed(&pmd->change_seq, &seq);
2725             if (seq != port_seq) {
2726                 port_seq = seq;
2727                 break;
2728             }
2729         }
2730     }
2731
2732     poll_cnt = pmd_load_queues(pmd, &poll_list);
2733     exiting = latch_is_set(&pmd->exit_latch);
2734     /* Signal here to make sure the pmd finishes
2735      * reloading the updated configuration. */
2736     dp_netdev_pmd_reload_done(pmd);
2737
2738     emc_cache_uninit(&pmd->flow_cache);
2739
2740     if (!exiting) {
2741         goto reload;
2742     }
2743
2744     free(poll_list);
2745     return NULL;
2746 }
2747
2748 static void
2749 dp_netdev_disable_upcall(struct dp_netdev *dp)
2750     OVS_ACQUIRES(dp->upcall_rwlock)
2751 {
2752     fat_rwlock_wrlock(&dp->upcall_rwlock);
2753 }
2754
2755 static void
2756 dpif_netdev_disable_upcall(struct dpif *dpif)
2757     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2758 {
2759     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2760     dp_netdev_disable_upcall(dp);
2761 }
2762
2763 static void
2764 dp_netdev_enable_upcall(struct dp_netdev *dp)
2765     OVS_RELEASES(dp->upcall_rwlock)
2766 {
2767     fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
2768 }
2769
2770 static void
2771 dpif_netdev_enable_upcall(struct dpif *dpif)
2772     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2773 {
2774     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2775     dp_netdev_enable_upcall(dp);
2776 }
2777
2778 static void
2779 dp_netdev_pmd_reload_done(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2780 {
2781     ovs_mutex_lock(&pmd->cond_mutex);
2782     xpthread_cond_signal(&pmd->cond);
2783     ovs_mutex_unlock(&pmd->cond_mutex);
2784 }
2785
2786 /* Finds and refs the dp_netdev_pmd_thread on core 'core_id'.  Returns
2787  * the pointer if succeeds, otherwise, NULL.
2788  *
2789  * Caller must unrefs the returned reference.  */
2790 static struct dp_netdev_pmd_thread *
2791 dp_netdev_get_pmd(struct dp_netdev *dp, unsigned core_id)
2792 {
2793     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2794     const struct cmap_node *pnode;
2795
2796     pnode = cmap_find(&dp->poll_threads, hash_int(core_id, 0));
2797     if (!pnode) {
2798         return NULL;
2799     }
2800     pmd = CONTAINER_OF(pnode, struct dp_netdev_pmd_thread, node);
2801
2802     return dp_netdev_pmd_try_ref(pmd) ? pmd : NULL;
2803 }
2804
2805 /* Sets the 'struct dp_netdev_pmd_thread' for non-pmd threads. */
2806 static void
2807 dp_netdev_set_nonpmd(struct dp_netdev *dp)
2808 {
2809     struct dp_netdev_pmd_thread *non_pmd;
2810
2811     non_pmd = xzalloc(sizeof *non_pmd);
2812     dp_netdev_configure_pmd(non_pmd, dp, NON_PMD_CORE_ID, OVS_NUMA_UNSPEC);
2813 }
2814
2815 /* Caller must have valid pointer to 'pmd'. */
2816 static bool
2817 dp_netdev_pmd_try_ref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2818 {
2819     return ovs_refcount_try_ref_rcu(&pmd->ref_cnt);
2820 }
2821
2822 static void
2823 dp_netdev_pmd_unref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2824 {
2825     if (pmd && ovs_refcount_unref(&pmd->ref_cnt) == 1) {
2826         ovsrcu_postpone(dp_netdev_destroy_pmd, pmd);
2827     }
2828 }
2829
2830 /* Given cmap position 'pos', tries to ref the next node.  If try_ref()
2831  * fails, keeps checking for next node until reaching the end of cmap.
2832  *
2833  * Caller must unrefs the returned reference. */
2834 static struct dp_netdev_pmd_thread *
2835 dp_netdev_pmd_get_next(struct dp_netdev *dp, struct cmap_position *pos)
2836 {
2837     struct dp_netdev_pmd_thread *next;
2838
2839     do {
2840         struct cmap_node *node;
2841
2842         node = cmap_next_position(&dp->poll_threads, pos);
2843         next = node ? CONTAINER_OF(node, struct dp_netdev_pmd_thread, node)
2844             : NULL;
2845     } while (next && !dp_netdev_pmd_try_ref(next));
2846
2847     return next;
2848 }
2849
2850 /* Configures the 'pmd' based on the input argument. */
2851 static void
2852 dp_netdev_configure_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, struct dp_netdev *dp,
2853                         unsigned core_id, int numa_id)
2854 {
2855     pmd->dp = dp;
2856     pmd->core_id = core_id;
2857     pmd->numa_id = numa_id;
2858     pmd->poll_cnt = 0;
2859
2860     atomic_init(&pmd->tx_qid,
2861                 (core_id == NON_PMD_CORE_ID)
2862                 ? ovs_numa_get_n_cores()
2863                 : get_n_pmd_threads(dp));
2864
2865     ovs_refcount_init(&pmd->ref_cnt);
2866     latch_init(&pmd->exit_latch);
2867     atomic_init(&pmd->change_seq, PMD_INITIAL_SEQ);
2868     xpthread_cond_init(&pmd->cond, NULL);
2869     ovs_mutex_init(&pmd->cond_mutex);
2870     ovs_mutex_init(&pmd->flow_mutex);
2871     ovs_mutex_init(&pmd->poll_mutex);
2872     dpcls_init(&pmd->cls);
2873     cmap_init(&pmd->flow_table);
2874     ovs_list_init(&pmd->poll_list);
2875     /* init the 'flow_cache' since there is no
2876      * actual thread created for NON_PMD_CORE_ID. */
2877     if (core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2878         emc_cache_init(&pmd->flow_cache);
2879     }
2880     cmap_insert(&dp->poll_threads, CONST_CAST(struct cmap_node *, &pmd->node),
2881                 hash_int(core_id, 0));
2882 }
2883
2884 static void
2885 dp_netdev_destroy_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2886 {
2887     dp_netdev_pmd_flow_flush(pmd);
2888     dpcls_destroy(&pmd->cls);
2889     cmap_destroy(&pmd->flow_table);
2890     ovs_mutex_destroy(&pmd->flow_mutex);
2891     latch_destroy(&pmd->exit_latch);
2892     xpthread_cond_destroy(&pmd->cond);
2893     ovs_mutex_destroy(&pmd->cond_mutex);
2894     ovs_mutex_destroy(&pmd->poll_mutex);
2895     free(pmd);
2896 }
2897
2898 /* Stops the pmd thread, removes it from the 'dp->poll_threads',
2899  * and unrefs the struct. */
2900 static void
2901 dp_netdev_del_pmd(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2902 {
2903     /* Uninit the 'flow_cache' since there is
2904      * no actual thread uninit it for NON_PMD_CORE_ID. */
2905     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2906         emc_cache_uninit(&pmd->flow_cache);
2907     } else {
2908         latch_set(&pmd->exit_latch);
2909         dp_netdev_reload_pmd__(pmd);
2910         ovs_numa_unpin_core(pmd->core_id);
2911         xpthread_join(pmd->thread, NULL);
2912     }
2913
2914     /* Unref all ports and free poll_list. */
2915     dp_netdev_pmd_clear_poll_list(pmd);
2916
2917     /* Purges the 'pmd''s flows after stopping the thread, but before
2918      * destroying the flows, so that the flow stats can be collected. */
2919     if (dp->dp_purge_cb) {
2920         dp->dp_purge_cb(dp->dp_purge_aux, pmd->core_id);
2921     }
2922     cmap_remove(&pmd->dp->poll_threads, &pmd->node, hash_int(pmd->core_id, 0));
2923     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2924 }
2925
2926 /* Destroys all pmd threads. */
2927 static void
2928 dp_netdev_destroy_all_pmds(struct dp_netdev *dp)
2929 {
2930     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2931     struct dp_netdev_pmd_thread **pmd_list;
2932     size_t k = 0, n_pmds;
2933
2934     n_pmds = cmap_count(&dp->poll_threads);
2935     pmd_list = xcalloc(n_pmds, sizeof *pmd_list);
2936
2937     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
2938         /* We cannot call dp_netdev_del_pmd(), since it alters
2939          * 'dp->poll_threads' (while we're iterating it) and it
2940          * might quiesce. */
2941         ovs_assert(k < n_pmds);
2942         pmd_list[k++] = pmd;
2943     }
2944
2945     for (size_t i = 0; i < k; i++) {
2946         dp_netdev_del_pmd(dp, pmd_list[i]);
2947     }
2948     free(pmd_list);
2949 }
2950
2951 /* Deletes all pmd threads on numa node 'numa_id' and
2952  * fixes tx_qids of other threads to keep them sequential. */
2953 static void
2954 dp_netdev_del_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
2955 {
2956     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2957     int n_pmds_on_numa, n_pmds;
2958     int *free_idx, k = 0;
2959     struct dp_netdev_pmd_thread **pmd_list;
2960
2961     n_pmds_on_numa = get_n_pmd_threads_on_numa(dp, numa_id);
2962     free_idx = xcalloc(n_pmds_on_numa, sizeof *free_idx);
2963     pmd_list = xcalloc(n_pmds_on_numa, sizeof *pmd_list);
2964
2965     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
2966         /* We cannot call dp_netdev_del_pmd(), since it alters
2967          * 'dp->poll_threads' (while we're iterating it) and it
2968          * might quiesce. */
2969         if (pmd->numa_id == numa_id) {
2970             atomic_read_relaxed(&pmd->tx_qid, &free_idx[k]);
2971             pmd_list[k] = pmd;
2972             ovs_assert(k < n_pmds_on_numa);
2973             k++;
2974         }
2975     }
2976
2977     for (int i = 0; i < k; i++) {
2978         dp_netdev_del_pmd(dp, pmd_list[i]);
2979     }
2980
2981     n_pmds = get_n_pmd_threads(dp);
2982     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
2983         int old_tx_qid;
2984
2985         atomic_read_relaxed(&pmd->tx_qid, &old_tx_qid);
2986
2987         if (old_tx_qid >= n_pmds) {
2988             int new_tx_qid = free_idx[--k];
2989
2990             atomic_store_relaxed(&pmd->tx_qid, new_tx_qid);
2991         }
2992     }
2993
2994     free(pmd_list);
2995     free(free_idx);
2996 }
2997
2998 /* Deletes all rx queues from pmd->poll_list. */
2999 static void
3000 dp_netdev_pmd_clear_poll_list(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
3001 {
3002     struct rxq_poll *poll;
3003
3004     ovs_mutex_lock(&pmd->poll_mutex);
3005     LIST_FOR_EACH_POP (poll, node, &pmd->poll_list) {
3006         free(poll);
3007     }
3008     pmd->poll_cnt = 0;
3009     ovs_mutex_unlock(&pmd->poll_mutex);
3010 }
3011
3012 /* Deletes all rx queues of 'port' from poll_list of pmd thread.  Returns true
3013  * if 'port' was found in 'pmd' (therefore a restart is required). */
3014 static bool
3015 dp_netdev_del_port_from_pmd__(struct dp_netdev_port *port,
3016                               struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
3017 {
3018     struct rxq_poll *poll, *next;
3019     bool found = false;
3020
3021     ovs_mutex_lock(&pmd->poll_mutex);
3022     LIST_FOR_EACH_SAFE (poll, next, node, &pmd->poll_list) {
3023         if (poll->port == port) {
3024             found = true;
3025             ovs_list_remove(&poll->node);
3026             pmd->poll_cnt--;
3027             free(poll);
3028         }
3029     }
3030     ovs_mutex_unlock(&pmd->poll_mutex);
3031
3032     return found;
3033 }
3034
3035 /* Deletes all rx queues of 'port' from all pmd threads.  The pmd threads that
3036  * need to be restarted are inserted in 'to_reload'. */
3037 static void
3038 dp_netdev_del_port_from_all_pmds__(struct dp_netdev *dp,
3039                                    struct dp_netdev_port *port,
3040                                    struct hmapx *to_reload)
3041 {
3042     int numa_id = netdev_get_numa_id(port->netdev);
3043     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
3044
3045     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
3046         if (pmd->numa_id == numa_id) {
3047             bool found;
3048
3049             found = dp_netdev_del_port_from_pmd__(port, pmd);
3050
3051             if (found) {
3052                 hmapx_add(to_reload, pmd);
3053             }
3054        }
3055     }
3056 }
3057
3058 /* Deletes all rx queues of 'port' from all pmd threads of dp and
3059  * reloads them if needed. */
3060 static void
3061 dp_netdev_del_port_from_all_pmds(struct dp_netdev *dp,
3062                                  struct dp_netdev_port *port)
3063 {
3064     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
3065     struct hmapx to_reload = HMAPX_INITIALIZER(&to_reload);
3066     struct hmapx_node *node;
3067
3068     dp_netdev_del_port_from_all_pmds__(dp, port, &to_reload);
3069
3070     HMAPX_FOR_EACH (node, &to_reload) {
3071         pmd = (struct dp_netdev_pmd_thread *) node->data;
3072         dp_netdev_reload_pmd__(pmd);
3073     }
3074
3075     hmapx_destroy(&to_reload);
3076 }
3077
3078
3079 /* Returns PMD thread from this numa node with fewer rx queues to poll.
3080  * Returns NULL if there is no PMD threads on this numa node.
3081  * Can be called safely only by main thread. */
3082 static struct dp_netdev_pmd_thread *
3083 dp_netdev_less_loaded_pmd_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
3084 {
3085     int min_cnt = -1;
3086     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, *res = NULL;
3087
3088     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
3089         if (pmd->numa_id == numa_id
3090             && (min_cnt > pmd->poll_cnt || res == NULL)) {
3091             min_cnt = pmd->poll_cnt;
3092             res = pmd;
3093         }
3094     }
3095
3096     return res;
3097 }
3098
3099 /* Adds rx queue to poll_list of PMD thread. */
3100 static void
3101 dp_netdev_add_rxq_to_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3102                          struct dp_netdev_port *port, struct netdev_rxq *rx)
3103     OVS_REQUIRES(pmd->poll_mutex)
3104 {
3105     struct rxq_poll *poll = xmalloc(sizeof *poll);
3106
3107     poll->port = port;
3108     poll->rx = rx;
3109
3110     ovs_list_push_back(&pmd->poll_list, &poll->node);
3111     pmd->poll_cnt++;
3112 }
3113
3114 /* Distributes all rx queues of 'port' between all PMD threads in 'dp'. The
3115  * pmd threads that need to be restarted are inserted in 'to_reload'. */
3116 static void
3117 dp_netdev_add_port_to_pmds__(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *port,
3118                              struct hmapx *to_reload)
3119 {
3120     int numa_id = netdev_get_numa_id(port->netdev);
3121     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
3122     int i;
3123
3124     /* Cannot create pmd threads for invalid numa node. */
3125     ovs_assert(ovs_numa_numa_id_is_valid(numa_id));
3126
3127     for (i = 0; i < port->n_rxq; i++) {
3128         pmd = dp_netdev_less_loaded_pmd_on_numa(dp, numa_id);
3129         if (!pmd) {
3130             /* There is no pmd threads on this numa node. */
3131             dp_netdev_set_pmds_on_numa(dp, numa_id);
3132             /* Assigning of rx queues done. */
3133             break;
3134         }
3135
3136         ovs_mutex_lock(&pmd->poll_mutex);
3137         dp_netdev_add_rxq_to_pmd(pmd, port, port->rxq[i]);
3138         ovs_mutex_unlock(&pmd->poll_mutex);
3139
3140         hmapx_add(to_reload, pmd);
3141     }
3142 }
3143
3144 /* Distributes all rx queues of 'port' between all PMD threads in 'dp' and
3145  * reloads them, if needed. */
3146 static void
3147 dp_netdev_add_port_to_pmds(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *port)
3148 {
3149     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
3150     struct hmapx to_reload = HMAPX_INITIALIZER(&to_reload);
3151     struct hmapx_node *node;
3152
3153     dp_netdev_add_port_to_pmds__(dp, port, &to_reload);
3154
3155     HMAPX_FOR_EACH (node, &to_reload) {
3156         pmd = (struct dp_netdev_pmd_thread *) node->data;
3157         dp_netdev_reload_pmd__(pmd);
3158     }
3159
3160     hmapx_destroy(&to_reload);
3161 }
3162
3163 /* Checks the numa node id of 'netdev' and starts pmd threads for
3164  * the numa node. */
3165 static void
3166 dp_netdev_set_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
3167 {
3168     int n_pmds;
3169
3170     if (!ovs_numa_numa_id_is_valid(numa_id)) {
3171         VLOG_ERR("Cannot create pmd threads due to numa id (%d)"
3172                  "invalid", numa_id);
3173         return ;
3174     }
3175
3176     n_pmds = get_n_pmd_threads_on_numa(dp, numa_id);
3177
3178     /* If there are already pmd threads created for the numa node
3179      * in which 'netdev' is on, do nothing.  Else, creates the
3180      * pmd threads for the numa node. */
3181     if (!n_pmds) {
3182         int can_have, n_unpinned, i, index = 0;
3183         struct dp_netdev_pmd_thread **pmds;
3184         struct dp_netdev_port *port;
3185
3186         n_unpinned = ovs_numa_get_n_unpinned_cores_on_numa(numa_id);
3187         if (!n_unpinned) {
3188             VLOG_ERR("Cannot create pmd threads due to out of unpinned "
3189                      "cores on numa node %d", numa_id);
3190             return;
3191         }
3192
3193         /* If cpu mask is specified, uses all unpinned cores, otherwise
3194          * tries creating NR_PMD_THREADS pmd threads. */
3195         can_have = dp->pmd_cmask ? n_unpinned : MIN(n_unpinned, NR_PMD_THREADS);
3196         pmds = xzalloc(can_have * sizeof *pmds);
3197         for (i = 0; i < can_have; i++) {
3198             unsigned core_id = ovs_numa_get_unpinned_core_on_numa(numa_id);
3199             pmds[i] = xzalloc(sizeof **pmds);
3200             dp_netdev_configure_pmd(pmds[i], dp, core_id, numa_id);
3201         }
3202
3203         /* Distributes rx queues of this numa node between new pmd threads. */
3204         CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
3205             if (netdev_is_pmd(port->netdev)
3206                 && netdev_get_numa_id(port->netdev) == numa_id) {
3207                 for (i = 0; i < port->n_rxq; i++) {
3208                     /* Make thread-safety analyser happy. */
3209                     ovs_mutex_lock(&pmds[index]->poll_mutex);
3210                     dp_netdev_add_rxq_to_pmd(pmds[index], port, port->rxq[i]);
3211                     ovs_mutex_unlock(&pmds[index]->poll_mutex);
3212                     index = (index + 1) % can_have;
3213                 }
3214             }
3215         }
3216
3217         /* Actual start of pmd threads. */
3218         for (i = 0; i < can_have; i++) {
3219             pmds[i]->thread = ovs_thread_create("pmd", pmd_thread_main, pmds[i]);
3220         }
3221         free(pmds);
3222         VLOG_INFO("Created %d pmd threads on numa node %d", can_have, numa_id);
3223     }
3224 }
3225
3226 \f
3227 /* Called after pmd threads config change.  Restarts pmd threads with
3228  * new configuration. */
3229 static void
3230 dp_netdev_reset_pmd_threads(struct dp_netdev *dp)
3231 {
3232     struct dp_netdev_port *port;
3233
3234     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
3235         if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
3236             int numa_id = netdev_get_numa_id(port->netdev);
3237
3238             dp_netdev_set_pmds_on_numa(dp, numa_id);
3239         }
3240     }
3241 }
3242
3243 static char *
3244 dpif_netdev_get_datapath_version(void)
3245 {
3246      return xstrdup("<built-in>");
3247 }
3248
3249 static void
3250 dp_netdev_flow_used(struct dp_netdev_flow *netdev_flow, int cnt, int size,
3251                     uint16_t tcp_flags, long long now)
3252 {
3253     uint16_t flags;
3254
3255     atomic_store_relaxed(&netdev_flow->stats.used, now);
3256     non_atomic_ullong_add(&netdev_flow->stats.packet_count, cnt);
3257     non_atomic_ullong_add(&netdev_flow->stats.byte_count, size);
3258     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.tcp_flags, &flags);
3259     flags |= tcp_flags;
3260     atomic_store_relaxed(&netdev_flow->stats.tcp_flags, flags);
3261 }
3262
3263 static void
3264 dp_netdev_count_packet(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3265                        enum dp_stat_type type, int cnt)
3266 {
3267     non_atomic_ullong_add(&pmd->stats.n[type], cnt);
3268 }
3269
3270 static int
3271 dp_netdev_upcall(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, struct dp_packet *packet_,
3272                  struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc, ovs_u128 *ufid,
3273                  enum dpif_upcall_type type, const struct nlattr *userdata,
3274                  struct ofpbuf *actions, struct ofpbuf *put_actions)
3275 {
3276     struct dp_netdev *dp = pmd->dp;
3277     struct flow_tnl orig_tunnel;
3278     int err;
3279
3280     if (OVS_UNLIKELY(!dp->upcall_cb)) {
3281         return ENODEV;
3282     }
3283
3284     /* Upcall processing expects the Geneve options to be in the translated
3285      * format but we need to retain the raw format for datapath use. */
3286     orig_tunnel.flags = flow->tunnel.flags;
3287     if (flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_F_UDPIF) {
3288         orig_tunnel.metadata.present.len = flow->tunnel.metadata.present.len;
3289         memcpy(orig_tunnel.metadata.opts.gnv, flow->tunnel.metadata.opts.gnv,
3290                flow->tunnel.metadata.present.len);
3291         err = tun_metadata_from_geneve_udpif(&orig_tunnel, &orig_tunnel,
3292                                              &flow->tunnel);
3293         if (err) {
3294             return err;
3295         }
3296     }
3297
3298     if (OVS_UNLIKELY(!VLOG_DROP_DBG(&upcall_rl))) {
3299         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
3300         char *packet_str;
3301         struct ofpbuf key;
3302         struct odp_flow_key_parms odp_parms = {
3303             .flow = flow,
3304             .mask = &wc->masks,
3305             .odp_in_port = flow->in_port.odp_port,
3306             .support = dp_netdev_support,
3307         };
3308
3309         ofpbuf_init(&key, 0);
3310         odp_flow_key_from_flow(&odp_parms, &key);
3311         packet_str = ofp_packet_to_string(dp_packet_data(packet_),
3312                                           dp_packet_size(packet_));
3313
3314         odp_flow_key_format(key.data, key.size, &ds);
3315
3316         VLOG_DBG("%s: %s upcall:\n%s\n%s", dp->name,
3317                  dpif_upcall_type_to_string(type), ds_cstr(&ds), packet_str);
3318
3319         ofpbuf_uninit(&key);
3320         free(packet_str);
3321
3322         ds_destroy(&ds);
3323     }
3324
3325     err = dp->upcall_cb(packet_, flow, ufid, pmd->core_id, type, userdata,
3326                         actions, wc, put_actions, dp->upcall_aux);
3327     if (err && err != ENOSPC) {
3328         return err;
3329     }
3330
3331     /* Translate tunnel metadata masks to datapath format. */
3332     if (wc) {
3333         if (wc->masks.tunnel.metadata.present.map) {
3334             struct geneve_opt opts[TLV_TOT_OPT_SIZE /
3335                                    sizeof(struct geneve_opt)];
3336
3337             if (orig_tunnel.flags & FLOW_TNL_F_UDPIF) {
3338                 tun_metadata_to_geneve_udpif_mask(&flow->tunnel,
3339                                                   &wc->masks.tunnel,
3340                                                   orig_tunnel.metadata.opts.gnv,
3341                                                   orig_tunnel.metadata.present.len,
3342                                                   opts);
3343             } else {
3344                 orig_tunnel.metadata.present.len = 0;
3345             }
3346
3347             memset(&wc->masks.tunnel.metadata, 0,
3348                    sizeof wc->masks.tunnel.metadata);
3349             memcpy(&wc->masks.tunnel.metadata.opts.gnv, opts,
3350                    orig_tunnel.metadata.present.len);
3351         }
3352         wc->masks.tunnel.metadata.present.len = 0xff;
3353     }
3354
3355     /* Restore tunnel metadata. We need to use the saved options to ensure
3356      * that any unknown options are not lost. The generated mask will have
3357      * the same structure, matching on types and lengths but wildcarding
3358      * option data we don't care about. */
3359     if (orig_tunnel.flags & FLOW_TNL_F_UDPIF) {
3360         memcpy(&flow->tunnel.metadata.opts.gnv, orig_tunnel.metadata.opts.gnv,
3361                orig_tunnel.metadata.present.len);
3362         flow->tunnel.metadata.present.len = orig_tunnel.metadata.present.len;
3363         flow->tunnel.flags |= FLOW_TNL_F_UDPIF;
3364     }
3365
3366     return err;
3367 }
3368
3369 static inline uint32_t
3370 dpif_netdev_packet_get_rss_hash(struct dp_packet *packet,
3371                                 const struct miniflow *mf)
3372 {
3373     uint32_t hash, recirc_depth;
3374
3375     if (OVS_LIKELY(dp_packet_rss_valid(packet))) {
3376         hash = dp_packet_get_rss_hash(packet);
3377     } else {
3378         hash = miniflow_hash_5tuple(mf, 0);
3379         dp_packet_set_rss_hash(packet, hash);
3380     }
3381
3382     /* The RSS hash must account for the recirculation depth to avoid
3383      * collisions in the exact match cache */
3384     recirc_depth = *recirc_depth_get_unsafe();
3385     if (OVS_UNLIKELY(recirc_depth)) {
3386         hash = hash_finish(hash, recirc_depth);
3387         dp_packet_set_rss_hash(packet, hash);
3388     }
3389     return hash;
3390 }
3391
3392 struct packet_batch_per_flow {
3393     unsigned int byte_count;
3394     uint16_t tcp_flags;
3395     struct dp_netdev_flow *flow;
3396
3397     struct dp_packet_batch array;
3398 };
3399
3400 static inline void
3401 packet_batch_per_flow_update(struct packet_batch_per_flow *batch,
3402                              struct dp_packet *packet,
3403                              const struct miniflow *mf)
3404 {
3405     batch->byte_count += dp_packet_size(packet);
3406     batch->tcp_flags |= miniflow_get_tcp_flags(mf);
3407     batch->array.packets[batch->array.count++] = packet;
3408 }
3409
3410 static inline void
3411 packet_batch_per_flow_init(struct packet_batch_per_flow *batch,
3412                            struct dp_netdev_flow *flow)
3413 {
3414     flow->batch = batch;
3415
3416     batch->flow = flow;
3417     dp_packet_batch_init(&batch->array);
3418     batch->byte_count = 0;
3419     batch->tcp_flags = 0;
3420 }
3421
3422 static inline void
3423 packet_batch_per_flow_execute(struct packet_batch_per_flow *batch,
3424                               struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3425                               long long now)
3426 {
3427     struct dp_netdev_actions *actions;
3428     struct dp_netdev_flow *flow = batch->flow;
3429
3430     dp_netdev_flow_used(flow, batch->array.count, batch->byte_count,
3431                         batch->tcp_flags, now);
3432
3433     actions = dp_netdev_flow_get_actions(flow);
3434
3435     dp_netdev_execute_actions(pmd, &batch->array, true,
3436                               actions->actions, actions->size);
3437 }
3438
3439 static inline void
3440 dp_netdev_queue_batches(struct dp_packet *pkt,
3441                         struct dp_netdev_flow *flow, const struct miniflow *mf,
3442                         struct packet_batch_per_flow *batches, size_t *n_batches)
3443 {
3444     struct packet_batch_per_flow *batch = flow->batch;
3445
3446     if (OVS_UNLIKELY(!batch)) {
3447         batch = &batches[(*n_batches)++];
3448         packet_batch_per_flow_init(batch, flow);
3449     }
3450
3451     packet_batch_per_flow_update(batch, pkt, mf);
3452 }
3453
3454 /* Try to process all ('cnt') the 'packets' using only the exact match cache
3455  * 'pmd->flow_cache'. If a flow is not found for a packet 'packets[i]', the
3456  * miniflow is copied into 'keys' and the packet pointer is moved at the
3457  * beginning of the 'packets' array.
3458  *
3459  * The function returns the number of packets that needs to be processed in the
3460  * 'packets' array (they have been moved to the beginning of the vector).
3461  *
3462  * If 'md_is_valid' is false, the metadata in 'packets' is not valid and must be
3463  * initialized by this function using 'port_no'.
3464  */
3465 static inline size_t
3466 emc_processing(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, struct dp_packet_batch *packets_,
3467                struct netdev_flow_key *keys,
3468                struct packet_batch_per_flow batches[], size_t *n_batches,
3469                bool md_is_valid, odp_port_t port_no)
3470 {
3471     struct emc_cache *flow_cache = &pmd->flow_cache;
3472     struct netdev_flow_key *key = &keys[0];
3473     size_t i, n_missed = 0, n_dropped = 0;
3474     struct dp_packet **packets = packets_->packets;
3475     int cnt = packets_->count;
3476
3477     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3478         struct dp_netdev_flow *flow;
3479         struct dp_packet *packet = packets[i];
3480
3481         if (OVS_UNLIKELY(dp_packet_size(packet) < ETH_HEADER_LEN)) {
3482             dp_packet_delete(packet);
3483             n_dropped++;
3484             continue;
3485         }
3486
3487         if (i != cnt - 1) {
3488             /* Prefetch next packet data and metadata. */
3489             OVS_PREFETCH(dp_packet_data(packets[i+1]));
3490             pkt_metadata_prefetch_init(&packets[i+1]->md);
3491         }
3492
3493         if (!md_is_valid) {
3494             pkt_metadata_init(&packet->md, port_no);
3495         }
3496         miniflow_extract(packet, &key->mf);
3497         key->len = 0; /* Not computed yet. */
3498         key->hash = dpif_netdev_packet_get_rss_hash(packet, &key->mf);
3499
3500         flow = emc_lookup(flow_cache, key);
3501         if (OVS_LIKELY(flow)) {
3502             dp_netdev_queue_batches(packet, flow, &key->mf, batches,
3503                                     n_batches);
3504         } else {
3505             /* Exact match cache missed. Group missed packets together at
3506              * the beginning of the 'packets' array.  */
3507             packets[n_missed] = packet;
3508             /* 'key[n_missed]' contains the key of the current packet and it
3509              * must be returned to the caller. The next key should be extracted
3510              * to 'keys[n_missed + 1]'. */
3511             key = &keys[++n_missed];
3512         }
3513     }
3514
3515     dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_EXACT_HIT, cnt - n_dropped - n_missed);
3516
3517     return n_missed;
3518 }
3519
3520 static inline void
3521 handle_packet_upcall(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, struct dp_packet *packet,
3522                      const struct netdev_flow_key *key,
3523                      struct ofpbuf *actions, struct ofpbuf *put_actions,
3524                      int *lost_cnt)
3525 {
3526     struct ofpbuf *add_actions;
3527     struct dp_packet_batch b;
3528     struct match match;
3529     ovs_u128 ufid;
3530     int error;
3531
3532     match.tun_md.valid = false;
3533     miniflow_expand(&key->mf, &match.flow);
3534
3535     ofpbuf_clear(actions);
3536     ofpbuf_clear(put_actions);
3537
3538     dpif_flow_hash(pmd->dp->dpif, &match.flow, sizeof match.flow, &ufid);
3539     error = dp_netdev_upcall(pmd, packet, &match.flow, &match.wc,
3540                              &ufid, DPIF_UC_MISS, NULL, actions,
3541                              put_actions);
3542     if (OVS_UNLIKELY(error && error != ENOSPC)) {
3543         dp_packet_delete(packet);
3544         (*lost_cnt)++;
3545         return;
3546     }
3547
3548     /* The Netlink encoding of datapath flow keys cannot express
3549      * wildcarding the presence of a VLAN tag. Instead, a missing VLAN
3550      * tag is interpreted as exact match on the fact that there is no
3551      * VLAN.  Unless we refactor a lot of code that translates between
3552      * Netlink and struct flow representations, we have to do the same
3553      * here. */
3554     if (!match.wc.masks.vlan_tci) {
3555         match.wc.masks.vlan_tci = htons(0xffff);
3556     }
3557
3558     /* We can't allow the packet batching in the next loop to execute
3559      * the actions.  Otherwise, if there are any slow path actions,
3560      * we'll send the packet up twice. */
3561     packet_batch_init_packet(&b, packet);
3562     dp_netdev_execute_actions(pmd, &b, true,
3563                               actions->data, actions->size);
3564
3565     add_actions = put_actions->size ? put_actions : actions;
3566     if (OVS_LIKELY(error != ENOSPC)) {
3567         struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
3568
3569         /* XXX: There's a race window where a flow covering this packet
3570          * could have already been installed since we last did the flow
3571          * lookup before upcall.  This could be solved by moving the
3572          * mutex lock outside the loop, but that's an awful long time
3573          * to be locking everyone out of making flow installs.  If we
3574          * move to a per-core classifier, it would be reasonable. */
3575         ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
3576         netdev_flow = dp_netdev_pmd_lookup_flow(pmd, key);
3577         if (OVS_LIKELY(!netdev_flow)) {
3578             netdev_flow = dp_netdev_flow_add(pmd, &match, &ufid,
3579                                              add_actions->data,
3580                                              add_actions->size);
3581         }
3582         ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
3583
3584         emc_insert(&pmd->flow_cache, key, netdev_flow);
3585     }
3586 }
3587
3588 static inline void
3589 fast_path_processing(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3590                      struct dp_packet_batch *packets_,
3591                      struct netdev_flow_key *keys,
3592                      struct packet_batch_per_flow batches[], size_t *n_batches)
3593 {
3594     int cnt = packets_->count;
3595 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
3596     const size_t PKT_ARRAY_SIZE = cnt;
3597 #else
3598     /* Sparse or MSVC doesn't like variable length array. */
3599     enum { PKT_ARRAY_SIZE = NETDEV_MAX_BURST };
3600 #endif
3601     struct dp_packet **packets = packets_->packets;
3602     struct dpcls_rule *rules[PKT_ARRAY_SIZE];
3603     struct dp_netdev *dp = pmd->dp;
3604     struct emc_cache *flow_cache = &pmd->flow_cache;
3605     int miss_cnt = 0, lost_cnt = 0;
3606     bool any_miss;
3607     size_t i;
3608
3609     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3610         /* Key length is needed in all the cases, hash computed on demand. */
3611         keys[i].len = netdev_flow_key_size(miniflow_n_values(&keys[i].mf));
3612     }
3613     any_miss = !dpcls_lookup(&pmd->cls, keys, rules, cnt);
3614     if (OVS_UNLIKELY(any_miss) && !fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock)) {
3615         uint64_t actions_stub[512 / 8], slow_stub[512 / 8];
3616         struct ofpbuf actions, put_actions;
3617
3618         ofpbuf_use_stub(&actions, actions_stub, sizeof actions_stub);
3619         ofpbuf_use_stub(&put_actions, slow_stub, sizeof slow_stub);
3620
3621         for (i = 0; i < cnt; i++) {
3622             struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
3623
3624             if (OVS_LIKELY(rules[i])) {
3625                 continue;
3626             }
3627
3628             /* It's possible that an earlier slow path execution installed
3629              * a rule covering this flow.  In this case, it's a lot cheaper
3630              * to catch it here than execute a miss. */
3631             netdev_flow = dp_netdev_pmd_lookup_flow(pmd, &keys[i]);
3632             if (netdev_flow) {
3633                 rules[i] = &netdev_flow->cr;
3634                 continue;
3635             }
3636
3637             miss_cnt++;
3638             handle_packet_upcall(pmd, packets[i], &keys[i], &actions, &put_actions,
3639                           &lost_cnt);
3640         }
3641
3642         ofpbuf_uninit(&actions);
3643         ofpbuf_uninit(&put_actions);
3644         fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
3645         dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_LOST, lost_cnt);
3646     } else if (OVS_UNLIKELY(any_miss)) {
3647         for (i = 0; i < cnt; i++) {
3648             if (OVS_UNLIKELY(!rules[i])) {
3649                 dp_packet_delete(packets[i]);
3650                 lost_cnt++;
3651                 miss_cnt++;
3652             }
3653         }
3654     }
3655
3656     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3657         struct dp_packet *packet = packets[i];
3658         struct dp_netdev_flow *flow;
3659
3660         if (OVS_UNLIKELY(!rules[i])) {
3661             continue;
3662         }
3663
3664         flow = dp_netdev_flow_cast(rules[i]);
3665
3666         emc_insert(flow_cache, &keys[i], flow);
3667         dp_netdev_queue_batches(packet, flow, &keys[i].mf, batches, n_batches);
3668     }
3669
3670     dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_MASKED_HIT, cnt - miss_cnt);
3671     dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_MISS, miss_cnt);
3672     dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_LOST, lost_cnt);
3673 }
3674
3675 /* Packets enter the datapath from a port (or from recirculation) here.
3676  *
3677  * For performance reasons a caller may choose not to initialize the metadata
3678  * in 'packets': in this case 'mdinit' is false and this function needs to
3679  * initialize it using 'port_no'.  If the metadata in 'packets' is already
3680  * valid, 'md_is_valid' must be true and 'port_no' will be ignored. */
3681 static void
3682 dp_netdev_input__(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3683                   struct dp_packet_batch *packets,
3684                   bool md_is_valid, odp_port_t port_no)
3685 {
3686     int cnt = packets->count;
3687 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
3688     const size_t PKT_ARRAY_SIZE = cnt;
3689 #else
3690     /* Sparse or MSVC doesn't like variable length array. */
3691     enum { PKT_ARRAY_SIZE = NETDEV_MAX_BURST };
3692 #endif
3693     struct netdev_flow_key keys[PKT_ARRAY_SIZE];
3694     struct packet_batch_per_flow batches[PKT_ARRAY_SIZE];
3695     long long now = time_msec();
3696     size_t newcnt, n_batches, i;
3697
3698     n_batches = 0;
3699     newcnt = emc_processing(pmd, packets, keys, batches, &n_batches,
3700                             md_is_valid, port_no);
3701     if (OVS_UNLIKELY(newcnt)) {
3702         packets->count = newcnt;
3703         fast_path_processing(pmd, packets, keys, batches, &n_batches);
3704     }
3705
3706     for (i = 0; i < n_batches; i++) {
3707         batches[i].flow->batch = NULL;
3708     }
3709
3710     for (i = 0; i < n_batches; i++) {
3711         packet_batch_per_flow_execute(&batches[i], pmd, now);
3712     }
3713 }
3714
3715 static void
3716 dp_netdev_input(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3717                 struct dp_packet_batch *packets,
3718                 odp_port_t port_no)
3719 {
3720      dp_netdev_input__(pmd, packets, false, port_no);
3721 }
3722
3723 static void
3724 dp_netdev_recirculate(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3725                       struct dp_packet_batch *packets)
3726 {
3727      dp_netdev_input__(pmd, packets, true, 0);
3728 }
3729
3730 struct dp_netdev_execute_aux {
3731     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
3732 };
3733
3734 static void
3735 dpif_netdev_register_dp_purge_cb(struct dpif *dpif, dp_purge_callback *cb,
3736                                  void *aux)
3737 {
3738     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
3739     dp->dp_purge_aux = aux;
3740     dp->dp_purge_cb = cb;
3741 }
3742
3743 static void
3744 dpif_netdev_register_upcall_cb(struct dpif *dpif, upcall_callback *cb,
3745                                void *aux)
3746 {
3747     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
3748     dp->upcall_aux = aux;
3749     dp->upcall_cb = cb;
3750 }
3751
3752 static int
3753 push_tnl_action(const struct dp_netdev *dp,
3754                 const struct nlattr *attr,
3755                 struct dp_packet_batch *batch)
3756 {
3757     struct dp_netdev_port *tun_port;
3758     const struct ovs_action_push_tnl *data;
3759     int err;
3760
3761     data = nl_attr_get(attr);
3762
3763     tun_port = dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(data->tnl_port));
3764     if (!tun_port) {
3765         err = -EINVAL;
3766         goto error;
3767     }
3768     err = netdev_push_header(tun_port->netdev, batch, data);
3769     if (!err) {
3770         return 0;
3771     }
3772 error:
3773     dp_packet_delete_batch(batch, true);
3774     return err;
3775 }
3776
3777 static void
3778 dp_execute_userspace_action(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3779                             struct dp_packet *packet, bool may_steal,
3780                             struct flow *flow, ovs_u128 *ufid,
3781                             struct ofpbuf *actions,
3782                             const struct nlattr *userdata)
3783 {
3784     struct dp_packet_batch b;
3785     int error;
3786
3787     ofpbuf_clear(actions);
3788
3789     error = dp_netdev_upcall(pmd, packet, flow, NULL, ufid,
3790                              DPIF_UC_ACTION, userdata, actions,
3791                              NULL);
3792     if (!error || error == ENOSPC) {
3793         packet_batch_init_packet(&b, packet);
3794         dp_netdev_execute_actions(pmd, &b, may_steal,
3795                                   actions->data, actions->size);
3796     } else if (may_steal) {
3797         dp_packet_delete(packet);
3798     }
3799 }
3800
3801 static void
3802 dp_execute_cb(void *aux_, struct dp_packet_batch *packets_,
3803               const struct nlattr *a, bool may_steal)
3804     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
3805 {
3806     struct dp_netdev_execute_aux *aux = aux_;
3807     uint32_t *depth = recirc_depth_get();
3808     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd = aux->pmd;
3809     struct dp_netdev *dp = pmd->dp;
3810     int type = nl_attr_type(a);
3811     struct dp_netdev_port *p;
3812
3813     switch ((enum ovs_action_attr)type) {
3814     case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
3815         p = dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(nl_attr_get_u32(a)));
3816         if (OVS_LIKELY(p)) {
3817             int tx_qid;
3818
3819             atomic_read_relaxed(&pmd->tx_qid, &tx_qid);
3820
3821             netdev_send(p->netdev, tx_qid, packets_, may_steal);
3822             return;
3823         }
3824         break;
3825
3826     case OVS_ACTION_ATTR_TUNNEL_PUSH:
3827         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
3828             struct dp_packet_batch tnl_pkt;
3829             int err;
3830
3831             if (!may_steal) {
3832                 dp_packet_batch_clone(&tnl_pkt, packets_);
3833                 packets_ = &tnl_pkt;
3834             }
3835
3836             err = push_tnl_action(dp, a, packets_);
3837             if (!err) {
3838                 (*depth)++;
3839                 dp_netdev_recirculate(pmd, packets_);
3840                 (*depth)--;
3841             }
3842             return;
3843         }
3844         break;
3845
3846     case OVS_ACTION_ATTR_TUNNEL_POP:
3847         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
3848             odp_port_t portno = u32_to_odp(nl_attr_get_u32(a));
3849
3850             p = dp_netdev_lookup_port(dp, portno);
3851             if (p) {
3852                 struct dp_packet_batch tnl_pkt;
3853                 int i;
3854
3855                 if (!may_steal) {
3856                    dp_packet_batch_clone(&tnl_pkt, packets_);
3857                    packets_ = &tnl_pkt;
3858                 }
3859
3860                 netdev_pop_header(p->netdev, packets_);
3861                 if (!packets_->count) {
3862                     return;
3863                 }
3864
3865                 for (i = 0; i < packets_->count; i++) {
3866                     packets_->packets[i]->md.in_port.odp_port = portno;
3867                 }
3868
3869                 (*depth)++;
3870                 dp_netdev_recirculate(pmd, packets_);
3871                 (*depth)--;
3872                 return;
3873             }
3874         }
3875         break;
3876
3877     case OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE:
3878         if (!fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock)) {
3879             struct dp_packet **packets = packets_->packets;
3880             const struct nlattr *userdata;
3881             struct ofpbuf actions;
3882             struct flow flow;
3883             ovs_u128 ufid;
3884             int i;
3885
3886             userdata = nl_attr_find_nested(a, OVS_USERSPACE_ATTR_USERDATA);
3887             ofpbuf_init(&actions, 0);
3888
3889             for (i = 0; i < packets_->count; i++) {
3890                 flow_extract(packets[i], &flow);
3891                 dpif_flow_hash(dp->dpif, &flow, sizeof flow, &ufid);
3892                 dp_execute_userspace_action(pmd, packets[i], may_steal, &flow,
3893                                             &ufid, &actions, userdata);
3894             }
3895             ofpbuf_uninit(&actions);
3896             fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
3897
3898             return;
3899         }
3900         break;
3901
3902     case OVS_ACTION_ATTR_RECIRC:
3903         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
3904             struct dp_packet_batch recirc_pkts;
3905             int i;
3906
3907             if (!may_steal) {
3908                dp_packet_batch_clone(&recirc_pkts, packets_);
3909                packets_ = &recirc_pkts;
3910             }
3911
3912             for (i = 0; i < packets_->count; i++) {
3913                 packets_->packets[i]->md.recirc_id = nl_attr_get_u32(a);
3914             }
3915
3916             (*depth)++;
3917             dp_netdev_recirculate(pmd, packets_);
3918             (*depth)--;
3919
3920             return;
3921         }
3922
3923         VLOG_WARN("Packet dropped. Max recirculation depth exceeded.");
3924         break;
3925
3926     case OVS_ACTION_ATTR_CT:
3927         /* If a flow with this action is slow-pathed, datapath assistance is
3928          * required to implement it. However, we don't support this action
3929          * in the userspace datapath. */
3930         VLOG_WARN("Cannot execute conntrack action in userspace.");
3931         break;
3932
3933     case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
3934     case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
3935     case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_MPLS:
3936     case OVS_ACTION_ATTR_POP_MPLS:
3937     case OVS_ACTION_ATTR_SET:
3938     case OVS_ACTION_ATTR_SET_MASKED:
3939     case OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE:
3940     case OVS_ACTION_ATTR_HASH:
3941     case OVS_ACTION_ATTR_UNSPEC:
3942     case __OVS_ACTION_ATTR_MAX:
3943         OVS_NOT_REACHED();
3944     }
3945
3946     dp_packet_delete_batch(packets_, may_steal);
3947 }
3948
3949 static void
3950 dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3951                           struct dp_packet_batch *packets,
3952                           bool may_steal,
3953                           const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
3954 {
3955     struct dp_netdev_execute_aux aux = { pmd };
3956
3957     odp_execute_actions(&aux, packets, may_steal, actions,
3958                         actions_len, dp_execute_cb);
3959 }
3960
3961 const struct dpif_class dpif_netdev_class = {
3962     "netdev",
3963     dpif_netdev_init,
3964     dpif_netdev_enumerate,
3965     dpif_netdev_port_open_type,
3966     dpif_netdev_open,
3967     dpif_netdev_close,
3968     dpif_netdev_destroy,
3969     dpif_netdev_run,
3970     dpif_netdev_wait,
3971     dpif_netdev_get_stats,
3972     dpif_netdev_port_add,
3973     dpif_netdev_port_del,
3974     dpif_netdev_port_query_by_number,
3975     dpif_netdev_port_query_by_name,
3976     NULL,                       /* port_get_pid */
3977     dpif_netdev_port_dump_start,
3978     dpif_netdev_port_dump_next,
3979     dpif_netdev_port_dump_done,
3980     dpif_netdev_port_poll,
3981     dpif_netdev_port_poll_wait,
3982     dpif_netdev_flow_flush,
3983     dpif_netdev_flow_dump_create,
3984     dpif_netdev_flow_dump_destroy,
3985     dpif_netdev_flow_dump_thread_create,
3986     dpif_netdev_flow_dump_thread_destroy,
3987     dpif_netdev_flow_dump_next,
3988     dpif_netdev_operate,
3989     NULL,                       /* recv_set */
3990     NULL,                       /* handlers_set */
3991     dpif_netdev_pmd_set,
3992     dpif_netdev_queue_to_priority,
3993     NULL,                       /* recv */
3994     NULL,                       /* recv_wait */
3995     NULL,                       /* recv_purge */
3996     dpif_netdev_register_dp_purge_cb,
3997     dpif_netdev_register_upcall_cb,
3998     dpif_netdev_enable_upcall,
3999     dpif_netdev_disable_upcall,
4000     dpif_netdev_get_datapath_version,
4001     NULL,                       /* ct_dump_start */
4002     NULL,                       /* ct_dump_next */
4003     NULL,                       /* ct_dump_done */
4004     NULL,                       /* ct_flush */
4005 };
4006
4007 static void
4008 dpif_dummy_change_port_number(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
4009                               const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
4010 {
4011     struct dp_netdev_port *old_port;
4012     struct dp_netdev_port *new_port;
4013     struct dp_netdev *dp;
4014     odp_port_t port_no;
4015
4016     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
4017     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, argv[1]);
4018     if (!dp || !dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class)) {
4019         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
4020         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown datapath or not a dummy");
4021         return;
4022     }
4023     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
4024     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
4025
4026     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
4027     if (get_port_by_name(dp, argv[2], &old_port)) {
4028         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown port");
4029         goto exit;
4030     }
4031
4032     port_no = u32_to_odp(atoi(argv[3]));
4033     if (!port_no || port_no == ODPP_NONE) {
4034         unixctl_command_reply_error(conn, "bad port number");
4035         goto exit;
4036     }
4037     if (dp_netdev_lookup_port(dp, port_no)) {
4038         unixctl_command_reply_error(conn, "port number already in use");
4039         goto exit;
4040     }
4041
4042     /* Remove old port. */
4043     cmap_remove(&dp->ports, &old_port->node, hash_port_no(old_port->port_no));
4044     ovsrcu_postpone(free, old_port);
4045
4046     /* Insert new port (cmap semantics mean we cannot re-insert 'old_port'). */
4047     new_port = xmemdup(old_port, sizeof *old_port);
4048     new_port->port_no = port_no;
4049     cmap_insert(&dp->ports, &new_port->node, hash_port_no(port_no));
4050
4051     seq_change(dp->port_seq);
4052     unixctl_command_reply(conn, NULL);
4053
4054 exit:
4055     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
4056     dp_netdev_unref(dp);
4057 }
4058
4059 static void
4060 dpif_dummy_register__(const char *type)
4061 {
4062     struct dpif_class *class;
4063
4064     class = xmalloc(sizeof *class);
4065     *class = dpif_netdev_class;
4066     class->type = xstrdup(type);
4067     dp_register_provider(class);
4068 }
4069
4070 static void
4071 dpif_dummy_override(const char *type)
4072 {
4073     int error;
4074
4075     /*
4076      * Ignore EAFNOSUPPORT to allow --enable-dummy=system with
4077      * a userland-only build.  It's useful for testsuite.
4078      */
4079     error = dp_unregister_provider(type);
4080     if (error == 0 || error == EAFNOSUPPORT) {
4081         dpif_dummy_register__(type);
4082     }
4083 }
4084
4085 void
4086 dpif_dummy_register(enum dummy_level level)
4087 {
4088     if (level == DUMMY_OVERRIDE_ALL) {
4089         struct sset types;
4090         const char *type;
4091
4092         sset_init(&types);
4093         dp_enumerate_types(&types);
4094         SSET_FOR_EACH (type, &types) {
4095             dpif_dummy_override(type);
4096         }
4097         sset_destroy(&types);
4098     } else if (level == DUMMY_OVERRIDE_SYSTEM) {
4099         dpif_dummy_override("system");
4100     }
4101
4102     dpif_dummy_register__("dummy");
4103
4104     unixctl_command_register("dpif-dummy/change-port-number",
4105                              "dp port new-number",
4106                              3, 3, dpif_dummy_change_port_number, NULL);
4107 }
4108 \f
4109 /* Datapath Classifier. */
4110
4111 /* A set of rules that all have the same fields wildcarded. */
4112 struct dpcls_subtable {
4113     /* The fields are only used by writers. */
4114     struct cmap_node cmap_node OVS_GUARDED; /* Within dpcls 'subtables_map'. */
4115
4116     /* These fields are accessed by readers. */
4117     struct cmap rules;           /* Contains "struct dpcls_rule"s. */
4118     struct netdev_flow_key mask; /* Wildcards for fields (const). */
4119     /* 'mask' must be the last field, additional space is allocated here. */
4120 };
4121
4122 /* Initializes 'cls' as a classifier that initially contains no classification
4123  * rules. */
4124 static void
4125 dpcls_init(struct dpcls *cls)
4126 {
4127     cmap_init(&cls->subtables_map);
4128     pvector_init(&cls->subtables);
4129 }
4130
4131 static void
4132 dpcls_destroy_subtable(struct dpcls *cls, struct dpcls_subtable *subtable)
4133 {
4134     pvector_remove(&cls->subtables, subtable);
4135     cmap_remove(&cls->subtables_map, &subtable->cmap_node,
4136                 subtable->mask.hash);
4137     cmap_destroy(&subtable->rules);
4138     ovsrcu_postpone(free, subtable);
4139 }
4140
4141 /* Destroys 'cls'.  Rules within 'cls', if any, are not freed; this is the
4142  * caller's responsibility.
4143  * May only be called after all the readers have been terminated. */
4144 static void
4145 dpcls_destroy(struct dpcls *cls)
4146 {
4147     if (cls) {
4148         struct dpcls_subtable *subtable;
4149
4150         CMAP_FOR_EACH (subtable, cmap_node, &cls->subtables_map) {
4151             ovs_assert(cmap_count(&subtable->rules) == 0);
4152             dpcls_destroy_subtable(cls, subtable);
4153         }
4154         cmap_destroy(&cls->subtables_map);
4155         pvector_destroy(&cls->subtables);
4156     }
4157 }
4158
4159 static struct dpcls_subtable *
4160 dpcls_create_subtable(struct dpcls *cls, const struct netdev_flow_key *mask)
4161 {
4162     struct dpcls_subtable *subtable;
4163
4164     /* Need to add one. */
4165     subtable = xmalloc(sizeof *subtable
4166                        - sizeof subtable->mask.mf + mask->len);
4167     cmap_init(&subtable->rules);
4168     netdev_flow_key_clone(&subtable->mask, mask);
4169     cmap_insert(&cls->subtables_map, &subtable->cmap_node, mask->hash);
4170     pvector_insert(&cls->subtables, subtable, 0);
4171     pvector_publish(&cls->subtables);
4172
4173     return subtable;
4174 }
4175
4176 static inline struct dpcls_subtable *
4177 dpcls_find_subtable(struct dpcls *cls, const struct netdev_flow_key *mask)
4178 {
4179     struct dpcls_subtable *subtable;
4180
4181     CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (subtable, cmap_node, mask->hash,
4182                              &cls->subtables_map) {
4183         if (netdev_flow_key_equal(&subtable->mask, mask)) {
4184             return subtable;
4185         }
4186     }
4187     return dpcls_create_subtable(cls, mask);
4188 }
4189
4190 /* Insert 'rule' into 'cls'. */
4191 static void
4192 dpcls_insert(struct dpcls *cls, struct dpcls_rule *rule,
4193              const struct netdev_flow_key *mask)
4194 {
4195     struct dpcls_subtable *subtable = dpcls_find_subtable(cls, mask);
4196
4197     rule->mask = &subtable->mask;
4198     cmap_insert(&subtable->rules, &rule->cmap_node, rule->flow.hash);
4199 }
4200
4201 /* Removes 'rule' from 'cls', also destructing the 'rule'. */
4202 static void
4203 dpcls_remove(struct dpcls *cls, struct dpcls_rule *rule)
4204 {
4205     struct dpcls_subtable *subtable;
4206
4207     ovs_assert(rule->mask);
4208
4209     INIT_CONTAINER(subtable, rule->mask, mask);
4210
4211     if (cmap_remove(&subtable->rules, &rule->cmap_node, rule->flow.hash)
4212         == 0) {
4213         dpcls_destroy_subtable(cls, subtable);
4214         pvector_publish(&cls->subtables);
4215     }
4216 }
4217
4218 /* Returns true if 'target' satisfies 'key' in 'mask', that is, if each 1-bit
4219  * in 'mask' the values in 'key' and 'target' are the same. */
4220 static inline bool
4221 dpcls_rule_matches_key(const struct dpcls_rule *rule,
4222                        const struct netdev_flow_key *target)
4223 {
4224     const uint64_t *keyp = miniflow_get_values(&rule->flow.mf);
4225     const uint64_t *maskp = miniflow_get_values(&rule->mask->mf);
4226     uint64_t value;
4227
4228     NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_FLOWMAP(value, target, rule->flow.mf.map) {
4229         if (OVS_UNLIKELY((value & *maskp++) != *keyp++)) {
4230             return false;
4231         }
4232     }
4233     return true;
4234 }
4235
4236 /* For each miniflow in 'flows' performs a classifier lookup writing the result
4237  * into the corresponding slot in 'rules'.  If a particular entry in 'flows' is
4238  * NULL it is skipped.
4239  *
4240  * This function is optimized for use in the userspace datapath and therefore
4241  * does not implement a lot of features available in the standard
4242  * classifier_lookup() function.  Specifically, it does not implement
4243  * priorities, instead returning any rule which matches the flow.
4244  *
4245  * Returns true if all flows found a corresponding rule. */
4246 static bool
4247 dpcls_lookup(const struct dpcls *cls, const struct netdev_flow_key keys[],
4248              struct dpcls_rule **rules, const size_t cnt)
4249 {
4250     /* The batch size 16 was experimentally found faster than 8 or 32. */
4251     typedef uint16_t map_type;
4252 #define MAP_BITS (sizeof(map_type) * CHAR_BIT)
4253
4254 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
4255     const int N_MAPS = DIV_ROUND_UP(cnt, MAP_BITS);
4256 #else
4257     enum { N_MAPS = DIV_ROUND_UP(NETDEV_MAX_BURST, MAP_BITS) };
4258 #endif
4259     map_type maps[N_MAPS];
4260     struct dpcls_subtable *subtable;
4261
4262     memset(maps, 0xff, sizeof maps);
4263     if (cnt % MAP_BITS) {
4264         maps[N_MAPS - 1] >>= MAP_BITS - cnt % MAP_BITS; /* Clear extra bits. */
4265     }
4266     memset(rules, 0, cnt * sizeof *rules);
4267
4268     PVECTOR_FOR_EACH (subtable, &cls->subtables) {
4269         const struct netdev_flow_key *mkeys = keys;
4270         struct dpcls_rule **mrules = rules;
4271         map_type remains = 0;
4272         int m;
4273
4274         BUILD_ASSERT_DECL(sizeof remains == sizeof *maps);
4275
4276         for (m = 0; m < N_MAPS; m++, mkeys += MAP_BITS, mrules += MAP_BITS) {
4277             uint32_t hashes[MAP_BITS];
4278             const struct cmap_node *nodes[MAP_BITS];
4279             unsigned long map = maps[m];
4280             int i;
4281
4282             if (!map) {
4283                 continue; /* Skip empty maps. */
4284             }
4285
4286             /* Compute hashes for the remaining keys. */
4287             ULLONG_FOR_EACH_1(i, map) {
4288                 hashes[i] = netdev_flow_key_hash_in_mask(&mkeys[i],
4289                                                          &subtable->mask);
4290             }
4291             /* Lookup. */
4292             map = cmap_find_batch(&subtable->rules, map, hashes, nodes);
4293             /* Check results. */
4294             ULLONG_FOR_EACH_1(i, map) {
4295                 struct dpcls_rule *rule;
4296
4297                 CMAP_NODE_FOR_EACH (rule, cmap_node, nodes[i]) {
4298                     if (OVS_LIKELY(dpcls_rule_matches_key(rule, &mkeys[i]))) {
4299                         mrules[i] = rule;
4300                         goto next;
4301                     }
4302                 }
4303                 ULLONG_SET0(map, i);  /* Did not match. */
4304             next:
4305                 ;                     /* Keep Sparse happy. */
4306             }
4307             maps[m] &= ~map;          /* Clear the found rules. */
4308             remains |= maps[m];
4309         }
4310         if (!remains) {
4311             return true;              /* All found. */
4312         }
4313     }
4314     return false;                     /* Some misses. */
4315 }