datapath: replace remaining users of arch_fast_hash with jhash
[cascardo/ovs.git] / datapath / flow_table.c
index 58a25c7..2f8f3fb 100644 (file)
@@ -25,7 +25,7 @@
 #include <linux/if_vlan.h>
 #include <net/llc_pdu.h>
 #include <linux/kernel.h>
-#include <linux/hash.h>
+#include <linux/jhash.h>
 #include <linux/jiffies.h>
 #include <linux/llc.h>
 #include <linux/module.h>
@@ -114,7 +114,7 @@ err:
        return ERR_PTR(-ENOMEM);
 }
 
-int ovs_flow_tbl_count(struct flow_table *table)
+int ovs_flow_tbl_count(const struct flow_table *table)
 {
        return table->count;
 }
@@ -146,11 +146,11 @@ static void flow_free(struct sw_flow *flow)
 {
        int node;
 
-       kfree((struct sw_flow_actions __force *)flow->sf_acts);
+       kfree(rcu_dereference_raw(flow->sf_acts));
        for_each_node(node)
                if (flow->stats[node])
                        kmem_cache_free(flow_stats_cache,
-                                       (struct flow_stats __force *)flow->stats[node]);
+                                       rcu_dereference_raw(flow->stats[node]));
        kmem_cache_free(flow_cache, flow);
 }
 
@@ -223,6 +223,7 @@ static struct mask_array *tbl_mask_array_alloc(int size)
 {
        struct mask_array *new;
 
+       size = max(MASK_ARRAY_SIZE_MIN, size);
        new = kzalloc(sizeof(struct mask_array) +
                      sizeof(struct sw_flow_mask *) * size, GFP_KERNEL);
        if (!new)
@@ -245,12 +246,14 @@ static int tbl_mask_array_realloc(struct flow_table *tbl, int size)
 
        old = ovsl_dereference(tbl->mask_array);
        if (old) {
-               int i;
+               int i, count = 0;
 
                for (i = 0; i < old->max; i++) {
-                       if (old->masks[i])
-                               new->masks[new->count++] = old->masks[i];
+                       if (ovsl_dereference(old->masks[i]))
+                               new->masks[count++] = old->masks[i];
                }
+
+               new->count = count;
        }
        rcu_assign_pointer(tbl->mask_array, new);
 
@@ -285,7 +288,7 @@ int ovs_flow_tbl_init(struct flow_table *table)
        return 0;
 
 free_mask_array:
-       kfree((struct mask_array __force *)table->mask_array);
+       kfree(ma);
 free_mask_cache:
        free_percpu(table->mask_cache);
        return -ENOMEM;
@@ -328,13 +331,14 @@ skip_flows:
 }
 
 /* No need for locking this function is called from RCU callback or
- * error path. */
+ * error path.
+ */
 void ovs_flow_tbl_destroy(struct flow_table *table)
 {
-       struct table_instance *ti = (struct table_instance __force *)table->ti;
+       struct table_instance *ti = rcu_dereference_raw(table->ti);
 
        free_percpu(table->mask_cache);
-       kfree((struct mask_array __force *)table->mask_array);
+       kfree(rcu_dereference_raw(table->mask_array));
        table_instance_destroy(ti, false);
 }
 
@@ -444,7 +448,7 @@ static u32 flow_hash(const struct sw_flow_key *key, int key_start,
        /* Make sure number of hash bytes are multiple of u32. */
        BUILD_BUG_ON(sizeof(long) % sizeof(u32));
 
-       return arch_fast_hash2(hash_key, hash_u32s, 0);
+       return jhash2(hash_key, hash_u32s, 0);
 }
 
 static int flow_key_start(const struct sw_flow_key *key)
@@ -479,7 +483,7 @@ static bool flow_cmp_masked_key(const struct sw_flow *flow,
 }
 
 bool ovs_flow_cmp_unmasked_key(const struct sw_flow *flow,
-                              struct sw_flow_match *match)
+                              const struct sw_flow_match *match)
 {
        struct sw_flow_key *key = match->key;
        int key_start = flow_key_start(key);
@@ -490,7 +494,7 @@ bool ovs_flow_cmp_unmasked_key(const struct sw_flow *flow,
 
 static struct sw_flow *masked_flow_lookup(struct table_instance *ti,
                                          const struct sw_flow_key *unmasked,
-                                         struct sw_flow_mask *mask,
+                                         const struct sw_flow_mask *mask,
                                          u32 *n_mask_hit)
 {
        struct sw_flow *flow;
@@ -513,27 +517,42 @@ static struct sw_flow *masked_flow_lookup(struct table_instance *ti,
        return NULL;
 }
 
-
+/* Flow lookup does full lookup on flow table. It starts with
+ * mask from index passed in *index.
+ */
 static struct sw_flow *flow_lookup(struct flow_table *tbl,
                                   struct table_instance *ti,
-                                  struct mask_array *ma,
+                                  const struct mask_array *ma,
                                   const struct sw_flow_key *key,
                                   u32 *n_mask_hit,
                                   u32 *index)
 {
+       struct sw_flow_mask *mask;
        struct sw_flow *flow;
        int i;
 
-       for (i = 0; i < ma->max; i++) {
-               struct sw_flow_mask *mask;
-
-               mask = rcu_dereference_ovsl(ma->masks[i]);
+       if (*index < ma->max) {
+               mask = rcu_dereference_ovsl(ma->masks[*index]);
                if (mask) {
                        flow = masked_flow_lookup(ti, key, mask, n_mask_hit);
-                       if (flow) { /* Found */
-                               *index = i;
+                       if (flow)
                                return flow;
-                       }
+               }
+       }
+
+       for (i = 0; i < ma->max; i++)  {
+
+               if (i == *index)
+                       continue;
+
+               mask = rcu_dereference_ovsl(ma->masks[i]);
+               if (!mask)
+                       continue;
+
+               flow = masked_flow_lookup(ti, key, mask, n_mask_hit);
+               if (flow) { /* Found */
+                       *index = i;
+                       return flow;
                }
        }
 
@@ -546,62 +565,53 @@ static struct sw_flow *flow_lookup(struct flow_table *tbl,
  * cache entry in mask cache.
  * This is per cpu cache and is divided in MC_HASH_SEGS segments.
  * In case of a hash collision the entry is hashed in next segment.
- * */
+ */
 struct sw_flow *ovs_flow_tbl_lookup_stats(struct flow_table *tbl,
                                          const struct sw_flow_key *key,
                                          u32 skb_hash,
                                          u32 *n_mask_hit)
 {
-       struct mask_array *ma = rcu_dereference_ovsl(tbl->mask_array);
-       struct table_instance *ti = rcu_dereference_ovsl(tbl->ti);
-       struct mask_cache_entry  *entries, *ce, *del;
+       struct mask_array *ma = rcu_dereference(tbl->mask_array);
+       struct table_instance *ti = rcu_dereference(tbl->ti);
+       struct mask_cache_entry *entries, *ce;
        struct sw_flow *flow;
        u32 hash = skb_hash;
        int seg;
 
        *n_mask_hit = 0;
        if (unlikely(!skb_hash)) {
-               u32 __always_unused mask_index;
+               u32 mask_index = 0;
 
                return flow_lookup(tbl, ti, ma, key, n_mask_hit, &mask_index);
        }
 
-       del = NULL;
+       ce = NULL;
        entries = this_cpu_ptr(tbl->mask_cache);
 
+       /* Find the cache entry 'ce' to operate on. */
        for (seg = 0; seg < MC_HASH_SEGS; seg++) {
-               int index;
-
-               index = hash & (MC_HASH_ENTRIES - 1);
-               ce = &entries[index];
-
-               if (ce->skb_hash == skb_hash) {
-                       struct sw_flow_mask *mask;
-
-                       mask = rcu_dereference_ovsl(ma->masks[ce->mask_index]);
-                       if (mask) {
-                               flow = masked_flow_lookup(ti, key, mask,
-                                                         n_mask_hit);
-                               if (flow)  /* Found */
-                                       return flow;
-
-                       }
-                       del = ce;
-                       break;
+               int index = hash & (MC_HASH_ENTRIES - 1);
+               struct mask_cache_entry *e;
+
+               e = &entries[index];
+               if (e->skb_hash == skb_hash) {
+                       flow = flow_lookup(tbl, ti, ma, key, n_mask_hit,
+                                          &e->mask_index);
+                       if (!flow)
+                               e->skb_hash = 0;
+                       return flow;
                }
 
-               if (!del || (del->skb_hash && !ce->skb_hash) ||
-                   (rcu_dereference_ovsl(ma->masks[del->mask_index]) &&
-                   !rcu_dereference_ovsl(ma->masks[ce->mask_index]))) {
-                       del = ce;
-               }
+               if (!ce || e->skb_hash < ce->skb_hash)
+                       ce = e;  /* A better replacement cache candidate. */
 
                hash >>= MC_HASH_SHIFT;
        }
 
-       flow = flow_lookup(tbl, ti, ma, key, n_mask_hit, &del->mask_index);
+       /* Cache miss, do full lookup. */
+       flow = flow_lookup(tbl, ti, ma, key, n_mask_hit, &ce->mask_index);
        if (flow)
-               del->skb_hash = skb_hash;
+               ce->skb_hash = skb_hash;
 
        return flow;
 }
@@ -612,12 +622,34 @@ struct sw_flow *ovs_flow_tbl_lookup(struct flow_table *tbl,
        struct table_instance *ti = rcu_dereference_ovsl(tbl->ti);
        struct mask_array *ma = rcu_dereference_ovsl(tbl->mask_array);
        u32 __always_unused n_mask_hit;
-       u32 __always_unused index;
+       u32 index = 0;
 
-       n_mask_hit = 0;
        return flow_lookup(tbl, ti, ma, key, &n_mask_hit, &index);
 }
 
+struct sw_flow *ovs_flow_tbl_lookup_exact(struct flow_table *tbl,
+                                         const struct sw_flow_match *match)
+{
+       struct mask_array *ma = ovsl_dereference(tbl->mask_array);
+       int i;
+
+       /* Always called under ovs-mutex. */
+       for (i = 0; i < ma->max; i++) {
+               struct table_instance *ti = ovsl_dereference(tbl->ti);
+               u32 __always_unused n_mask_hit;
+               struct sw_flow_mask *mask;
+               struct sw_flow *flow;
+
+               mask = ovsl_dereference(ma->masks[i]);
+               if (!mask)
+                       continue;
+               flow = masked_flow_lookup(ti, match->key, mask, &n_mask_hit);
+               if (flow && ovs_flow_cmp_unmasked_key(flow, match))
+                       return flow;
+       }
+       return NULL;
+}
+
 int ovs_flow_tbl_num_masks(const struct flow_table *table)
 {
        struct mask_array *ma;
@@ -631,6 +663,23 @@ static struct table_instance *table_instance_expand(struct table_instance *ti)
        return table_instance_rehash(ti, ti->n_buckets * 2);
 }
 
+static void tbl_mask_array_delete_mask(struct mask_array *ma,
+                                      struct sw_flow_mask *mask)
+{
+       int i;
+
+       /* Remove the deleted mask pointers from the array */
+       for (i = 0; i < ma->max; i++) {
+               if (mask == ovsl_dereference(ma->masks[i])) {
+                       RCU_INIT_POINTER(ma->masks[i], NULL);
+                       ma->count--;
+                       call_rcu(&mask->rcu, rcu_free_sw_flow_mask_cb);
+                       return;
+               }
+       }
+       BUG();
+}
+
 /* Remove 'mask' from the mask list, if it is not needed any more. */
 static void flow_mask_remove(struct flow_table *tbl, struct sw_flow_mask *mask)
 {
@@ -644,19 +693,15 @@ static void flow_mask_remove(struct flow_table *tbl, struct sw_flow_mask *mask)
 
                if (!mask->ref_count) {
                        struct mask_array *ma;
-                       int i;
 
                        ma = ovsl_dereference(tbl->mask_array);
-                       for (i = 0; i < ma->max; i++) {
-                               if (mask == ovsl_dereference(ma->masks[i])) {
-                                       RCU_INIT_POINTER(ma->masks[i], NULL);
-                                       ma->count--;
-                                       goto free;
-                               }
-                       }
-                       BUG();
-free:
-                       call_rcu(&mask->rcu, rcu_free_sw_flow_mask_cb);
+                       tbl_mask_array_delete_mask(ma, mask);
+
+                       /* Shrink the mask array if necessary. */
+                       if (ma->max >= (MASK_ARRAY_SIZE_MIN * 2) &&
+                           ma->count <= (ma->max / 3))
+                               tbl_mask_array_realloc(tbl, ma->max / 2);
+
                }
        }
 }
@@ -671,7 +716,8 @@ void ovs_flow_tbl_remove(struct flow_table *table, struct sw_flow *flow)
        table->count--;
 
        /* RCU delete the mask. 'flow->mask' is not NULLed, as it should be
-        * accessible as long as the RCU read lock is held. */
+        * accessible as long as the RCU read lock is held.
+        */
        flow_mask_remove(table, flow->mask);
 }
 
@@ -717,7 +763,7 @@ static struct sw_flow_mask *flow_mask_find(const struct flow_table *tbl,
 
 /* Add 'mask' into the mask list, if it is not already there. */
 static int flow_mask_insert(struct flow_table *tbl, struct sw_flow *flow,
-                           struct sw_flow_mask *new)
+                           const struct sw_flow_mask *new)
 {
        struct sw_flow_mask *mask;
 
@@ -740,15 +786,16 @@ static int flow_mask_insert(struct flow_table *tbl, struct sw_flow *flow,
                        int err;
 
                        err = tbl_mask_array_realloc(tbl, ma->max +
-                                                       MASK_ARRAY_SIZE_MIN);
+                                                         MASK_ARRAY_SIZE_MIN);
                        if (err) {
                                kfree(mask);
                                return err;
                        }
                        ma = ovsl_dereference(tbl->mask_array);
                }
+
                for (i = 0; i < ma->max; i++) {
-                       const struct sw_flow_mask *t;
+                       struct sw_flow_mask *t;
 
                        t = ovsl_dereference(ma->masks[i]);
                        if (!t) {
@@ -757,6 +804,7 @@ static int flow_mask_insert(struct flow_table *tbl, struct sw_flow *flow,
                                break;
                        }
                }
+
        } else {
                BUG_ON(!mask->ref_count);
                mask->ref_count++;
@@ -768,7 +816,7 @@ static int flow_mask_insert(struct flow_table *tbl, struct sw_flow *flow,
 
 /* Must be called with OVS mutex held. */
 int ovs_flow_tbl_insert(struct flow_table *table, struct sw_flow *flow,
-                       struct sw_flow_mask *mask)
+                       const struct sw_flow_mask *mask)
 {
        struct table_instance *new_ti = NULL;
        struct table_instance *ti;
@@ -799,7 +847,8 @@ int ovs_flow_tbl_insert(struct flow_table *table, struct sw_flow *flow,
 }
 
 /* Initializes the flow module.
- * Returns zero if successful or a negative error code. */
+ * Returns zero if successful or a negative error code.
+ */
 int ovs_flow_init(void)
 {
        BUILD_BUG_ON(__alignof__(struct sw_flow_key) % __alignof__(long));