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