datapath: Replace __force type cast with rcu_dereference_raw().
[cascardo/ovs.git] / datapath / flow_table.c
index 41f7cb8..9656cfe 100644 (file)
@@ -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++)
-                       new->masks[i] = old->masks[i];
+               for (i = 0; i < old->max; i++) {
+                       if (ovsl_dereference(old->masks[i]))
+                               new->masks[count++] = old->masks[i];
+               }
 
-               new->count = old->count;
+               new->count = count;
        }
        rcu_assign_pointer(tbl->mask_array, new);
 
@@ -260,47 +263,6 @@ static int tbl_mask_array_realloc(struct flow_table *tbl, int size)
        return 0;
 }
 
-static void tbl_mask_array_delete_mask(struct mask_array *ma,
-                                      const struct sw_flow_mask *mask)
-{
-       int i = 0;
-
-       /* Delete a mask pointer from the valid section.
-        *
-        * Also move the last entry in its place, so there is no
-        * whole in the valid section.
-        *
-        * Notice the last entry still points to the original mask.
-        *
-        * <Note>: there is a small race window that may cause a mask
-        * to be missed in a search. Imaging a core is
-        * walking through the array, passing the index of deleting mask.
-        * But before reaching the last entry, it is overwritten,
-        * by another core that is adding a new mask, now the last entry
-        * will point to the new mask. In this case, the moved up last
-        * entry can be missed by the core walking the mask array.
-        *
-        * In case this missed mask would have led to successful
-        * lookup, Hitting the race window could cause a packet to miss
-        * kernel flow cache, and be sent to the user space.
-        * </Note>
-        */
-       for (i = 0; i < ma->count; i++)
-               if (mask == ma->masks[i]) {
-                       struct sw_flow_mask *last;
-
-                       last = ma->masks[ma->count - 1];
-                       rcu_assign_pointer(ma->masks[i], last);
-                       ma->count--;
-                       break;
-               }
-
-       /* Remove the deleted mask pointers from the invalid section. */
-       for (i = ma->count; i < ma->max; i++)
-               if (mask == ma->masks[i])
-                       RCU_INIT_POINTER(ma->masks[i], NULL);
-}
-
 int ovs_flow_tbl_init(struct flow_table *table)
 {
        struct table_instance *ti;
@@ -326,7 +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;
@@ -372,10 +334,10 @@ skip_flows:
  * 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);
 }
 
@@ -520,7 +482,7 @@ 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);
@@ -531,7 +493,7 @@ 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;
@@ -554,45 +516,46 @@ 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->count; 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;
-                       }
                }
        }
 
-       return NULL;
-}
+       for (i = 0; i < ma->max; i++)  {
 
-/* If the the cache index is outside of the valid region, update the index
- * in case cache entry was moved up. */
-static void fixup_cache_entry_index(struct mask_cache_entry *e,
-                                   const struct mask_array *ma,
-                                   const struct sw_flow_mask *cache)
-{
-       int i;
+               if (i == *index)
+                       continue;
 
-       for (i = 0; i < ma->count; i++)
-               if (cache == ovsl_dereference(ma->masks[i])) {
-                       e->mask_index = i;
-                       return;
+               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;
                }
+       }
+
+       return NULL;
 }
 
 /*
@@ -607,8 +570,8 @@ struct sw_flow *ovs_flow_tbl_lookup_stats(struct flow_table *tbl,
                                          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_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;
@@ -616,7 +579,7 @@ struct sw_flow *ovs_flow_tbl_lookup_stats(struct flow_table *tbl,
 
        *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);
        }
@@ -631,33 +594,11 @@ struct sw_flow *ovs_flow_tbl_lookup_stats(struct flow_table *tbl,
 
                e = &entries[index];
                if (e->skb_hash == skb_hash) {
-                       struct sw_flow_mask *cache;
-                       int i = e->mask_index;
-
-                       if (likely(i < ma->count)) {
-                               cache = rcu_dereference_ovsl(ma->masks[i]);
-                               flow = masked_flow_lookup(ti, key, cache,
-                                                         n_mask_hit);
-                       } else if (i < ma->max) {
-                               flow = NULL;
-                               cache = rcu_dereference_ovsl(ma->masks[i]);
-                               if (cache) {
-                                       fixup_cache_entry_index(e, ma, cache);
-                                       flow = masked_flow_lookup(ti, key,
-                                                       cache, n_mask_hit);
-                               }
-                       } else {
-                               flow = NULL;
-                       }
-
-                       if (flow)  /* Cache hit. */
-                               return flow;
-
-                       /* Cache miss. This is the best cache
-                        * replacement candidate.  */
-                       e->skb_hash = 0;
-                       ce = e;
-                       break;
+                       flow = flow_lookup(tbl, ti, ma, key, n_mask_hit,
+                                          &e->mask_index);
+                       if (!flow)
+                               e->skb_hash = 0;
+                       return flow;
                }
 
                if (!ce || e->skb_hash < ce->skb_hash)
@@ -680,12 +621,34 @@ 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;
@@ -699,6 +662,23 @@ 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)
 {
@@ -714,16 +694,13 @@ static void flow_mask_remove(struct flow_table *tbl, struct sw_flow_mask *mask)
                        struct mask_array *ma;
 
                        ma = ovsl_dereference(tbl->mask_array);
-                       /* Shrink the mask array if necessary. */
-                       if (ma->max > MASK_ARRAY_SIZE_MIN * 2
-                               && ma->count <= ma->max / 4) {
+                       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);
-                               ma = ovsl_dereference(tbl->mask_array);
-                       }
 
-                       tbl_mask_array_delete_mask(ma, mask);
-                       call_rcu(&mask->rcu, rcu_free_sw_flow_mask_cb);
                }
        }
 }
@@ -771,7 +748,7 @@ static struct sw_flow_mask *flow_mask_find(const struct flow_table *tbl,
        int i;
 
        ma = ovsl_dereference(tbl->mask_array);
-       for (i = 0; i < ma->count; i++) {
+       for (i = 0; i < ma->max; i++) {
                struct sw_flow_mask *t;
 
                t = ovsl_dereference(ma->masks[i]);
@@ -784,13 +761,14 @@ 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;
 
        mask = flow_mask_find(tbl, new);
        if (!mask) {
                struct mask_array *ma;
+               int i;
 
                /* Allocate a new mask if none exsits. */
                mask = mask_alloc();
@@ -806,7 +784,7 @@ 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;
@@ -814,8 +792,17 @@ static int flow_mask_insert(struct flow_table *tbl, struct sw_flow *flow,
                        ma = ovsl_dereference(tbl->mask_array);
                }
 
-               rcu_assign_pointer(ma->masks[ma->count], mask);
-               ma->count++;
+               for (i = 0; i < ma->max; i++) {
+                       struct sw_flow_mask *t;
+
+                       t = ovsl_dereference(ma->masks[i]);
+                       if (!t) {
+                               rcu_assign_pointer(ma->masks[i], mask);
+                               ma->count++;
+                               break;
+                       }
+               }
+
        } else {
                BUG_ON(!mask->ref_count);
                mask->ref_count++;
@@ -827,7 +814,7 @@ 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;