lib/netdev-dpdk.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2014, 2015, 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
  19 #include <string.h>
  20 #include <signal.h>
  21 #include <stdlib.h>
  22 #include <pthread.h>
  23 #include <config.h>
  24 #include <errno.h>
  25 #include <sched.h>
  26 #include <stdlib.h>
  27 #include <unistd.h>
  28 #include <sys/stat.h>
  29 #include <stdio.h>
  30 #include <sys/types.h>
  31 #include <sys/stat.h>
  32
  33 #include "dirs.h"
  34 #include "dp-packet.h"
  35 #include "dpif-netdev.h"
  36 #include "fatal-signal.h"
  37 #include "list.h"
  38 #include "netdev-dpdk.h"
  39 #include "netdev-provider.h"
  40 #include "netdev-vport.h"
  41 #include "odp-util.h"
  42 #include "ofp-print.h"
  43 #include "ovs-numa.h"
  44 #include "ovs-thread.h"
  45 #include "ovs-rcu.h"
  46 #include "packets.h"
  47 #include "shash.h"
  48 #include "sset.h"
  49 #include "unaligned.h"
  50 #include "timeval.h"
  51 #include "unixctl.h"
  52 #include "openvswitch/vlog.h"
  53
  54 #include "rte_config.h"
  55 #include "rte_mbuf.h"
  56 #include "rte_virtio_net.h"
  57
  58 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(dpdk);
  59 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
  60
  61 #define DPDK_PORT_WATCHDOG_INTERVAL 5
  62
  63 #define OVS_CACHE_LINE_SIZE CACHE_LINE_SIZE
  64 #define OVS_VPORT_DPDK "ovs_dpdk"
  65
  66 /*
  67  * need to reserve tons of extra space in the mbufs so we can align the
  68  * DMA addresses to 4KB.
  69  * The minimum mbuf size is limited to avoid scatter behaviour and drop in
  70  * performance for standard Ethernet MTU.
  71  */
  72 #define MTU_TO_MAX_LEN(mtu)  ((mtu) + ETHER_HDR_LEN + ETHER_CRC_LEN)
  73 #define MBUF_SIZE_MTU(mtu)   (MTU_TO_MAX_LEN(mtu)        \
  74                               + sizeof(struct dp_packet) \
  75                               + RTE_PKTMBUF_HEADROOM)
  76 #define MBUF_SIZE_DRIVER     (2048                       \
  77                               + sizeof (struct rte_mbuf) \
  78                               + RTE_PKTMBUF_HEADROOM)
  79 #define MBUF_SIZE(mtu)       MAX(MBUF_SIZE_MTU(mtu), MBUF_SIZE_DRIVER)
  80
  81 /* Max and min number of packets in the mempool.  OVS tries to allocate a
  82  * mempool with MAX_NB_MBUF: if this fails (because the system doesn't have
  83  * enough hugepages) we keep halving the number until the allocation succeeds
  84  * or we reach MIN_NB_MBUF */
  85
  86 #define MAX_NB_MBUF          (4096 * 64)
  87 #define MIN_NB_MBUF          (4096 * 4)
  88 #define MP_CACHE_SZ          RTE_MEMPOOL_CACHE_MAX_SIZE
  89
  90 /* MAX_NB_MBUF can be divided by 2 many times, until MIN_NB_MBUF */
  91 BUILD_ASSERT_DECL(MAX_NB_MBUF % ROUND_DOWN_POW2(MAX_NB_MBUF/MIN_NB_MBUF) == 0);
  92
  93 /* The smallest possible NB_MBUF that we're going to try should be a multiple
  94  * of MP_CACHE_SZ. This is advised by DPDK documentation. */
  95 BUILD_ASSERT_DECL((MAX_NB_MBUF / ROUND_DOWN_POW2(MAX_NB_MBUF/MIN_NB_MBUF))
  96                   % MP_CACHE_SZ == 0);
  97
  98 #define SOCKET0              0
  99
 100 #define NIC_PORT_RX_Q_SIZE 2048  /* Size of Physical NIC RX Queue, Max (n+32<=4096)*/
 101 #define NIC_PORT_TX_Q_SIZE 2048  /* Size of Physical NIC TX Queue, Max (n+32<=4096)*/
 102
 103 static char *cuse_dev_name = NULL;    /* Character device cuse_dev_name. */
 104 static char *vhost_sock_dir = NULL;   /* Location of vhost-user sockets */
 105
 106 /*
 107  * Maximum amount of time in micro seconds to try and enqueue to vhost.
 108  */
 109 #define VHOST_ENQ_RETRY_USECS 100
 110
 111 static const struct rte_eth_conf port_conf = {
 112     .rxmode = {
 113         .mq_mode = ETH_MQ_RX_RSS,
 114         .split_hdr_size = 0,
 115         .header_split   = 0, /* Header Split disabled */
 116         .hw_ip_checksum = 0, /* IP checksum offload disabled */
 117         .hw_vlan_filter = 0, /* VLAN filtering disabled */
 118         .jumbo_frame    = 0, /* Jumbo Frame Support disabled */
 119         .hw_strip_crc   = 0,
 120     },
 121     .rx_adv_conf = {
 122         .rss_conf = {
 123             .rss_key = NULL,
 124             .rss_hf = ETH_RSS_IP | ETH_RSS_UDP | ETH_RSS_TCP,
 125         },
 126     },
 127     .txmode = {
 128         .mq_mode = ETH_MQ_TX_NONE,
 129     },
 130 };
 131
 132 enum { MAX_TX_QUEUE_LEN = 384 };
 133 enum { DPDK_RING_SIZE = 256 };
 134 BUILD_ASSERT_DECL(IS_POW2(DPDK_RING_SIZE));
 135 enum { DRAIN_TSC = 200000ULL };
 136
 137 enum dpdk_dev_type {
 138     DPDK_DEV_ETH = 0,
 139     DPDK_DEV_VHOST = 1,
 140 };
 141
 142 static int rte_eal_init_ret = ENODEV;
 143
 144 static struct ovs_mutex dpdk_mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
 145
 146 /* Contains all 'struct dpdk_dev's. */
 147 static struct ovs_list dpdk_list OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex)
 148     = OVS_LIST_INITIALIZER(&dpdk_list);
 149
 150 static struct ovs_list dpdk_mp_list OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex)
 151     = OVS_LIST_INITIALIZER(&dpdk_mp_list);
 152
 153 /* This mutex must be used by non pmd threads when allocating or freeing
 154  * mbufs through mempools. Since dpdk_queue_pkts() and dpdk_queue_flush() may
 155  * use mempools, a non pmd thread should hold this mutex while calling them */
 156 static struct ovs_mutex nonpmd_mempool_mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
 157
 158 struct dpdk_mp {
 159     struct rte_mempool *mp;
 160     int mtu;
 161     int socket_id;
 162     int refcount;
 163     struct ovs_list list_node OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex);
 164 };
 165
 166 /* There should be one 'struct dpdk_tx_queue' created for
 167  * each cpu core. */
 168 struct dpdk_tx_queue {
 169     bool flush_tx;                 /* Set to true to flush queue everytime */
 170                                    /* pkts are queued. */
 171     int count;
 172     rte_spinlock_t tx_lock;        /* Protects the members and the NIC queue
 173                                     * from concurrent access.  It is used only
 174                                     * if the queue is shared among different
 175                                     * pmd threads (see 'txq_needs_locking'). */
 176     uint64_t tsc;
 177     struct rte_mbuf *burst_pkts[MAX_TX_QUEUE_LEN];
 178 };
 179
 180 /* dpdk has no way to remove dpdk ring ethernet devices
 181    so we have to keep them around once they've been created
 182 */
 183
 184 static struct ovs_list dpdk_ring_list OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex)
 185     = OVS_LIST_INITIALIZER(&dpdk_ring_list);
 186
 187 struct dpdk_ring {
 188     /* For the client rings */
 189     struct rte_ring *cring_tx;
 190     struct rte_ring *cring_rx;
 191     int user_port_id; /* User given port no, parsed from port name */
 192     int eth_port_id; /* ethernet device port id */
 193     struct ovs_list list_node OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex);
 194 };
 195
 196 struct netdev_dpdk {
 197     struct netdev up;
 198     int port_id;
 199     int max_packet_len;
 200     enum dpdk_dev_type type;
 201
 202     struct dpdk_tx_queue *tx_q;
 203
 204     struct ovs_mutex mutex OVS_ACQ_AFTER(dpdk_mutex);
 205
 206     struct dpdk_mp *dpdk_mp;
 207     int mtu;
 208     int socket_id;
 209     int buf_size;
 210     struct netdev_stats stats;
 211     /* Protects stats */
 212     rte_spinlock_t stats_lock;
 213
 214     struct eth_addr hwaddr;
 215     enum netdev_flags flags;
 216
 217     struct rte_eth_link link;
 218     int link_reset_cnt;
 219
 220     /* The user might request more txqs than the NIC has.  We remap those
 221      * ('up.n_txq') on these ('real_n_txq').
 222      * If the numbers match, 'txq_needs_locking' is false, otherwise it is
 223      * true and we will take a spinlock on transmission */
 224     int real_n_txq;
 225     int real_n_rxq;
 226     bool txq_needs_locking;
 227
 228     /* virtio-net structure for vhost device */
 229     OVSRCU_TYPE(struct virtio_net *) virtio_dev;
 230
 231     /* Identifier used to distinguish vhost devices from each other */
 232     char vhost_id[PATH_MAX];
 233
 234     /* In dpdk_list. */
 235     struct ovs_list list_node OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex);
 236 };
 237
 238 struct netdev_rxq_dpdk {
 239     struct netdev_rxq up;
 240     int port_id;
 241 };
 242
 243 static bool dpdk_thread_is_pmd(void);
 244
 245 static int netdev_dpdk_construct(struct netdev *);
 246
 247 struct virtio_net * netdev_dpdk_get_virtio(const struct netdev_dpdk *dev);
 248
 249 static bool
 250 is_dpdk_class(const struct netdev_class *class)
 251 {
 252     return class->construct == netdev_dpdk_construct;
 253 }
 254
 255 /* XXX: use dpdk malloc for entire OVS. in fact huge page should be used
 256  * for all other segments data, bss and text. */
 257
 258 static void *
 259 dpdk_rte_mzalloc(size_t sz)
 260 {
 261     void *ptr;
 262
 263     ptr = rte_zmalloc(OVS_VPORT_DPDK, sz, OVS_CACHE_LINE_SIZE);
 264     if (ptr == NULL) {
 265         out_of_memory();
 266     }
 267     return ptr;
 268 }
 269
 270 /* XXX this function should be called only by pmd threads (or by non pmd
 271  * threads holding the nonpmd_mempool_mutex) */
 272 void
 273 free_dpdk_buf(struct dp_packet *p)
 274 {
 275     struct rte_mbuf *pkt = (struct rte_mbuf *) p;
 276
 277     rte_pktmbuf_free_seg(pkt);
 278 }
 279
 280 static void
 281 __rte_pktmbuf_init(struct rte_mempool *mp,
 282                    void *opaque_arg OVS_UNUSED,
 283                    void *_m,
 284                    unsigned i OVS_UNUSED)
 285 {
 286     struct rte_mbuf *m = _m;
 287     uint32_t buf_len = mp->elt_size - sizeof(struct dp_packet);
 288
 289     RTE_MBUF_ASSERT(mp->elt_size >= sizeof(struct dp_packet));
 290
 291     memset(m, 0, mp->elt_size);
 292
 293     /* start of buffer is just after mbuf structure */
 294     m->buf_addr = (char *)m + sizeof(struct dp_packet);
 295     m->buf_physaddr = rte_mempool_virt2phy(mp, m) +
 296                     sizeof(struct dp_packet);
 297     m->buf_len = (uint16_t)buf_len;
 298
 299     /* keep some headroom between start of buffer and data */
 300     m->data_off = RTE_MIN(RTE_PKTMBUF_HEADROOM, m->buf_len);
 301
 302     /* init some constant fields */
 303     m->pool = mp;
 304     m->nb_segs = 1;
 305     m->port = 0xff;
 306 }
 307
 308 static void
 309 ovs_rte_pktmbuf_init(struct rte_mempool *mp,
 310                      void *opaque_arg OVS_UNUSED,
 311                      void *_m,
 312                      unsigned i OVS_UNUSED)
 313 {
 314     struct rte_mbuf *m = _m;
 315
 316     __rte_pktmbuf_init(mp, opaque_arg, _m, i);
 317
 318     dp_packet_init_dpdk((struct dp_packet *) m, m->buf_len);
 319 }
 320
 321 static struct dpdk_mp *
 322 dpdk_mp_get(int socket_id, int mtu) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 323 {
 324     struct dpdk_mp *dmp = NULL;
 325     char mp_name[RTE_MEMPOOL_NAMESIZE];
 326     unsigned mp_size;
 327
 328     LIST_FOR_EACH (dmp, list_node, &dpdk_mp_list) {
 329         if (dmp->socket_id == socket_id && dmp->mtu == mtu) {
 330             dmp->refcount++;
 331             return dmp;
 332         }
 333     }
 334
 335     dmp = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *dmp);
 336     dmp->socket_id = socket_id;
 337     dmp->mtu = mtu;
 338     dmp->refcount = 1;
 339
 340     mp_size = MAX_NB_MBUF;
 341     do {
 342         if (snprintf(mp_name, RTE_MEMPOOL_NAMESIZE, "ovs_mp_%d_%d_%u",
 343                      dmp->mtu, dmp->socket_id, mp_size) < 0) {
 344             return NULL;
 345         }
 346
 347         dmp->mp = rte_mempool_create(mp_name, mp_size, MBUF_SIZE(mtu),
 348                                      MP_CACHE_SZ,
 349                                      sizeof(struct rte_pktmbuf_pool_private),
 350                                      rte_pktmbuf_pool_init, NULL,
 351                                      ovs_rte_pktmbuf_init, NULL,
 352                                      socket_id, 0);
 353     } while (!dmp->mp && rte_errno == ENOMEM && (mp_size /= 2) >= MIN_NB_MBUF);
 354
 355     if (dmp->mp == NULL) {
 356         return NULL;
 357     } else {
 358         VLOG_DBG("Allocated \"%s\" mempool with %u mbufs", mp_name, mp_size );
 359     }
 360
 361     list_push_back(&dpdk_mp_list, &dmp->list_node);
 362     return dmp;
 363 }
 364
 365 static void
 366 dpdk_mp_put(struct dpdk_mp *dmp)
 367 {
 368
 369     if (!dmp) {
 370         return;
 371     }
 372
 373     dmp->refcount--;
 374     ovs_assert(dmp->refcount >= 0);
 375
 376 #if 0
 377     /* I could not find any API to destroy mp. */
 378     if (dmp->refcount == 0) {
 379         list_delete(dmp->list_node);
 380         /* destroy mp-pool. */
 381     }
 382 #endif
 383 }
 384
 385 static void
 386 check_link_status(struct netdev_dpdk *dev)
 387 {
 388     struct rte_eth_link link;
 389
 390     rte_eth_link_get_nowait(dev->port_id, &link);
 391
 392     if (dev->link.link_status != link.link_status) {
 393         netdev_change_seq_changed(&dev->up);
 394
 395         dev->link_reset_cnt++;
 396         dev->link = link;
 397         if (dev->link.link_status) {
 398             VLOG_DBG_RL(&rl, "Port %d Link Up - speed %u Mbps - %s",
 399                         dev->port_id, (unsigned)dev->link.link_speed,
 400                         (dev->link.link_duplex == ETH_LINK_FULL_DUPLEX) ?
 401                          ("full-duplex") : ("half-duplex"));
 402         } else {
 403             VLOG_DBG_RL(&rl, "Port %d Link Down", dev->port_id);
 404         }
 405     }
 406 }
 407
 408 static void *
 409 dpdk_watchdog(void *dummy OVS_UNUSED)
 410 {
 411     struct netdev_dpdk *dev;
 412
 413     pthread_detach(pthread_self());
 414
 415     for (;;) {
 416         ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 417         LIST_FOR_EACH (dev, list_node, &dpdk_list) {
 418             ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 419             check_link_status(dev);
 420             ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 421         }
 422         ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 423         xsleep(DPDK_PORT_WATCHDOG_INTERVAL);
 424     }
 425
 426     return NULL;
 427 }
 428
 429 static int
 430 dpdk_eth_dev_queue_setup(struct netdev_dpdk *dev, int n_rxq, int n_txq)
 431 {
 432     int diag = 0;
 433     int i;
 434
 435     /* A device may report more queues than it makes available (this has
 436      * been observed for Intel xl710, which reserves some of them for
 437      * SRIOV):  rte_eth_*_queue_setup will fail if a queue is not
 438      * available.  When this happens we can retry the configuration
 439      * and request less queues */
 440     while (n_rxq && n_txq) {
 441         if (diag) {
 442             VLOG_INFO("Retrying setup with (rxq:%d txq:%d)", n_rxq, n_txq);
 443         }
 444
 445         diag = rte_eth_dev_configure(dev->port_id, n_rxq, n_txq, &port_conf);
 446         if (diag) {
 447             break;
 448         }
 449
 450         for (i = 0; i < n_txq; i++) {
 451             diag = rte_eth_tx_queue_setup(dev->port_id, i, NIC_PORT_TX_Q_SIZE,
 452                                           dev->socket_id, NULL);
 453             if (diag) {
 454                 VLOG_INFO("Interface %s txq(%d) setup error: %s",
 455                           dev->up.name, i, rte_strerror(-diag));
 456                 break;
 457             }
 458         }
 459
 460         if (i != n_txq) {
 461             /* Retry with less tx queues */
 462             n_txq = i;
 463             continue;
 464         }
 465
 466         for (i = 0; i < n_rxq; i++) {
 467             diag = rte_eth_rx_queue_setup(dev->port_id, i, NIC_PORT_RX_Q_SIZE,
 468                                           dev->socket_id, NULL,
 469                                           dev->dpdk_mp->mp);
 470             if (diag) {
 471                 VLOG_INFO("Interface %s rxq(%d) setup error: %s",
 472                           dev->up.name, i, rte_strerror(-diag));
 473                 break;
 474             }
 475         }
 476
 477         if (i != n_rxq) {
 478             /* Retry with less rx queues */
 479             n_rxq = i;
 480             continue;
 481         }
 482
 483         dev->up.n_rxq = n_rxq;
 484         dev->real_n_txq = n_txq;
 485
 486         return 0;
 487     }
 488
 489     return diag;
 490 }
 491
 492
 493 static int
 494 dpdk_eth_dev_init(struct netdev_dpdk *dev) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 495 {
 496     struct rte_pktmbuf_pool_private *mbp_priv;
 497     struct rte_eth_dev_info info;
 498     struct ether_addr eth_addr;
 499     int diag;
 500     int n_rxq, n_txq;
 501
 502     if (dev->port_id < 0 || dev->port_id >= rte_eth_dev_count()) {
 503         return ENODEV;
 504     }
 505
 506     rte_eth_dev_info_get(dev->port_id, &info);
 507
 508     n_rxq = MIN(info.max_rx_queues, dev->up.n_rxq);
 509     n_txq = MIN(info.max_tx_queues, dev->up.n_txq);
 510
 511     diag = dpdk_eth_dev_queue_setup(dev, n_rxq, n_txq);
 512     if (diag) {
 513         VLOG_ERR("Interface %s(rxq:%d txq:%d) configure error: %s",
 514                  dev->up.name, n_rxq, n_txq, rte_strerror(-diag));
 515         return -diag;
 516     }
 517
 518     diag = rte_eth_dev_start(dev->port_id);
 519     if (diag) {
 520         VLOG_ERR("Interface %s start error: %s", dev->up.name,
 521                  rte_strerror(-diag));
 522         return -diag;
 523     }
 524
 525     rte_eth_promiscuous_enable(dev->port_id);
 526     rte_eth_allmulticast_enable(dev->port_id);
 527
 528     memset(&eth_addr, 0x0, sizeof(eth_addr));
 529     rte_eth_macaddr_get(dev->port_id, &eth_addr);
 530     VLOG_INFO_RL(&rl, "Port %d: "ETH_ADDR_FMT"",
 531                     dev->port_id, ETH_ADDR_BYTES_ARGS(eth_addr.addr_bytes));
 532
 533     memcpy(dev->hwaddr.ea, eth_addr.addr_bytes, ETH_ADDR_LEN);
 534     rte_eth_link_get_nowait(dev->port_id, &dev->link);
 535
 536     mbp_priv = rte_mempool_get_priv(dev->dpdk_mp->mp);
 537     dev->buf_size = mbp_priv->mbuf_data_room_size - RTE_PKTMBUF_HEADROOM;
 538
 539     dev->flags = NETDEV_UP | NETDEV_PROMISC;
 540     return 0;
 541 }
 542
 543 static struct netdev_dpdk *
 544 netdev_dpdk_cast(const struct netdev *netdev)
 545 {
 546     return CONTAINER_OF(netdev, struct netdev_dpdk, up);
 547 }
 548
 549 static struct netdev *
 550 netdev_dpdk_alloc(void)
 551 {
 552     struct netdev_dpdk *netdev = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *netdev);
 553     return &netdev->up;
 554 }
 555
 556 static void
 557 netdev_dpdk_alloc_txq(struct netdev_dpdk *netdev, unsigned int n_txqs)
 558 {
 559     unsigned i;
 560
 561     netdev->tx_q = dpdk_rte_mzalloc(n_txqs * sizeof *netdev->tx_q);
 562     for (i = 0; i < n_txqs; i++) {
 563         int numa_id = ovs_numa_get_numa_id(i);
 564
 565         if (!netdev->txq_needs_locking) {
 566             /* Each index is considered as a cpu core id, since there should
 567              * be one tx queue for each cpu core.  If the corresponding core
 568              * is not on the same numa node as 'netdev', flags the
 569              * 'flush_tx'. */
 570             netdev->tx_q[i].flush_tx = netdev->socket_id == numa_id;
 571         } else {
 572             /* Queues are shared among CPUs. Always flush */
 573             netdev->tx_q[i].flush_tx = true;
 574         }
 575         rte_spinlock_init(&netdev->tx_q[i].tx_lock);
 576     }
 577 }
 578
 579 static int
 580 netdev_dpdk_init(struct netdev *netdev_, unsigned int port_no,
 581                  enum dpdk_dev_type type)
 582     OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 583 {
 584     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 585     int sid;
 586     int err = 0;
 587
 588     ovs_mutex_init(&netdev->mutex);
 589     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 590
 591     rte_spinlock_init(&netdev->stats_lock);
 592
 593     /* If the 'sid' is negative, it means that the kernel fails
 594      * to obtain the pci numa info.  In that situation, always
 595      * use 'SOCKET0'. */
 596     if (type == DPDK_DEV_ETH) {
 597         sid = rte_eth_dev_socket_id(port_no);
 598     } else {
 599         sid = rte_lcore_to_socket_id(rte_get_master_lcore());
 600     }
 601
 602     netdev->socket_id = sid < 0 ? SOCKET0 : sid;
 603     netdev->port_id = port_no;
 604     netdev->type = type;
 605     netdev->flags = 0;
 606     netdev->mtu = ETHER_MTU;
 607     netdev->max_packet_len = MTU_TO_MAX_LEN(netdev->mtu);
 608
 609     netdev->dpdk_mp = dpdk_mp_get(netdev->socket_id, netdev->mtu);
 610     if (!netdev->dpdk_mp) {
 611         err = ENOMEM;
 612         goto unlock;
 613     }
 614
 615     netdev_->n_txq = NR_QUEUE;
 616     netdev_->n_rxq = NR_QUEUE;
 617     netdev->real_n_txq = NR_QUEUE;
 618
 619     if (type == DPDK_DEV_ETH) {
 620         netdev_dpdk_alloc_txq(netdev, NR_QUEUE);
 621         err = dpdk_eth_dev_init(netdev);
 622         if (err) {
 623             goto unlock;
 624         }
 625     }
 626
 627     list_push_back(&dpdk_list, &netdev->list_node);
 628
 629 unlock:
 630     if (err) {
 631         rte_free(netdev->tx_q);
 632     }
 633     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 634     return err;
 635 }
 636
 637 static int
 638 dpdk_dev_parse_name(const char dev_name[], const char prefix[],
 639                     unsigned int *port_no)
 640 {
 641     const char *cport;
 642
 643     if (strncmp(dev_name, prefix, strlen(prefix))) {
 644         return ENODEV;
 645     }
 646
 647     cport = dev_name + strlen(prefix);
 648     *port_no = strtol(cport, NULL, 0); /* string must be null terminated */
 649     return 0;
 650 }
 651
 652 static int
 653 vhost_construct_helper(struct netdev *netdev_) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 654 {
 655     if (rte_eal_init_ret) {
 656         return rte_eal_init_ret;
 657     }
 658
 659     return netdev_dpdk_init(netdev_, -1, DPDK_DEV_VHOST);
 660 }
 661
 662 static int
 663 netdev_dpdk_vhost_cuse_construct(struct netdev *netdev_)
 664 {
 665     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 666     int err;
 667
 668     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 669     strncpy(netdev->vhost_id, netdev->up.name, sizeof(netdev->vhost_id));
 670     err = vhost_construct_helper(netdev_);
 671     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 672     return err;
 673 }
 674
 675 static int
 676 netdev_dpdk_vhost_user_construct(struct netdev *netdev_)
 677 {
 678     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 679     int err;
 680
 681     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 682     /* Take the name of the vhost-user port and append it to the location where
 683      * the socket is to be created, then register the socket.
 684      */
 685     snprintf(netdev->vhost_id, sizeof(netdev->vhost_id), "%s/%s",
 686             vhost_sock_dir, netdev_->name);
 687     err = rte_vhost_driver_register(netdev->vhost_id);
 688     if (err) {
 689         VLOG_ERR("vhost-user socket device setup failure for socket %s\n",
 690                  netdev->vhost_id);
 691     } else {
 692         fatal_signal_add_file_to_unlink(netdev->vhost_id);
 693         VLOG_INFO("Socket %s created for vhost-user port %s\n",
 694                   netdev->vhost_id, netdev_->name);
 695         err = vhost_construct_helper(netdev_);
 696     }
 697
 698     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 699     return err;
 700 }
 701
 702 static int
 703 netdev_dpdk_construct(struct netdev *netdev)
 704 {
 705     unsigned int port_no;
 706     int err;
 707
 708     if (rte_eal_init_ret) {
 709         return rte_eal_init_ret;
 710     }
 711
 712     /* Names always start with "dpdk" */
 713     err = dpdk_dev_parse_name(netdev->name, "dpdk", &port_no);
 714     if (err) {
 715         return err;
 716     }
 717
 718     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 719     err = netdev_dpdk_init(netdev, port_no, DPDK_DEV_ETH);
 720     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 721     return err;
 722 }
 723
 724 static void
 725 netdev_dpdk_destruct(struct netdev *netdev_)
 726 {
 727     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 728
 729     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 730     rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
 731     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 732
 733     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 734     rte_free(dev->tx_q);
 735     list_remove(&dev->list_node);
 736     dpdk_mp_put(dev->dpdk_mp);
 737     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 738 }
 739
 740 static void
 741 netdev_dpdk_vhost_destruct(struct netdev *netdev_)
 742 {
 743     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 744
 745     /* Can't remove a port while a guest is attached to it. */
 746     if (netdev_dpdk_get_virtio(dev) != NULL) {
 747         VLOG_ERR("Can not remove port, vhost device still attached");
 748                 return;
 749     }
 750
 751     if (rte_vhost_driver_unregister(dev->vhost_id)) {
 752         VLOG_ERR("Unable to remove vhost-user socket %s", dev->vhost_id);
 753     } else {
 754         fatal_signal_remove_file_to_unlink(dev->vhost_id);
 755     }
 756
 757     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 758     list_remove(&dev->list_node);
 759     dpdk_mp_put(dev->dpdk_mp);
 760     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 761 }
 762
 763 static void
 764 netdev_dpdk_dealloc(struct netdev *netdev_)
 765 {
 766     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 767
 768     rte_free(netdev);
 769 }
 770
 771 static int
 772 netdev_dpdk_get_config(const struct netdev *netdev_, struct smap *args)
 773 {
 774     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 775
 776     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 777
 778     smap_add_format(args, "configured_rx_queues", "%d", netdev_->n_rxq);
 779     smap_add_format(args, "requested_tx_queues", "%d", netdev_->n_txq);
 780     smap_add_format(args, "configured_tx_queues", "%d", dev->real_n_txq);
 781     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 782
 783     return 0;
 784 }
 785
 786 static int
 787 netdev_dpdk_get_numa_id(const struct netdev *netdev_)
 788 {
 789     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 790
 791     return netdev->socket_id;
 792 }
 793
 794 /* Sets the number of tx queues and rx queues for the dpdk interface.
 795  * If the configuration fails, do not try restoring its old configuration
 796  * and just returns the error. */
 797 static int
 798 netdev_dpdk_set_multiq(struct netdev *netdev_, unsigned int n_txq,
 799                        unsigned int n_rxq)
 800 {
 801     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 802     int err = 0;
 803     int old_rxq, old_txq;
 804
 805     if (netdev->up.n_txq == n_txq && netdev->up.n_rxq == n_rxq) {
 806         return err;
 807     }
 808
 809     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 810     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 811
 812     rte_eth_dev_stop(netdev->port_id);
 813
 814     old_txq = netdev->up.n_txq;
 815     old_rxq = netdev->up.n_rxq;
 816     netdev->up.n_txq = n_txq;
 817     netdev->up.n_rxq = n_rxq;
 818
 819     rte_free(netdev->tx_q);
 820     err = dpdk_eth_dev_init(netdev);
 821     netdev_dpdk_alloc_txq(netdev, netdev->real_n_txq);
 822     if (err) {
 823         /* If there has been an error, it means that the requested queues
 824          * have not been created.  Restore the old numbers. */
 825         netdev->up.n_txq = old_txq;
 826         netdev->up.n_rxq = old_rxq;
 827     }
 828
 829     netdev->txq_needs_locking = netdev->real_n_txq != netdev->up.n_txq;
 830
 831     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 832     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 833
 834     return err;
 835 }
 836
 837 static int
 838 netdev_dpdk_vhost_cuse_set_multiq(struct netdev *netdev_, unsigned int n_txq,
 839                              unsigned int n_rxq)
 840 {
 841     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 842     int err = 0;
 843
 844     if (netdev->up.n_txq == n_txq && netdev->up.n_rxq == n_rxq) {
 845         return err;
 846     }
 847
 848     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 849     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 850
 851     netdev->up.n_txq = n_txq;
 852     netdev->real_n_txq = 1;
 853     netdev->up.n_rxq = 1;
 854     netdev->txq_needs_locking = netdev->real_n_txq != netdev->up.n_txq;
 855
 856     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 857     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 858
 859     return err;
 860 }
 861
 862 static int
 863 netdev_dpdk_vhost_set_multiq(struct netdev *netdev_, unsigned int n_txq,
 864                              unsigned int n_rxq)
 865 {
 866     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 867     int err = 0;
 868
 869     if (netdev->up.n_txq == n_txq && netdev->up.n_rxq == n_rxq) {
 870         return err;
 871     }
 872
 873     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 874     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 875
 876     rte_free(netdev->tx_q);
 877     netdev->up.n_txq = n_txq;
 878     netdev->up.n_rxq = n_rxq;
 879     netdev_dpdk_alloc_txq(netdev, netdev->up.n_txq);
 880
 881     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 882     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 883
 884     return err;
 885 }
 886
 887 static struct netdev_rxq *
 888 netdev_dpdk_rxq_alloc(void)
 889 {
 890     struct netdev_rxq_dpdk *rx = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *rx);
 891
 892     return &rx->up;
 893 }
 894
 895 static struct netdev_rxq_dpdk *
 896 netdev_rxq_dpdk_cast(const struct netdev_rxq *rx)
 897 {
 898     return CONTAINER_OF(rx, struct netdev_rxq_dpdk, up);
 899 }
 900
 901 static int
 902 netdev_dpdk_rxq_construct(struct netdev_rxq *rxq_)
 903 {
 904     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
 905     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(rx->up.netdev);
 906
 907     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 908     rx->port_id = netdev->port_id;
 909     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 910
 911     return 0;
 912 }
 913
 914 static void
 915 netdev_dpdk_rxq_destruct(struct netdev_rxq *rxq_ OVS_UNUSED)
 916 {
 917 }
 918
 919 static void
 920 netdev_dpdk_rxq_dealloc(struct netdev_rxq *rxq_)
 921 {
 922     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
 923
 924     rte_free(rx);
 925 }
 926
 927 static inline void
 928 dpdk_queue_flush__(struct netdev_dpdk *dev, int qid)
 929 {
 930     struct dpdk_tx_queue *txq = &dev->tx_q[qid];
 931     uint32_t nb_tx = 0;
 932
 933     while (nb_tx != txq->count) {
 934         uint32_t ret;
 935
 936         ret = rte_eth_tx_burst(dev->port_id, qid, txq->burst_pkts + nb_tx,
 937                                txq->count - nb_tx);
 938         if (!ret) {
 939             break;
 940         }
 941
 942         nb_tx += ret;
 943     }
 944
 945     if (OVS_UNLIKELY(nb_tx != txq->count)) {
 946         /* free buffers, which we couldn't transmit, one at a time (each
 947          * packet could come from a different mempool) */
 948         int i;
 949
 950         for (i = nb_tx; i < txq->count; i++) {
 951             rte_pktmbuf_free_seg(txq->burst_pkts[i]);
 952         }
 953         rte_spinlock_lock(&dev->stats_lock);
 954         dev->stats.tx_dropped += txq->count-nb_tx;
 955         rte_spinlock_unlock(&dev->stats_lock);
 956     }
 957
 958     txq->count = 0;
 959     txq->tsc = rte_get_timer_cycles();
 960 }
 961
 962 static inline void
 963 dpdk_queue_flush(struct netdev_dpdk *dev, int qid)
 964 {
 965     struct dpdk_tx_queue *txq = &dev->tx_q[qid];
 966
 967     if (txq->count == 0) {
 968         return;
 969     }
 970     dpdk_queue_flush__(dev, qid);
 971 }
 972
 973 static bool
 974 is_vhost_running(struct virtio_net *dev)
 975 {
 976     return (dev != NULL && (dev->flags & VIRTIO_DEV_RUNNING));
 977 }
 978
 979 static inline void
 980 netdev_dpdk_vhost_update_rx_counters(struct netdev_stats *stats,
 981                                      struct dp_packet **packets, int count)
 982 {
 983     int i;
 984     struct dp_packet *packet;
 985
 986     stats->rx_packets += count;
 987     for (i = 0; i < count; i++) {
 988         packet = packets[i];
 989
 990         if (OVS_UNLIKELY(dp_packet_size(packet) < ETH_HEADER_LEN)) {
 991             /* This only protects the following multicast counting from
 992              * too short packets, but it does not stop the packet from
 993              * further processing. */
 994             stats->rx_errors++;
 995             stats->rx_length_errors++;
 996             continue;
 997         }
 998
 999         struct eth_header *eh = (struct eth_header *) dp_packet_data(packet);
1000         if (OVS_UNLIKELY(eth_addr_is_multicast(eh->eth_dst))) {
1001             stats->multicast++;
1002         }
1003
1004         stats->rx_bytes += dp_packet_size(packet);
1005     }
1006 }
1007
1008 /*
1009  * The receive path for the vhost port is the TX path out from guest.
1010  */
1011 static int
1012 netdev_dpdk_vhost_rxq_recv(struct netdev_rxq *rxq_,
1013                            struct dp_packet **packets, int *c)
1014 {
1015     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
1016     struct netdev *netdev = rx->up.netdev;
1017     struct netdev_dpdk *vhost_dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1018     struct virtio_net *virtio_dev = netdev_dpdk_get_virtio(vhost_dev);
1019     int qid = rxq_->queue_id;
1020     uint16_t nb_rx = 0;
1021
1022     if (OVS_UNLIKELY(!is_vhost_running(virtio_dev))) {
1023         return EAGAIN;
1024     }
1025
1026     if (rxq_->queue_id >= vhost_dev->real_n_rxq) {
1027         return EOPNOTSUPP;
1028     }
1029
1030     nb_rx = rte_vhost_dequeue_burst(virtio_dev, qid * VIRTIO_QNUM + VIRTIO_TXQ,
1031                                     vhost_dev->dpdk_mp->mp,
1032                                     (struct rte_mbuf **)packets,
1033                                     NETDEV_MAX_BURST);
1034     if (!nb_rx) {
1035         return EAGAIN;
1036     }
1037
1038     rte_spinlock_lock(&vhost_dev->stats_lock);
1039     netdev_dpdk_vhost_update_rx_counters(&vhost_dev->stats, packets, nb_rx);
1040     rte_spinlock_unlock(&vhost_dev->stats_lock);
1041
1042     *c = (int) nb_rx;
1043     return 0;
1044 }
1045
1046 static int
1047 netdev_dpdk_rxq_recv(struct netdev_rxq *rxq_, struct dp_packet **packets,
1048                      int *c)
1049 {
1050     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
1051     struct netdev *netdev = rx->up.netdev;
1052     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1053     int nb_rx;
1054
1055     /* There is only one tx queue for this core.  Do not flush other
1056      * queues.
1057      * Do not flush tx queue which is shared among CPUs
1058      * since it is always flushed */
1059     if (rxq_->queue_id == rte_lcore_id() &&
1060         OVS_LIKELY(!dev->txq_needs_locking)) {
1061         dpdk_queue_flush(dev, rxq_->queue_id);
1062     }
1063
1064     nb_rx = rte_eth_rx_burst(rx->port_id, rxq_->queue_id,
1065                              (struct rte_mbuf **) packets,
1066                              NETDEV_MAX_BURST);
1067     if (!nb_rx) {
1068         return EAGAIN;
1069     }
1070
1071     *c = nb_rx;
1072
1073     return 0;
1074 }
1075
1076 static inline void
1077 netdev_dpdk_vhost_update_tx_counters(struct netdev_stats *stats,
1078                                      struct dp_packet **packets,
1079                                      int attempted,
1080                                      int dropped)
1081 {
1082     int i;
1083     int sent = attempted - dropped;
1084
1085     stats->tx_packets += sent;
1086     stats->tx_dropped += dropped;
1087
1088     for (i = 0; i < sent; i++) {
1089         stats->tx_bytes += dp_packet_size(packets[i]);
1090     }
1091 }
1092
1093 static void
1094 __netdev_dpdk_vhost_send(struct netdev *netdev, int qid,
1095                          struct dp_packet **pkts, int cnt,
1096                          bool may_steal)
1097 {
1098     struct netdev_dpdk *vhost_dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1099     struct virtio_net *virtio_dev = netdev_dpdk_get_virtio(vhost_dev);
1100     struct rte_mbuf **cur_pkts = (struct rte_mbuf **) pkts;
1101     unsigned int total_pkts = cnt;
1102     uint64_t start = 0;
1103
1104     if (OVS_UNLIKELY(!is_vhost_running(virtio_dev))) {
1105         rte_spinlock_lock(&vhost_dev->stats_lock);
1106         vhost_dev->stats.tx_dropped+= cnt;
1107         rte_spinlock_unlock(&vhost_dev->stats_lock);
1108         goto out;
1109     }
1110
1111     if (vhost_dev->txq_needs_locking) {
1112         qid = qid % vhost_dev->real_n_txq;
1113         rte_spinlock_lock(&vhost_dev->tx_q[qid].tx_lock);
1114     }
1115
1116     do {
1117         int vhost_qid = qid * VIRTIO_QNUM + VIRTIO_RXQ;
1118         unsigned int tx_pkts;
1119
1120         tx_pkts = rte_vhost_enqueue_burst(virtio_dev, vhost_qid,
1121                                           cur_pkts, cnt);
1122         if (OVS_LIKELY(tx_pkts)) {
1123             /* Packets have been sent.*/
1124             cnt -= tx_pkts;
1125             /* Prepare for possible next iteration.*/
1126             cur_pkts = &cur_pkts[tx_pkts];
1127         } else {
1128             uint64_t timeout = VHOST_ENQ_RETRY_USECS * rte_get_timer_hz() / 1E6;
1129             unsigned int expired = 0;
1130
1131             if (!start) {
1132                 start = rte_get_timer_cycles();
1133             }
1134
1135             /*
1136              * Unable to enqueue packets to vhost interface.
1137              * Check available entries before retrying.
1138              */
1139             while (!rte_vring_available_entries(virtio_dev, vhost_qid)) {
1140                 if (OVS_UNLIKELY((rte_get_timer_cycles() - start) > timeout)) {
1141                     expired = 1;
1142                     break;
1143                 }
1144             }
1145             if (expired) {
1146                 /* break out of main loop. */
1147                 break;
1148             }
1149         }
1150     } while (cnt);
1151
1152     if (vhost_dev->txq_needs_locking) {
1153         rte_spinlock_unlock(&vhost_dev->tx_q[qid].tx_lock);
1154     }
1155
1156     rte_spinlock_lock(&vhost_dev->stats_lock);
1157     netdev_dpdk_vhost_update_tx_counters(&vhost_dev->stats, pkts, total_pkts,
1158                                          cnt);
1159     rte_spinlock_unlock(&vhost_dev->stats_lock);
1160
1161 out:
1162     if (may_steal) {
1163         int i;
1164
1165         for (i = 0; i < total_pkts; i++) {
1166             dp_packet_delete(pkts[i]);
1167         }
1168     }
1169 }
1170
1171 inline static void
1172 dpdk_queue_pkts(struct netdev_dpdk *dev, int qid,
1173                struct rte_mbuf **pkts, int cnt)
1174 {
1175     struct dpdk_tx_queue *txq = &dev->tx_q[qid];
1176     uint64_t diff_tsc;
1177
1178     int i = 0;
1179
1180     while (i < cnt) {
1181         int freeslots = MAX_TX_QUEUE_LEN - txq->count;
1182         int tocopy = MIN(freeslots, cnt-i);
1183
1184         memcpy(&txq->burst_pkts[txq->count], &pkts[i],
1185                tocopy * sizeof (struct rte_mbuf *));
1186
1187         txq->count += tocopy;
1188         i += tocopy;
1189
1190         if (txq->count == MAX_TX_QUEUE_LEN || txq->flush_tx) {
1191             dpdk_queue_flush__(dev, qid);
1192         }
1193         diff_tsc = rte_get_timer_cycles() - txq->tsc;
1194         if (diff_tsc >= DRAIN_TSC) {
1195             dpdk_queue_flush__(dev, qid);
1196         }
1197     }
1198 }
1199
1200 /* Tx function. Transmit packets indefinitely */
1201 static void
1202 dpdk_do_tx_copy(struct netdev *netdev, int qid, struct dp_packet **pkts,
1203                 int cnt)
1204     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
1205 {
1206 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
1207     const size_t PKT_ARRAY_SIZE = cnt;
1208 #else
1209     /* Sparse or MSVC doesn't like variable length array. */
1210     enum { PKT_ARRAY_SIZE = NETDEV_MAX_BURST };
1211 #endif
1212     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1213     struct rte_mbuf *mbufs[PKT_ARRAY_SIZE];
1214     int dropped = 0;
1215     int newcnt = 0;
1216     int i;
1217
1218     /* If we are on a non pmd thread we have to use the mempool mutex, because
1219      * every non pmd thread shares the same mempool cache */
1220
1221     if (!dpdk_thread_is_pmd()) {
1222         ovs_mutex_lock(&nonpmd_mempool_mutex);
1223     }
1224
1225     for (i = 0; i < cnt; i++) {
1226         int size = dp_packet_size(pkts[i]);
1227
1228         if (OVS_UNLIKELY(size > dev->max_packet_len)) {
1229             VLOG_WARN_RL(&rl, "Too big size %d max_packet_len %d",
1230                          (int)size , dev->max_packet_len);
1231
1232             dropped++;
1233             continue;
1234         }
1235
1236         mbufs[newcnt] = rte_pktmbuf_alloc(dev->dpdk_mp->mp);
1237
1238         if (!mbufs[newcnt]) {
1239             dropped += cnt - i;
1240             break;
1241         }
1242
1243         /* We have to do a copy for now */
1244         memcpy(rte_pktmbuf_mtod(mbufs[newcnt], void *), dp_packet_data(pkts[i]), size);
1245
1246         rte_pktmbuf_data_len(mbufs[newcnt]) = size;
1247         rte_pktmbuf_pkt_len(mbufs[newcnt]) = size;
1248
1249         newcnt++;
1250     }
1251
1252     if (OVS_UNLIKELY(dropped)) {
1253         rte_spinlock_lock(&dev->stats_lock);
1254         dev->stats.tx_dropped += dropped;
1255         rte_spinlock_unlock(&dev->stats_lock);
1256     }
1257
1258     if (dev->type == DPDK_DEV_VHOST) {
1259         __netdev_dpdk_vhost_send(netdev, qid, (struct dp_packet **) mbufs, newcnt, true);
1260     } else {
1261         dpdk_queue_pkts(dev, qid, mbufs, newcnt);
1262         dpdk_queue_flush(dev, qid);
1263     }
1264
1265     if (!dpdk_thread_is_pmd()) {
1266         ovs_mutex_unlock(&nonpmd_mempool_mutex);
1267     }
1268 }
1269
1270 static int
1271 netdev_dpdk_vhost_send(struct netdev *netdev, int qid, struct dp_packet **pkts,
1272                  int cnt, bool may_steal)
1273 {
1274     if (OVS_UNLIKELY(pkts[0]->source != DPBUF_DPDK)) {
1275         int i;
1276
1277         dpdk_do_tx_copy(netdev, qid, pkts, cnt);
1278         if (may_steal) {
1279             for (i = 0; i < cnt; i++) {
1280                 dp_packet_delete(pkts[i]);
1281             }
1282         }
1283     } else {
1284         __netdev_dpdk_vhost_send(netdev, qid, pkts, cnt, may_steal);
1285     }
1286     return 0;
1287 }
1288
1289 static inline void
1290 netdev_dpdk_send__(struct netdev_dpdk *dev, int qid,
1291                    struct dp_packet **pkts, int cnt, bool may_steal)
1292 {
1293     int i;
1294
1295     if (OVS_UNLIKELY(dev->txq_needs_locking)) {
1296         qid = qid % dev->real_n_txq;
1297         rte_spinlock_lock(&dev->tx_q[qid].tx_lock);
1298     }
1299
1300     if (OVS_UNLIKELY(!may_steal ||
1301                      pkts[0]->source != DPBUF_DPDK)) {
1302         struct netdev *netdev = &dev->up;
1303
1304         dpdk_do_tx_copy(netdev, qid, pkts, cnt);
1305
1306         if (may_steal) {
1307             for (i = 0; i < cnt; i++) {
1308                 dp_packet_delete(pkts[i]);
1309             }
1310         }
1311     } else {
1312         int next_tx_idx = 0;
1313         int dropped = 0;
1314
1315         for (i = 0; i < cnt; i++) {
1316             int size = dp_packet_size(pkts[i]);
1317
1318             if (OVS_UNLIKELY(size > dev->max_packet_len)) {
1319                 if (next_tx_idx != i) {
1320                     dpdk_queue_pkts(dev, qid,
1321                                     (struct rte_mbuf **)&pkts[next_tx_idx],
1322                                     i-next_tx_idx);
1323                 }
1324
1325                 VLOG_WARN_RL(&rl, "Too big size %d max_packet_len %d",
1326                              (int)size , dev->max_packet_len);
1327
1328                 dp_packet_delete(pkts[i]);
1329                 dropped++;
1330                 next_tx_idx = i + 1;
1331             }
1332         }
1333         if (next_tx_idx != cnt) {
1334            dpdk_queue_pkts(dev, qid,
1335                             (struct rte_mbuf **)&pkts[next_tx_idx],
1336                             cnt-next_tx_idx);
1337         }
1338
1339         if (OVS_UNLIKELY(dropped)) {
1340             rte_spinlock_lock(&dev->stats_lock);
1341             dev->stats.tx_dropped += dropped;
1342             rte_spinlock_unlock(&dev->stats_lock);
1343         }
1344     }
1345
1346     if (OVS_UNLIKELY(dev->txq_needs_locking)) {
1347         rte_spinlock_unlock(&dev->tx_q[qid].tx_lock);
1348     }
1349 }
1350
1351 static int
1352 netdev_dpdk_eth_send(struct netdev *netdev, int qid,
1353                      struct dp_packet **pkts, int cnt, bool may_steal)
1354 {
1355     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1356
1357     netdev_dpdk_send__(dev, qid, pkts, cnt, may_steal);
1358     return 0;
1359 }
1360
1361 static int
1362 netdev_dpdk_set_etheraddr(struct netdev *netdev, const struct eth_addr mac)
1363 {
1364     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1365
1366     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1367     if (!eth_addr_equals(dev->hwaddr, mac)) {
1368         dev->hwaddr = mac;
1369         netdev_change_seq_changed(netdev);
1370     }
1371     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1372
1373     return 0;
1374 }
1375
1376 static int
1377 netdev_dpdk_get_etheraddr(const struct netdev *netdev, struct eth_addr *mac)
1378 {
1379     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1380
1381     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1382     *mac = dev->hwaddr;
1383     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1384
1385     return 0;
1386 }
1387
1388 static int
1389 netdev_dpdk_get_mtu(const struct netdev *netdev, int *mtup)
1390 {
1391     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1392
1393     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1394     *mtup = dev->mtu;
1395     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1396
1397     return 0;
1398 }
1399
1400 static int
1401 netdev_dpdk_set_mtu(const struct netdev *netdev, int mtu)
1402 {
1403     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1404     int old_mtu, err;
1405     struct dpdk_mp *old_mp;
1406     struct dpdk_mp *mp;
1407
1408     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
1409     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1410     if (dev->mtu == mtu) {
1411         err = 0;
1412         goto out;
1413     }
1414
1415     mp = dpdk_mp_get(dev->socket_id, dev->mtu);
1416     if (!mp) {
1417         err = ENOMEM;
1418         goto out;
1419     }
1420
1421     rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
1422
1423     old_mtu = dev->mtu;
1424     old_mp = dev->dpdk_mp;
1425     dev->dpdk_mp = mp;
1426     dev->mtu = mtu;
1427     dev->max_packet_len = MTU_TO_MAX_LEN(dev->mtu);
1428
1429     err = dpdk_eth_dev_init(dev);
1430     if (err) {
1431         dpdk_mp_put(mp);
1432         dev->mtu = old_mtu;
1433         dev->dpdk_mp = old_mp;
1434         dev->max_packet_len = MTU_TO_MAX_LEN(dev->mtu);
1435         dpdk_eth_dev_init(dev);
1436         goto out;
1437     }
1438
1439     dpdk_mp_put(old_mp);
1440     netdev_change_seq_changed(netdev);
1441 out:
1442     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1443     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
1444     return err;
1445 }
1446
1447 static int
1448 netdev_dpdk_get_carrier(const struct netdev *netdev_, bool *carrier);
1449
1450 static int
1451 netdev_dpdk_vhost_get_stats(const struct netdev *netdev,
1452                             struct netdev_stats *stats)
1453 {
1454     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1455
1456     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1457     memset(stats, 0, sizeof(*stats));
1458     /* Unsupported Stats */
1459     stats->collisions = UINT64_MAX;
1460     stats->rx_crc_errors = UINT64_MAX;
1461     stats->rx_fifo_errors = UINT64_MAX;
1462     stats->rx_frame_errors = UINT64_MAX;
1463     stats->rx_missed_errors = UINT64_MAX;
1464     stats->rx_over_errors = UINT64_MAX;
1465     stats->tx_aborted_errors = UINT64_MAX;
1466     stats->tx_carrier_errors = UINT64_MAX;
1467     stats->tx_errors = UINT64_MAX;
1468     stats->tx_fifo_errors = UINT64_MAX;
1469     stats->tx_heartbeat_errors = UINT64_MAX;
1470     stats->tx_window_errors = UINT64_MAX;
1471     stats->rx_dropped += UINT64_MAX;
1472
1473     rte_spinlock_lock(&dev->stats_lock);
1474     /* Supported Stats */
1475     stats->rx_packets += dev->stats.rx_packets;
1476     stats->tx_packets += dev->stats.tx_packets;
1477     stats->tx_dropped += dev->stats.tx_dropped;
1478     stats->multicast = dev->stats.multicast;
1479     stats->rx_bytes = dev->stats.rx_bytes;
1480     stats->tx_bytes = dev->stats.tx_bytes;
1481     stats->rx_errors = dev->stats.rx_errors;
1482     stats->rx_length_errors = dev->stats.rx_length_errors;
1483     rte_spinlock_unlock(&dev->stats_lock);
1484
1485     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1486
1487     return 0;
1488 }
1489
1490 static int
1491 netdev_dpdk_get_stats(const struct netdev *netdev, struct netdev_stats *stats)
1492 {
1493     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1494     struct rte_eth_stats rte_stats;
1495     bool gg;
1496
1497     netdev_dpdk_get_carrier(netdev, &gg);
1498     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1499     rte_eth_stats_get(dev->port_id, &rte_stats);
1500
1501     memset(stats, 0, sizeof(*stats));
1502
1503     stats->rx_packets = rte_stats.ipackets;
1504     stats->tx_packets = rte_stats.opackets;
1505     stats->rx_bytes = rte_stats.ibytes;
1506     stats->tx_bytes = rte_stats.obytes;
1507     /* DPDK counts imissed as errors, but count them here as dropped instead */
1508     stats->rx_errors = rte_stats.ierrors - rte_stats.imissed;
1509     stats->tx_errors = rte_stats.oerrors;
1510     stats->multicast = rte_stats.imcasts;
1511
1512     rte_spinlock_lock(&dev->stats_lock);
1513     stats->tx_dropped = dev->stats.tx_dropped;
1514     rte_spinlock_unlock(&dev->stats_lock);
1515
1516     /* These are the available DPDK counters for packets not received due to
1517      * local resource constraints in DPDK and NIC respectively. */
1518     stats->rx_dropped = rte_stats.rx_nombuf + rte_stats.imissed;
1519     stats->collisions = UINT64_MAX;
1520
1521     stats->rx_length_errors = UINT64_MAX;
1522     stats->rx_over_errors = UINT64_MAX;
1523     stats->rx_crc_errors = UINT64_MAX;
1524     stats->rx_frame_errors = UINT64_MAX;
1525     stats->rx_fifo_errors = UINT64_MAX;
1526     stats->rx_missed_errors = rte_stats.imissed;
1527
1528     stats->tx_aborted_errors = UINT64_MAX;
1529     stats->tx_carrier_errors = UINT64_MAX;
1530     stats->tx_fifo_errors = UINT64_MAX;
1531     stats->tx_heartbeat_errors = UINT64_MAX;
1532     stats->tx_window_errors = UINT64_MAX;
1533
1534     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1535
1536     return 0;
1537 }
1538
1539 static int
1540 netdev_dpdk_get_features(const struct netdev *netdev_,
1541                          enum netdev_features *current,
1542                          enum netdev_features *advertised OVS_UNUSED,
1543                          enum netdev_features *supported OVS_UNUSED,
1544                          enum netdev_features *peer OVS_UNUSED)
1545 {
1546     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1547     struct rte_eth_link link;
1548
1549     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1550     link = dev->link;
1551     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1552
1553     if (link.link_duplex == ETH_LINK_AUTONEG_DUPLEX) {
1554         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_AUTONEG) {
1555             *current = NETDEV_F_AUTONEG;
1556         }
1557     } else if (link.link_duplex == ETH_LINK_HALF_DUPLEX) {
1558         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_10) {
1559             *current = NETDEV_F_10MB_HD;
1560         }
1561         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_100) {
1562             *current = NETDEV_F_100MB_HD;
1563         }
1564         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_1000) {
1565             *current = NETDEV_F_1GB_HD;
1566         }
1567     } else if (link.link_duplex == ETH_LINK_FULL_DUPLEX) {
1568         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_10) {
1569             *current = NETDEV_F_10MB_FD;
1570         }
1571         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_100) {
1572             *current = NETDEV_F_100MB_FD;
1573         }
1574         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_1000) {
1575             *current = NETDEV_F_1GB_FD;
1576         }
1577         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_10000) {
1578             *current = NETDEV_F_10GB_FD;
1579         }
1580     }
1581
1582     return 0;
1583 }
1584
1585 static int
1586 netdev_dpdk_get_ifindex(const struct netdev *netdev)
1587 {
1588     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1589     int ifindex;
1590
1591     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1592     ifindex = dev->port_id;
1593     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1594
1595     return ifindex;
1596 }
1597
1598 static int
1599 netdev_dpdk_get_carrier(const struct netdev *netdev_, bool *carrier)
1600 {
1601     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1602
1603     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1604     check_link_status(dev);
1605     *carrier = dev->link.link_status;
1606
1607     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1608
1609     return 0;
1610 }
1611
1612 static int
1613 netdev_dpdk_vhost_get_carrier(const struct netdev *netdev_, bool *carrier)
1614 {
1615     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1616     struct virtio_net *virtio_dev = netdev_dpdk_get_virtio(dev);
1617
1618     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1619
1620     if (is_vhost_running(virtio_dev)) {
1621         *carrier = 1;
1622     } else {
1623         *carrier = 0;
1624     }
1625
1626     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1627
1628     return 0;
1629 }
1630
1631 static long long int
1632 netdev_dpdk_get_carrier_resets(const struct netdev *netdev_)
1633 {
1634     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1635     long long int carrier_resets;
1636
1637     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1638     carrier_resets = dev->link_reset_cnt;
1639     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1640
1641     return carrier_resets;
1642 }
1643
1644 static int
1645 netdev_dpdk_set_miimon(struct netdev *netdev_ OVS_UNUSED,
1646                        long long int interval OVS_UNUSED)
1647 {
1648     return EOPNOTSUPP;
1649 }
1650
1651 static int
1652 netdev_dpdk_update_flags__(struct netdev_dpdk *dev,
1653                            enum netdev_flags off, enum netdev_flags on,
1654                            enum netdev_flags *old_flagsp) OVS_REQUIRES(dev->mutex)
1655 {
1656     int err;
1657
1658     if ((off | on) & ~(NETDEV_UP | NETDEV_PROMISC)) {
1659         return EINVAL;
1660     }
1661
1662     *old_flagsp = dev->flags;
1663     dev->flags |= on;
1664     dev->flags &= ~off;
1665
1666     if (dev->flags == *old_flagsp) {
1667         return 0;
1668     }
1669
1670     if (dev->type == DPDK_DEV_ETH) {
1671         if (dev->flags & NETDEV_UP) {
1672             err = rte_eth_dev_start(dev->port_id);
1673             if (err)
1674                 return -err;
1675         }
1676
1677         if (dev->flags & NETDEV_PROMISC) {
1678             rte_eth_promiscuous_enable(dev->port_id);
1679         }
1680
1681         if (!(dev->flags & NETDEV_UP)) {
1682             rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
1683         }
1684     }
1685
1686     return 0;
1687 }
1688
1689 static int
1690 netdev_dpdk_update_flags(struct netdev *netdev_,
1691                          enum netdev_flags off, enum netdev_flags on,
1692                          enum netdev_flags *old_flagsp)
1693 {
1694     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1695     int error;
1696
1697     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
1698     error = netdev_dpdk_update_flags__(netdev, off, on, old_flagsp);
1699     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
1700
1701     return error;
1702 }
1703
1704 static int
1705 netdev_dpdk_get_status(const struct netdev *netdev_, struct smap *args)
1706 {
1707     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1708     struct rte_eth_dev_info dev_info;
1709
1710     if (dev->port_id < 0)
1711         return ENODEV;
1712
1713     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1714     rte_eth_dev_info_get(dev->port_id, &dev_info);
1715     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1716
1717     smap_add_format(args, "driver_name", "%s", dev_info.driver_name);
1718
1719     smap_add_format(args, "port_no", "%d", dev->port_id);
1720     smap_add_format(args, "numa_id", "%d", rte_eth_dev_socket_id(dev->port_id));
1721     smap_add_format(args, "driver_name", "%s", dev_info.driver_name);
1722     smap_add_format(args, "min_rx_bufsize", "%u", dev_info.min_rx_bufsize);
1723     smap_add_format(args, "max_rx_pktlen", "%u", dev_info.max_rx_pktlen);
1724     smap_add_format(args, "max_rx_queues", "%u", dev_info.max_rx_queues);
1725     smap_add_format(args, "max_tx_queues", "%u", dev_info.max_tx_queues);
1726     smap_add_format(args, "max_mac_addrs", "%u", dev_info.max_mac_addrs);
1727     smap_add_format(args, "max_hash_mac_addrs", "%u", dev_info.max_hash_mac_addrs);
1728     smap_add_format(args, "max_vfs", "%u", dev_info.max_vfs);
1729     smap_add_format(args, "max_vmdq_pools", "%u", dev_info.max_vmdq_pools);
1730
1731     if (dev_info.pci_dev) {
1732         smap_add_format(args, "pci-vendor_id", "0x%u",
1733                         dev_info.pci_dev->id.vendor_id);
1734         smap_add_format(args, "pci-device_id", "0x%x",
1735                         dev_info.pci_dev->id.device_id);
1736     }
1737
1738     return 0;
1739 }
1740
1741 static void
1742 netdev_dpdk_set_admin_state__(struct netdev_dpdk *dev, bool admin_state)
1743     OVS_REQUIRES(dev->mutex)
1744 {
1745     enum netdev_flags old_flags;
1746
1747     if (admin_state) {
1748         netdev_dpdk_update_flags__(dev, 0, NETDEV_UP, &old_flags);
1749     } else {
1750         netdev_dpdk_update_flags__(dev, NETDEV_UP, 0, &old_flags);
1751     }
1752 }
1753
1754 static void
1755 netdev_dpdk_set_admin_state(struct unixctl_conn *conn, int argc,
1756                             const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
1757 {
1758     bool up;
1759
1760     if (!strcasecmp(argv[argc - 1], "up")) {
1761         up = true;
1762     } else if ( !strcasecmp(argv[argc - 1], "down")) {
1763         up = false;
1764     } else {
1765         unixctl_command_reply_error(conn, "Invalid Admin State");
1766         return;
1767     }
1768
1769     if (argc > 2) {
1770         struct netdev *netdev = netdev_from_name(argv[1]);
1771         if (netdev && is_dpdk_class(netdev->netdev_class)) {
1772             struct netdev_dpdk *dpdk_dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1773
1774             ovs_mutex_lock(&dpdk_dev->mutex);
1775             netdev_dpdk_set_admin_state__(dpdk_dev, up);
1776             ovs_mutex_unlock(&dpdk_dev->mutex);
1777
1778             netdev_close(netdev);
1779         } else {
1780             unixctl_command_reply_error(conn, "Not a DPDK Interface");
1781             netdev_close(netdev);
1782             return;
1783         }
1784     } else {
1785         struct netdev_dpdk *netdev;
1786
1787         ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
1788         LIST_FOR_EACH (netdev, list_node, &dpdk_list) {
1789             ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
1790             netdev_dpdk_set_admin_state__(netdev, up);
1791             ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
1792         }
1793         ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
1794     }
1795     unixctl_command_reply(conn, "OK");
1796 }
1797
1798 /*
1799  * Set virtqueue flags so that we do not receive interrupts.
1800  */
1801 static void
1802 set_irq_status(struct virtio_net *dev)
1803 {
1804     uint32_t i;
1805     uint64_t idx;
1806
1807     for (i = 0; i < dev->virt_qp_nb; i++) {
1808         idx = i * VIRTIO_QNUM;
1809         rte_vhost_enable_guest_notification(dev, idx + VIRTIO_RXQ, 0);
1810         rte_vhost_enable_guest_notification(dev, idx + VIRTIO_TXQ, 0);
1811     }
1812 }
1813
1814
1815 static int
1816 netdev_dpdk_vhost_set_queues(struct netdev_dpdk *netdev, struct virtio_net *dev)
1817 {
1818     uint32_t qp_num;
1819
1820     qp_num = dev->virt_qp_nb;
1821     if (qp_num > netdev->up.n_rxq) {
1822         VLOG_ERR("vHost Device '%s' %"PRIu64" can't be added - "
1823                  "too many queues %d > %d", dev->ifname, dev->device_fh,
1824                  qp_num, netdev->up.n_rxq);
1825         return -1;
1826     }
1827
1828     netdev->real_n_rxq = qp_num;
1829     netdev->real_n_txq = qp_num;
1830     if (netdev->up.n_txq > netdev->real_n_txq) {
1831         netdev->txq_needs_locking = true;
1832     } else {
1833         netdev->txq_needs_locking = false;
1834     }
1835
1836     return 0;
1837 }
1838
1839 /*
1840  * A new virtio-net device is added to a vhost port.
1841  */
1842 static int
1843 new_device(struct virtio_net *dev)
1844 {
1845     struct netdev_dpdk *netdev;
1846     bool exists = false;
1847
1848     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
1849     /* Add device to the vhost port with the same name as that passed down. */
1850     LIST_FOR_EACH(netdev, list_node, &dpdk_list) {
1851         if (strncmp(dev->ifname, netdev->vhost_id, IF_NAME_SZ) == 0) {
1852             ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
1853             if (netdev_dpdk_vhost_set_queues(netdev, dev)) {
1854                 ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
1855                 ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
1856                 return -1;
1857             }
1858             ovsrcu_set(&netdev->virtio_dev, dev);
1859             exists = true;
1860             dev->flags |= VIRTIO_DEV_RUNNING;
1861             /* Disable notifications. */
1862             set_irq_status(dev);
1863             ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
1864             break;
1865         }
1866     }
1867     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
1868
1869     if (!exists) {
1870         VLOG_INFO("vHost Device '%s' %"PRIu64" can't be added - name not "
1871                   "found", dev->ifname, dev->device_fh);
1872
1873         return -1;
1874     }
1875
1876     VLOG_INFO("vHost Device '%s' %"PRIu64" has been added", dev->ifname,
1877               dev->device_fh);
1878     return 0;
1879 }
1880
1881 /*
1882  * Remove a virtio-net device from the specific vhost port.  Use dev->remove
1883  * flag to stop any more packets from being sent or received to/from a VM and
1884  * ensure all currently queued packets have been sent/received before removing
1885  *  the device.
1886  */
1887 static void
1888 destroy_device(volatile struct virtio_net *dev)
1889 {
1890     struct netdev_dpdk *vhost_dev;
1891
1892     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
1893     LIST_FOR_EACH (vhost_dev, list_node, &dpdk_list) {
1894         if (netdev_dpdk_get_virtio(vhost_dev) == dev) {
1895
1896             ovs_mutex_lock(&vhost_dev->mutex);
1897             dev->flags &= ~VIRTIO_DEV_RUNNING;
1898             ovsrcu_set(&vhost_dev->virtio_dev, NULL);
1899             ovs_mutex_unlock(&vhost_dev->mutex);
1900
1901             /*
1902              * Wait for other threads to quiesce before
1903              * setting the virtio_dev to NULL.
1904              */
1905             ovsrcu_synchronize();
1906             /*
1907              * As call to ovsrcu_synchronize() will end the quiescent state,
1908              * put thread back into quiescent state before returning.
1909              */
1910             ovsrcu_quiesce_start();
1911         }
1912     }
1913     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
1914
1915     VLOG_INFO("vHost Device '%s' %"PRIu64" has been removed", dev->ifname,
1916               dev->device_fh);
1917 }
1918
1919 struct virtio_net *
1920 netdev_dpdk_get_virtio(const struct netdev_dpdk *dev)
1921 {
1922     return ovsrcu_get(struct virtio_net *, &dev->virtio_dev);
1923 }
1924
1925 /*
1926  * These callbacks allow virtio-net devices to be added to vhost ports when
1927  * configuration has been fully complete.
1928  */
1929 static const struct virtio_net_device_ops virtio_net_device_ops =
1930 {
1931     .new_device =  new_device,
1932     .destroy_device = destroy_device,
1933 };
1934
1935 static void *
1936 start_vhost_loop(void *dummy OVS_UNUSED)
1937 {
1938      pthread_detach(pthread_self());
1939      /* Put the cuse thread into quiescent state. */
1940      ovsrcu_quiesce_start();
1941      rte_vhost_driver_session_start();
1942      return NULL;
1943 }
1944
1945 static int
1946 dpdk_vhost_class_init(void)
1947 {
1948     rte_vhost_driver_callback_register(&virtio_net_device_ops);
1949     ovs_thread_create("vhost_thread", start_vhost_loop, NULL);
1950     return 0;
1951 }
1952
1953 static int
1954 dpdk_vhost_cuse_class_init(void)
1955 {
1956     int err = -1;
1957
1958
1959     /* Register CUSE device to handle IOCTLs.
1960      * Unless otherwise specified on the vswitchd command line, cuse_dev_name
1961      * is set to vhost-net.
1962      */
1963     err = rte_vhost_driver_register(cuse_dev_name);
1964
1965     if (err != 0) {
1966         VLOG_ERR("CUSE device setup failure.");
1967         return -1;
1968     }
1969
1970     dpdk_vhost_class_init();
1971     return 0;
1972 }
1973
1974 static int
1975 dpdk_vhost_user_class_init(void)
1976 {
1977     dpdk_vhost_class_init();
1978     return 0;
1979 }
1980
1981 static void
1982 dpdk_common_init(void)
1983 {
1984     unixctl_command_register("netdev-dpdk/set-admin-state",
1985                              "[netdev] up|down", 1, 2,
1986                              netdev_dpdk_set_admin_state, NULL);
1987
1988     ovs_thread_create("dpdk_watchdog", dpdk_watchdog, NULL);
1989 }
1990
1991 /* Client Rings */
1992
1993 static int
1994 dpdk_ring_create(const char dev_name[], unsigned int port_no,
1995                  unsigned int *eth_port_id)
1996 {
1997     struct dpdk_ring *ivshmem;
1998     char ring_name[10];
1999     int err;
2000
2001     ivshmem = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *ivshmem);
2002     if (ivshmem == NULL) {
2003         return ENOMEM;
2004     }
2005
2006     /* XXX: Add support for multiquque ring. */
2007     err = snprintf(ring_name, 10, "%s_tx", dev_name);
2008     if (err < 0) {
2009         return -err;
2010     }
2011
2012     /* Create single producer tx ring, netdev does explicit locking. */
2013     ivshmem->cring_tx = rte_ring_create(ring_name, DPDK_RING_SIZE, SOCKET0,
2014                                         RING_F_SP_ENQ);
2015     if (ivshmem->cring_tx == NULL) {
2016         rte_free(ivshmem);
2017         return ENOMEM;
2018     }
2019
2020     err = snprintf(ring_name, 10, "%s_rx", dev_name);
2021     if (err < 0) {
2022         return -err;
2023     }
2024
2025     /* Create single consumer rx ring, netdev does explicit locking. */
2026     ivshmem->cring_rx = rte_ring_create(ring_name, DPDK_RING_SIZE, SOCKET0,
2027                                         RING_F_SC_DEQ);
2028     if (ivshmem->cring_rx == NULL) {
2029         rte_free(ivshmem);
2030         return ENOMEM;
2031     }
2032
2033     err = rte_eth_from_rings(dev_name, &ivshmem->cring_rx, 1,
2034                              &ivshmem->cring_tx, 1, SOCKET0);
2035
2036     if (err < 0) {
2037         rte_free(ivshmem);
2038         return ENODEV;
2039     }
2040
2041     ivshmem->user_port_id = port_no;
2042     ivshmem->eth_port_id = rte_eth_dev_count() - 1;
2043     list_push_back(&dpdk_ring_list, &ivshmem->list_node);
2044
2045     *eth_port_id = ivshmem->eth_port_id;
2046     return 0;
2047 }
2048
2049 static int
2050 dpdk_ring_open(const char dev_name[], unsigned int *eth_port_id) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
2051 {
2052     struct dpdk_ring *ivshmem;
2053     unsigned int port_no;
2054     int err = 0;
2055
2056     /* Names always start with "dpdkr" */
2057     err = dpdk_dev_parse_name(dev_name, "dpdkr", &port_no);
2058     if (err) {
2059         return err;
2060     }
2061
2062     /* look through our list to find the device */
2063     LIST_FOR_EACH (ivshmem, list_node, &dpdk_ring_list) {
2064          if (ivshmem->user_port_id == port_no) {
2065             VLOG_INFO("Found dpdk ring device %s:", dev_name);
2066             *eth_port_id = ivshmem->eth_port_id; /* really all that is needed */
2067             return 0;
2068          }
2069     }
2070     /* Need to create the device rings */
2071     return dpdk_ring_create(dev_name, port_no, eth_port_id);
2072 }
2073
2074 static int
2075 netdev_dpdk_ring_send(struct netdev *netdev_, int qid,
2076                       struct dp_packet **pkts, int cnt, bool may_steal)
2077 {
2078     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
2079     unsigned i;
2080
2081     /* When using 'dpdkr' and sending to a DPDK ring, we want to ensure that the
2082      * rss hash field is clear. This is because the same mbuf may be modified by
2083      * the consumer of the ring and return into the datapath without recalculating
2084      * the RSS hash. */
2085     for (i = 0; i < cnt; i++) {
2086         dp_packet_rss_invalidate(pkts[i]);
2087     }
2088
2089     netdev_dpdk_send__(netdev, qid, pkts, cnt, may_steal);
2090     return 0;
2091 }
2092
2093 static int
2094 netdev_dpdk_ring_construct(struct netdev *netdev)
2095 {
2096     unsigned int port_no = 0;
2097     int err = 0;
2098
2099     if (rte_eal_init_ret) {
2100         return rte_eal_init_ret;
2101     }
2102
2103     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
2104
2105     err = dpdk_ring_open(netdev->name, &port_no);
2106     if (err) {
2107         goto unlock_dpdk;
2108     }
2109
2110     err = netdev_dpdk_init(netdev, port_no, DPDK_DEV_ETH);
2111
2112 unlock_dpdk:
2113     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
2114     return err;
2115 }
2116
2117 #define NETDEV_DPDK_CLASS(NAME, INIT, CONSTRUCT, DESTRUCT, MULTIQ, SEND, \
2118     GET_CARRIER, GET_STATS, GET_FEATURES, GET_STATUS, RXQ_RECV)          \
2119 {                                                             \
2120     NAME,                                                     \
2121     INIT,                       /* init */                    \
2122     NULL,                       /* netdev_dpdk_run */         \
2123     NULL,                       /* netdev_dpdk_wait */        \
2124                                                               \
2125     netdev_dpdk_alloc,                                        \
2126     CONSTRUCT,                                                \
2127     DESTRUCT,                                                 \
2128     netdev_dpdk_dealloc,                                      \
2129     netdev_dpdk_get_config,                                   \
2130     NULL,                       /* netdev_dpdk_set_config */  \
2131     NULL,                       /* get_tunnel_config */       \
2132     NULL,                       /* build header */            \
2133     NULL,                       /* push header */             \
2134     NULL,                       /* pop header */              \
2135     netdev_dpdk_get_numa_id,    /* get_numa_id */             \
2136     MULTIQ,                     /* set_multiq */              \
2137                                                               \
2138     SEND,                       /* send */                    \
2139     NULL,                       /* send_wait */               \
2140                                                               \
2141     netdev_dpdk_set_etheraddr,                                \
2142     netdev_dpdk_get_etheraddr,                                \
2143     netdev_dpdk_get_mtu,                                      \
2144     netdev_dpdk_set_mtu,                                      \
2145     netdev_dpdk_get_ifindex,                                  \
2146     GET_CARRIER,                                              \
2147     netdev_dpdk_get_carrier_resets,                           \
2148     netdev_dpdk_set_miimon,                                   \
2149     GET_STATS,                                                \
2150     GET_FEATURES,                                             \
2151     NULL,                       /* set_advertisements */      \
2152                                                               \
2153     NULL,                       /* set_policing */            \
2154     NULL,                       /* get_qos_types */           \
2155     NULL,                       /* get_qos_capabilities */    \
2156     NULL,                       /* get_qos */                 \
2157     NULL,                       /* set_qos */                 \
2158     NULL,                       /* get_queue */               \
2159     NULL,                       /* set_queue */               \
2160     NULL,                       /* delete_queue */            \
2161     NULL,                       /* get_queue_stats */         \
2162     NULL,                       /* queue_dump_start */        \
2163     NULL,                       /* queue_dump_next */         \
2164     NULL,                       /* queue_dump_done */         \
2165     NULL,                       /* dump_queue_stats */        \
2166                                                               \
2167     NULL,                       /* get_in4 */                 \
2168     NULL,                       /* set_in4 */                 \
2169     NULL,                       /* get_in6 */                 \
2170     NULL,                       /* add_router */              \
2171     NULL,                       /* get_next_hop */            \
2172     GET_STATUS,                                               \
2173     NULL,                       /* arp_lookup */              \
2174                                                               \
2175     netdev_dpdk_update_flags,                                 \
2176                                                               \
2177     netdev_dpdk_rxq_alloc,                                    \
2178     netdev_dpdk_rxq_construct,                                \
2179     netdev_dpdk_rxq_destruct,                                 \
2180     netdev_dpdk_rxq_dealloc,                                  \
2181     RXQ_RECV,                                                 \
2182     NULL,                       /* rx_wait */                 \
2183     NULL,                       /* rxq_drain */               \
2184 }
2185
2186 static int
2187 process_vhost_flags(char *flag, char *default_val, int size,
2188                     char **argv, char **new_val)
2189 {
2190     int changed = 0;
2191
2192     /* Depending on which version of vhost is in use, process the vhost-specific
2193      * flag if it is provided on the vswitchd command line, otherwise resort to
2194      * a default value.
2195      *
2196      * For vhost-user: Process "-vhost_sock_dir" to set the custom location of
2197      * the vhost-user socket(s).
2198      * For vhost-cuse: Process "-cuse_dev_name" to set the custom name of the
2199      * vhost-cuse character device.
2200      */
2201     if (!strcmp(argv[1], flag) && (strlen(argv[2]) <= size)) {
2202         changed = 1;
2203         *new_val = xstrdup(argv[2]);
2204         VLOG_INFO("User-provided %s in use: %s", flag, *new_val);
2205     } else {
2206         VLOG_INFO("No %s provided - defaulting to %s", flag, default_val);
2207         *new_val = default_val;
2208     }
2209
2210     return changed;
2211 }
2212
2213 int
2214 dpdk_init(int argc, char **argv)
2215 {
2216     int result;
2217     int base = 0;
2218     char *pragram_name = argv[0];
2219
2220     if (argc < 2 || strcmp(argv[1], "--dpdk"))
2221         return 0;
2222
2223     /* Remove the --dpdk argument from arg list.*/
2224     argc--;
2225     argv++;
2226
2227     /* Reject --user option */
2228     int i;
2229     for (i = 0; i < argc; i++) {
2230         if (!strcmp(argv[i], "--user")) {
2231             VLOG_ERR("Can not mix --dpdk and --user options, aborting.");
2232         }
2233     }
2234
2235 #ifdef VHOST_CUSE
2236     if (process_vhost_flags("-cuse_dev_name", xstrdup("vhost-net"),
2237                             PATH_MAX, argv, &cuse_dev_name)) {
2238 #else
2239     if (process_vhost_flags("-vhost_sock_dir", xstrdup(ovs_rundir()),
2240                             NAME_MAX, argv, &vhost_sock_dir)) {
2241         struct stat s;
2242         int err;
2243
2244         err = stat(vhost_sock_dir, &s);
2245         if (err) {
2246             VLOG_ERR("vHostUser socket DIR '%s' does not exist.",
2247                      vhost_sock_dir);
2248             return err;
2249         }
2250 #endif
2251         /* Remove the vhost flag configuration parameters from the argument
2252          * list, so that the correct elements are passed to the DPDK
2253          * initialization function
2254          */
2255         argc -= 2;
2256         argv += 2;    /* Increment by two to bypass the vhost flag arguments */
2257         base = 2;
2258     }
2259
2260     /* Keep the program name argument as this is needed for call to
2261      * rte_eal_init()
2262      */
2263     argv[0] = pragram_name;
2264
2265     /* Make sure things are initialized ... */
2266     result = rte_eal_init(argc, argv);
2267     if (result < 0) {
2268         ovs_abort(result, "Cannot init EAL");
2269     }
2270
2271     rte_memzone_dump(stdout);
2272     rte_eal_init_ret = 0;
2273
2274     if (argc > result) {
2275         argv[result] = argv[0];
2276     }
2277
2278     /* We are called from the main thread here */
2279     RTE_PER_LCORE(_lcore_id) = NON_PMD_CORE_ID;
2280
2281     return result + 1 + base;
2282 }
2283
2284 static const struct netdev_class dpdk_class =
2285     NETDEV_DPDK_CLASS(
2286         "dpdk",
2287         NULL,
2288         netdev_dpdk_construct,
2289         netdev_dpdk_destruct,
2290         netdev_dpdk_set_multiq,
2291         netdev_dpdk_eth_send,
2292         netdev_dpdk_get_carrier,
2293         netdev_dpdk_get_stats,
2294         netdev_dpdk_get_features,
2295         netdev_dpdk_get_status,
2296         netdev_dpdk_rxq_recv);
2297
2298 static const struct netdev_class dpdk_ring_class =
2299     NETDEV_DPDK_CLASS(
2300         "dpdkr",
2301         NULL,
2302         netdev_dpdk_ring_construct,
2303         netdev_dpdk_destruct,
2304         netdev_dpdk_set_multiq,
2305         netdev_dpdk_ring_send,
2306         netdev_dpdk_get_carrier,
2307         netdev_dpdk_get_stats,
2308         netdev_dpdk_get_features,
2309         netdev_dpdk_get_status,
2310         netdev_dpdk_rxq_recv);
2311
2312 static const struct netdev_class OVS_UNUSED dpdk_vhost_cuse_class =
2313     NETDEV_DPDK_CLASS(
2314         "dpdkvhostcuse",
2315         dpdk_vhost_cuse_class_init,
2316         netdev_dpdk_vhost_cuse_construct,
2317         netdev_dpdk_vhost_destruct,
2318         netdev_dpdk_vhost_cuse_set_multiq,
2319         netdev_dpdk_vhost_send,
2320         netdev_dpdk_vhost_get_carrier,
2321         netdev_dpdk_vhost_get_stats,
2322         NULL,
2323         NULL,
2324         netdev_dpdk_vhost_rxq_recv);
2325
2326 static const struct netdev_class OVS_UNUSED dpdk_vhost_user_class =
2327     NETDEV_DPDK_CLASS(
2328         "dpdkvhostuser",
2329         dpdk_vhost_user_class_init,
2330         netdev_dpdk_vhost_user_construct,
2331         netdev_dpdk_vhost_destruct,
2332         netdev_dpdk_vhost_set_multiq,
2333         netdev_dpdk_vhost_send,
2334         netdev_dpdk_vhost_get_carrier,
2335         netdev_dpdk_vhost_get_stats,
2336         NULL,
2337         NULL,
2338         netdev_dpdk_vhost_rxq_recv);
2339
2340 void
2341 netdev_dpdk_register(void)
2342 {
2343     static struct ovsthread_once once = OVSTHREAD_ONCE_INITIALIZER;
2344
2345     if (rte_eal_init_ret) {
2346         return;
2347     }
2348
2349     if (ovsthread_once_start(&once)) {
2350         dpdk_common_init();
2351         netdev_register_provider(&dpdk_class);
2352         netdev_register_provider(&dpdk_ring_class);
2353 #ifdef VHOST_CUSE
2354         netdev_register_provider(&dpdk_vhost_cuse_class);
2355 #else
2356         netdev_register_provider(&dpdk_vhost_user_class);
2357 #endif
2358         ovsthread_once_done(&once);
2359     }
2360 }
2361
2362 int
2363 pmd_thread_setaffinity_cpu(unsigned cpu)
2364 {
2365     cpu_set_t cpuset;
2366     int err;
2367
2368     CPU_ZERO(&cpuset);
2369     CPU_SET(cpu, &cpuset);
2370     err = pthread_setaffinity_np(pthread_self(), sizeof(cpu_set_t), &cpuset);
2371     if (err) {
2372         VLOG_ERR("Thread affinity error %d",err);
2373         return err;
2374     }
2375     /* NON_PMD_CORE_ID is reserved for use by non pmd threads. */
2376     ovs_assert(cpu != NON_PMD_CORE_ID);
2377     RTE_PER_LCORE(_lcore_id) = cpu;
2378
2379     return 0;
2380 }
2381
2382 static bool
2383 dpdk_thread_is_pmd(void)
2384 {
2385     return rte_lcore_id() != NON_PMD_CORE_ID;
2386 }