NEWS: Claim support for Python 3.
[cascardo/ovs.git] / datapath / flow_table.c
index ddb14da..b51be69 100644 (file)
 #include <net/ipv6.h>
 #include <net/ndisc.h>
 
-#include "datapath.h"
 #include "vlan.h"
+#include "flow_netlink.h"
 
 #define TBL_MIN_BUCKETS                1024
+#define MASK_ARRAY_SIZE_MIN    16
 #define REHASH_INTERVAL                (10 * 60 * HZ)
 
+#define MC_HASH_SHIFT          8
+#define MC_HASH_ENTRIES                (1u << MC_HASH_SHIFT)
+#define MC_HASH_SEGS           ((sizeof(uint32_t) * 8) / MC_HASH_SHIFT)
+
 static struct kmem_cache *flow_cache;
+struct kmem_cache *flow_stats_cache __read_mostly;
 
 static u16 range_n_bytes(const struct sw_flow_key_range *range)
 {
@@ -58,25 +64,29 @@ static u16 range_n_bytes(const struct sw_flow_key_range *range)
 }
 
 void ovs_flow_mask_key(struct sw_flow_key *dst, const struct sw_flow_key *src,
-                      const struct sw_flow_mask *mask)
+                      bool full, const struct sw_flow_mask *mask)
 {
-       const long *m = (long *)((u8 *)&mask->key + mask->range.start);
-       const long *s = (long *)((u8 *)src + mask->range.start);
-       long *d = (long *)((u8 *)dst + mask->range.start);
+       int start = full ? 0 : mask->range.start;
+       int len = full ? sizeof *dst : range_n_bytes(&mask->range);
+       const long *m = (const long *)((const u8 *)&mask->key + start);
+       const long *s = (const long *)((const u8 *)src + start);
+       long *d = (long *)((u8 *)dst + start);
        int i;
 
-       /* The memory outside of the 'mask->range' are not set since
-        * further operations on 'dst' only uses contents within
-        * 'mask->range'.
+       /* If 'full' is true then all of 'dst' is fully initialized. Otherwise,
+        * if 'full' is false the memory outside of the 'mask->range' is left
+        * uninitialized. This can be used as an optimization when further
+        * operations on 'dst' only use contents within 'mask->range'.
         */
-       for (i = 0; i < range_n_bytes(&mask->range); i += sizeof(long))
+       for (i = 0; i < len; i += sizeof(long))
                *d++ = *s++ & *m++;
 }
 
 struct sw_flow *ovs_flow_alloc(void)
 {
        struct sw_flow *flow;
-       int cpu;
+       struct flow_stats *stats;
+       int node;
 
        flow = kmem_cache_alloc(flow_cache, GFP_KERNEL);
        if (!flow)
@@ -84,15 +94,31 @@ struct sw_flow *ovs_flow_alloc(void)
 
        flow->sf_acts = NULL;
        flow->mask = NULL;
+       flow->id.ufid_len = 0;
+       flow->id.unmasked_key = NULL;
+       flow->stats_last_writer = NUMA_NO_NODE;
+
+       /* Initialize the default stat node. */
+       stats = kmem_cache_alloc_node(flow_stats_cache,
+                                     GFP_KERNEL | __GFP_ZERO, 0);
+       if (!stats)
+               goto err;
+
+       spin_lock_init(&stats->lock);
 
-       memset(flow->stats, 0, num_possible_cpus() * sizeof(struct sw_flow_stats));
-       for_each_possible_cpu(cpu)
-               spin_lock_init(&flow->stats[cpu].lock);
+       RCU_INIT_POINTER(flow->stats[0], stats);
+
+       for_each_node(node)
+               if (node != 0)
+                       RCU_INIT_POINTER(flow->stats[node], NULL);
 
        return flow;
+err:
+       kmem_cache_free(flow_cache, flow);
+       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;
 }
@@ -122,7 +148,16 @@ static struct flex_array *alloc_buckets(unsigned int n_buckets)
 
 static void flow_free(struct sw_flow *flow)
 {
-       kfree((struct sf_flow_acts __force *)flow->sf_acts);
+       int node;
+
+       if (ovs_identifier_is_key(&flow->id))
+               kfree(flow->id.unmasked_key);
+       if (flow->sf_acts)
+               ovs_nla_free_flow_actions((struct sw_flow_actions __force *)flow->sf_acts);
+       for_each_node(node)
+               if (flow->stats[node])
+                       kmem_cache_free(flow_stats_cache,
+                                       rcu_dereference_raw(flow->stats[node]));
        kmem_cache_free(flow_cache, flow);
 }
 
@@ -140,30 +175,11 @@ static void rcu_free_sw_flow_mask_cb(struct rcu_head *rcu)
        kfree(mask);
 }
 
-static void flow_mask_del_ref(struct sw_flow_mask *mask, bool deferred)
-{
-       if (!mask)
-               return;
-
-       BUG_ON(!mask->ref_count);
-       mask->ref_count--;
-
-       if (!mask->ref_count) {
-               list_del_rcu(&mask->list);
-               if (deferred)
-                       call_rcu(&mask->rcu, rcu_free_sw_flow_mask_cb);
-               else
-                       kfree(mask);
-       }
-}
-
 void ovs_flow_free(struct sw_flow *flow, bool deferred)
 {
        if (!flow)
                return;
 
-       flow_mask_del_ref(flow->mask, deferred);
-
        if (deferred)
                call_rcu(&flow->rcu, rcu_free_flow_callback);
        else
@@ -175,26 +191,9 @@ static void free_buckets(struct flex_array *buckets)
        flex_array_free(buckets);
 }
 
+
 static void __table_instance_destroy(struct table_instance *ti)
 {
-       int i;
-
-       if (ti->keep_flows)
-               goto skip_flows;
-
-       for (i = 0; i < ti->n_buckets; i++) {
-               struct sw_flow *flow;
-               struct hlist_head *head = flex_array_get(ti->buckets, i);
-               struct hlist_node *n;
-               int ver = ti->node_ver;
-
-               hlist_for_each_entry_safe(flow, n, head, hash_node[ver]) {
-                       hlist_del(&flow->hash_node[ver]);
-                       ovs_flow_free(flow, false);
-               }
-       }
-
-skip_flows:
        free_buckets(ti->buckets);
        kfree(ti);
 }
@@ -220,20 +219,94 @@ static struct table_instance *table_instance_alloc(int new_size)
        return ti;
 }
 
+static void mask_array_rcu_cb(struct rcu_head *rcu)
+{
+       struct mask_array *ma = container_of(rcu, struct mask_array, rcu);
+
+       kfree(ma);
+}
+
+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)
+               return NULL;
+
+       new->count = 0;
+       new->max = size;
+
+       return new;
+}
+
+static int tbl_mask_array_realloc(struct flow_table *tbl, int size)
+{
+       struct mask_array *old;
+       struct mask_array *new;
+
+       new = tbl_mask_array_alloc(size);
+       if (!new)
+               return -ENOMEM;
+
+       old = ovsl_dereference(tbl->mask_array);
+       if (old) {
+               int i, count = 0;
+
+               for (i = 0; i < old->max; i++) {
+                       if (ovsl_dereference(old->masks[i]))
+                               new->masks[count++] = old->masks[i];
+               }
+
+               new->count = count;
+       }
+       rcu_assign_pointer(tbl->mask_array, new);
+
+       if (old)
+               call_rcu(&old->rcu, mask_array_rcu_cb);
+
+       return 0;
+}
+
 int ovs_flow_tbl_init(struct flow_table *table)
 {
-       struct table_instance *ti;
+       struct table_instance *ti, *ufid_ti;
+       struct mask_array *ma;
 
-       ti = table_instance_alloc(TBL_MIN_BUCKETS);
+       table->mask_cache = __alloc_percpu(sizeof(struct mask_cache_entry) *
+                                         MC_HASH_ENTRIES, __alignof__(struct mask_cache_entry));
+       if (!table->mask_cache)
+               return -ENOMEM;
 
+       ma = tbl_mask_array_alloc(MASK_ARRAY_SIZE_MIN);
+       if (!ma)
+               goto free_mask_cache;
+
+       ti = table_instance_alloc(TBL_MIN_BUCKETS);
        if (!ti)
-               return -ENOMEM;
+               goto free_mask_array;
+
+       ufid_ti = table_instance_alloc(TBL_MIN_BUCKETS);
+       if (!ufid_ti)
+               goto free_ti;
 
        rcu_assign_pointer(table->ti, ti);
-       INIT_LIST_HEAD(&table->mask_list);
+       rcu_assign_pointer(table->ufid_ti, ufid_ti);
+       rcu_assign_pointer(table->mask_array, ma);
        table->last_rehash = jiffies;
        table->count = 0;
+       table->ufid_count = 0;
        return 0;
+
+free_ti:
+       __table_instance_destroy(ti);
+free_mask_array:
+       kfree(ma);
+free_mask_cache:
+       free_percpu(table->mask_cache);
+       return -ENOMEM;
 }
 
 static void flow_tbl_destroy_rcu_cb(struct rcu_head *rcu)
@@ -243,22 +316,55 @@ static void flow_tbl_destroy_rcu_cb(struct rcu_head *rcu)
        __table_instance_destroy(ti);
 }
 
-static void table_instance_destroy(struct table_instance *ti, bool deferred)
+static void table_instance_destroy(struct table_instance *ti,
+                                  struct table_instance *ufid_ti,
+                                  bool deferred)
 {
+       int i;
+
        if (!ti)
                return;
 
-       if (deferred)
+       BUG_ON(!ufid_ti);
+       if (ti->keep_flows)
+               goto skip_flows;
+
+       for (i = 0; i < ti->n_buckets; i++) {
+               struct sw_flow *flow;
+               struct hlist_head *head = flex_array_get(ti->buckets, i);
+               struct hlist_node *n;
+               int ver = ti->node_ver;
+               int ufid_ver = ufid_ti->node_ver;
+
+               hlist_for_each_entry_safe(flow, n, head, flow_table.node[ver]) {
+                       hlist_del_rcu(&flow->flow_table.node[ver]);
+                       if (ovs_identifier_is_ufid(&flow->id))
+                               hlist_del_rcu(&flow->ufid_table.node[ufid_ver]);
+                       ovs_flow_free(flow, deferred);
+               }
+       }
+
+skip_flows:
+       if (deferred) {
                call_rcu(&ti->rcu, flow_tbl_destroy_rcu_cb);
-       else
+               call_rcu(&ufid_ti->rcu, flow_tbl_destroy_rcu_cb);
+       } else {
                __table_instance_destroy(ti);
+               __table_instance_destroy(ufid_ti);
+       }
 }
 
+/* No need for locking this function is called from RCU callback or
+ * error path.
+ */
 void ovs_flow_tbl_destroy(struct flow_table *table)
 {
-       struct table_instance *ti = ovsl_dereference(table->ti);
+       struct table_instance *ti = rcu_dereference_raw(table->ti);
+       struct table_instance *ufid_ti = rcu_dereference_raw(table->ufid_ti);
 
-       table_instance_destroy(ti, false);
+       free_percpu(table->mask_cache);
+       kfree(rcu_dereference_raw(table->mask_array));
+       table_instance_destroy(ti, ufid_ti, false);
 }
 
 struct sw_flow *ovs_flow_tbl_dump_next(struct table_instance *ti,
@@ -273,7 +379,7 @@ struct sw_flow *ovs_flow_tbl_dump_next(struct table_instance *ti,
        while (*bucket < ti->n_buckets) {
                i = 0;
                head = flex_array_get(ti->buckets, *bucket);
-               hlist_for_each_entry_rcu(flow, head, hash_node[ver]) {
+               hlist_for_each_entry_rcu(flow, head, flow_table.node[ver]) {
                        if (i < *last) {
                                i++;
                                continue;
@@ -295,16 +401,26 @@ static struct hlist_head *find_bucket(struct table_instance *ti, u32 hash)
                                (hash & (ti->n_buckets - 1)));
 }
 
-static void table_instance_insert(struct table_instance *ti, struct sw_flow *flow)
+static void table_instance_insert(struct table_instance *ti,
+                                 struct sw_flow *flow)
+{
+       struct hlist_head *head;
+
+       head = find_bucket(ti, flow->flow_table.hash);
+       hlist_add_head_rcu(&flow->flow_table.node[ti->node_ver], head);
+}
+
+static void ufid_table_instance_insert(struct table_instance *ti,
+                                      struct sw_flow *flow)
 {
        struct hlist_head *head;
 
-       head = find_bucket(ti, flow->hash);
-       hlist_add_head_rcu(&flow->hash_node[ti->node_ver], head);
+       head = find_bucket(ti, flow->ufid_table.hash);
+       hlist_add_head_rcu(&flow->ufid_table.node[ti->node_ver], head);
 }
 
 static void flow_table_copy_flows(struct table_instance *old,
-                                 struct table_instance *new)
+                                 struct table_instance *new, bool ufid)
 {
        int old_ver;
        int i;
@@ -319,15 +435,21 @@ static void flow_table_copy_flows(struct table_instance *old,
 
                head = flex_array_get(old->buckets, i);
 
-               hlist_for_each_entry(flow, head, hash_node[old_ver])
-                       table_instance_insert(new, flow);
+               if (ufid)
+                       hlist_for_each_entry(flow, head,
+                                            ufid_table.node[old_ver])
+                               ufid_table_instance_insert(new, flow);
+               else
+                       hlist_for_each_entry(flow, head,
+                                            flow_table.node[old_ver])
+                               table_instance_insert(new, flow);
        }
 
        old->keep_flows = true;
 }
 
 static struct table_instance *table_instance_rehash(struct table_instance *ti,
-                                           int n_buckets)
+                                                   int n_buckets, bool ufid)
 {
        struct table_instance *new_ti;
 
@@ -335,33 +457,46 @@ static struct table_instance *table_instance_rehash(struct table_instance *ti,
        if (!new_ti)
                return NULL;
 
-       flow_table_copy_flows(ti, new_ti);
+       flow_table_copy_flows(ti, new_ti, ufid);
 
        return new_ti;
 }
 
 int ovs_flow_tbl_flush(struct flow_table *flow_table)
 {
-       struct table_instance *old_ti;
-       struct table_instance *new_ti;
+       struct table_instance *old_ti, *new_ti;
+       struct table_instance *old_ufid_ti, *new_ufid_ti;
 
-       old_ti = ovsl_dereference(flow_table->ti);
        new_ti = table_instance_alloc(TBL_MIN_BUCKETS);
        if (!new_ti)
                return -ENOMEM;
+       new_ufid_ti = table_instance_alloc(TBL_MIN_BUCKETS);
+       if (!new_ufid_ti)
+               goto err_free_ti;
+
+       old_ti = ovsl_dereference(flow_table->ti);
+       old_ufid_ti = ovsl_dereference(flow_table->ufid_ti);
 
        rcu_assign_pointer(flow_table->ti, new_ti);
+       rcu_assign_pointer(flow_table->ufid_ti, new_ufid_ti);
        flow_table->last_rehash = jiffies;
        flow_table->count = 0;
+       flow_table->ufid_count = 0;
 
-       table_instance_destroy(old_ti, true);
+       table_instance_destroy(old_ti, old_ufid_ti, true);
        return 0;
+
+err_free_ti:
+       __table_instance_destroy(new_ti);
+       return -ENOMEM;
 }
 
-static u32 flow_hash(const struct sw_flow_key *key, int key_start,
-                    int key_end)
+static u32 flow_hash(const struct sw_flow_key *key,
+                    const struct sw_flow_key_range *range)
 {
-       u32 *hash_key = (u32 *)((u8 *)key + key_start);
+       int key_start = range->start;
+       int key_end = range->end;
+       const u32 *hash_key = (const u32 *)((const u8 *)key + key_start);
        int hash_u32s = (key_end - key_start) >> 2;
 
        /* Make sure number of hash bytes are multiple of u32. */
@@ -372,7 +507,7 @@ static u32 flow_hash(const struct sw_flow_key *key, int key_start,
 
 static int flow_key_start(const struct sw_flow_key *key)
 {
-       if (key->tun_key.ipv4_dst)
+       if (key->tun_key.u.ipv4.dst)
                return 0;
        else
                return rounddown(offsetof(struct sw_flow_key, phy),
@@ -383,8 +518,8 @@ static bool cmp_key(const struct sw_flow_key *key1,
                    const struct sw_flow_key *key2,
                    int key_start, int key_end)
 {
-       const long *cp1 = (long *)((u8 *)key1 + key_start);
-       const long *cp2 = (long *)((u8 *)key2 + key_start);
+       const long *cp1 = (const long *)((const u8 *)key1 + key_start);
+       const long *cp2 = (const long *)((const u8 *)key2 + key_start);
        long diffs = 0;
        int i;
 
@@ -396,57 +531,220 @@ static bool cmp_key(const struct sw_flow_key *key1,
 
 static bool flow_cmp_masked_key(const struct sw_flow *flow,
                                const struct sw_flow_key *key,
-                               int key_start, int key_end)
+                               const struct sw_flow_key_range *range)
 {
-       return cmp_key(&flow->key, key, key_start, key_end);
+       return cmp_key(&flow->key, key, range->start, range->end);
 }
 
-bool ovs_flow_cmp_unmasked_key(const struct sw_flow *flow,
-                              struct sw_flow_match *match)
+static bool ovs_flow_cmp_unmasked_key(const struct sw_flow *flow,
+                                     const struct sw_flow_match *match)
 {
        struct sw_flow_key *key = match->key;
        int key_start = flow_key_start(key);
        int key_end = match->range.end;
 
-       return cmp_key(&flow->unmasked_key, key, key_start, key_end);
+       BUG_ON(ovs_identifier_is_ufid(&flow->id));
+       return cmp_key(flow->id.unmasked_key, key, key_start, key_end);
 }
 
 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;
        struct hlist_head *head;
-       int key_start = mask->range.start;
-       int key_end = mask->range.end;
        u32 hash;
        struct sw_flow_key masked_key;
 
-       ovs_flow_mask_key(&masked_key, unmasked, mask);
-       hash = flow_hash(&masked_key, key_start, key_end);
+       ovs_flow_mask_key(&masked_key, unmasked, false, mask);
+       hash = flow_hash(&masked_key, &mask->range);
        head = find_bucket(ti, hash);
-       hlist_for_each_entry_rcu(flow, head, hash_node[ti->node_ver]) {
-               if (flow->mask == mask && flow->hash == hash &&
-                   flow_cmp_masked_key(flow, &masked_key,
-                                         key_start, key_end))
+       (*n_mask_hit)++;
+       hlist_for_each_entry_rcu(flow, head, flow_table.node[ti->node_ver]) {
+               if (flow->mask == mask && flow->flow_table.hash == hash &&
+                   flow_cmp_masked_key(flow, &masked_key, &mask->range))
                        return flow;
        }
        return NULL;
 }
 
-struct sw_flow *ovs_flow_tbl_lookup(struct flow_table *tbl,
-                                   const struct sw_flow_key *key,
-                                   u32 *n_mask_hit)
+/* 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,
+                                  const struct mask_array *ma,
+                                  const struct sw_flow_key *key,
+                                  u32 *n_mask_hit,
+                                  u32 *index)
 {
-       struct table_instance *ti = rcu_dereference(tbl->ti);
        struct sw_flow_mask *mask;
        struct sw_flow *flow;
+       int 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)
+                               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;
+               }
+       }
+
+       return NULL;
+}
+
+/*
+ * mask_cache maps flow to probable mask. This cache is not tightly
+ * coupled cache, It means updates to  mask list can result in inconsistent
+ * 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(tbl->mask_array);
+       struct table_instance *ti = rcu_dereference(tbl->ti);
+       struct mask_cache_entry *entries, *ce;
+       struct sw_flow *flow;
+       u32 hash;
+       int seg;
 
        *n_mask_hit = 0;
-       list_for_each_entry_rcu(mask, &tbl->mask_list, list) {
-               (*n_mask_hit)++;
-               flow = masked_flow_lookup(ti, key, mask);
-               if (flow)  /* Found */
+       if (unlikely(!skb_hash)) {
+               u32 mask_index = 0;
+
+               return flow_lookup(tbl, ti, ma, key, n_mask_hit, &mask_index);
+       }
+
+       /* Pre and post recirulation flows usually have the same skb_hash
+        * value. To avoid hash collisions, rehash the 'skb_hash' with
+        * 'recirc_id'.  */
+       if (key->recirc_id)
+               skb_hash = jhash_1word(skb_hash, key->recirc_id);
+
+       ce = NULL;
+       hash = skb_hash;
+       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 = 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 (!ce || e->skb_hash < ce->skb_hash)
+                       ce = e;  /* A better replacement cache candidate. */
+
+               hash >>= MC_HASH_SHIFT;
+       }
+
+       /* Cache miss, do full lookup. */
+       flow = flow_lookup(tbl, ti, ma, key, n_mask_hit, &ce->mask_index);
+       if (flow)
+               ce->skb_hash = skb_hash;
+
+       return flow;
+}
+
+struct sw_flow *ovs_flow_tbl_lookup(struct flow_table *tbl,
+                                   const struct sw_flow_key *key)
+{
+       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 index = 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_identifier_is_key(&flow->id) &&
+                   ovs_flow_cmp_unmasked_key(flow, match))
+                       return flow;
+       }
+       return NULL;
+}
+
+static u32 ufid_hash(const struct sw_flow_id *sfid)
+{
+       return jhash(sfid->ufid, sfid->ufid_len, 0);
+}
+
+static bool ovs_flow_cmp_ufid(const struct sw_flow *flow,
+                             const struct sw_flow_id *sfid)
+{
+       if (flow->id.ufid_len != sfid->ufid_len)
+               return false;
+
+       return !memcmp(flow->id.ufid, sfid->ufid, sfid->ufid_len);
+}
+
+bool ovs_flow_cmp(const struct sw_flow *flow, const struct sw_flow_match *match)
+{
+       if (ovs_identifier_is_ufid(&flow->id))
+               return flow_cmp_masked_key(flow, match->key, &match->range);
+
+       return ovs_flow_cmp_unmasked_key(flow, match);
+}
+
+struct sw_flow *ovs_flow_tbl_lookup_ufid(struct flow_table *tbl,
+                                        const struct sw_flow_id *ufid)
+{
+       struct table_instance *ti = rcu_dereference_ovsl(tbl->ufid_ti);
+       struct sw_flow *flow;
+       struct hlist_head *head;
+       u32 hash;
+
+       hash = ufid_hash(ufid);
+       head = find_bucket(ti, hash);
+       hlist_for_each_entry_rcu(flow, head, ufid_table.node[ti->node_ver]) {
+               if (flow->ufid_table.hash == hash &&
+                   ovs_flow_cmp_ufid(flow, ufid))
                        return flow;
        }
        return NULL;
@@ -454,27 +752,79 @@ struct sw_flow *ovs_flow_tbl_lookup(struct flow_table *tbl,
 
 int ovs_flow_tbl_num_masks(const struct flow_table *table)
 {
-       struct sw_flow_mask *mask;
-       int num = 0;
+       struct mask_array *ma;
 
-       list_for_each_entry(mask, &table->mask_list, list)
-               num++;
+       ma = rcu_dereference_ovsl(table->mask_array);
+       return ma->count;
+}
 
-       return num;
+static struct table_instance *table_instance_expand(struct table_instance *ti,
+                                                   bool ufid)
+{
+       return table_instance_rehash(ti, ti->n_buckets * 2, ufid);
 }
 
-static struct table_instance *table_instance_expand(struct table_instance *ti)
+static void tbl_mask_array_delete_mask(struct mask_array *ma,
+                                      struct sw_flow_mask *mask)
 {
-       return table_instance_rehash(ti, ti->n_buckets * 2);
+       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)
+{
+       if (mask) {
+               /* ovs-lock is required to protect mask-refcount and
+                * mask list.
+                */
+               ASSERT_OVSL();
+               BUG_ON(!mask->ref_count);
+               mask->ref_count--;
+
+               if (!mask->ref_count) {
+                       struct mask_array *ma;
+
+                       ma = ovsl_dereference(tbl->mask_array);
+                       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);
+
+               }
+       }
+}
+
+/* Must be called with OVS mutex held. */
 void ovs_flow_tbl_remove(struct flow_table *table, struct sw_flow *flow)
 {
        struct table_instance *ti = ovsl_dereference(table->ti);
+       struct table_instance *ufid_ti = ovsl_dereference(table->ufid_ti);
 
        BUG_ON(table->count == 0);
-       hlist_del_rcu(&flow->hash_node[ti->node_ver]);
+       hlist_del_rcu(&flow->flow_table.node[ti->node_ver]);
        table->count--;
+       if (ovs_identifier_is_ufid(&flow->id)) {
+               hlist_del_rcu(&flow->ufid_table.node[ufid_ti->node_ver]);
+               table->ufid_count--;
+       }
+
+       /* RCU delete the mask. 'flow->mask' is not NULLed, as it should be
+        * accessible as long as the RCU read lock is held.
+        */
+       flow_mask_remove(table, flow->mask);
 }
 
 static struct sw_flow_mask *mask_alloc(void)
@@ -483,21 +833,16 @@ static struct sw_flow_mask *mask_alloc(void)
 
        mask = kmalloc(sizeof(*mask), GFP_KERNEL);
        if (mask)
-               mask->ref_count = 0;
+               mask->ref_count = 1;
 
        return mask;
 }
 
-static void mask_add_ref(struct sw_flow_mask *mask)
-{
-       mask->ref_count++;
-}
-
 static bool mask_equal(const struct sw_flow_mask *a,
                       const struct sw_flow_mask *b)
 {
-       u8 *a_ = (u8 *)&a->key + a->range.start;
-       u8 *b_ = (u8 *)&b->key + b->range.start;
+       const u8 *a_ = (const u8 *)&a->key + a->range.start;
+       const u8 *b_ = (const u8 *)&b->key + b->range.start;
 
        return  (a->range.end == b->range.end)
                && (a->range.start == b->range.start)
@@ -507,95 +852,166 @@ static bool mask_equal(const struct sw_flow_mask *a,
 static struct sw_flow_mask *flow_mask_find(const struct flow_table *tbl,
                                           const struct sw_flow_mask *mask)
 {
-       struct list_head *ml;
+       struct mask_array *ma;
+       int i;
 
-       list_for_each(ml, &tbl->mask_list) {
-               struct sw_flow_mask *m;
-               m = container_of(ml, struct sw_flow_mask, list);
-               if (mask_equal(mask, m))
-                       return m;
+       ma = ovsl_dereference(tbl->mask_array);
+       for (i = 0; i < ma->max; i++) {
+               struct sw_flow_mask *t;
+
+               t = ovsl_dereference(ma->masks[i]);
+               if (t && mask_equal(mask, t))
+                       return t;
        }
 
        return NULL;
 }
 
-/**
- * add a new mask into the mask list.
- * The caller needs to make sure that 'mask' is not the same
- * as any masks that are already on the list.
- */
+/* 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();
                if (!mask)
                        return -ENOMEM;
+
                mask->key = new->key;
                mask->range = new->range;
-               list_add_rcu(&mask->list, &tbl->mask_list);
+
+               /* Add mask to mask-list. */
+               ma = ovsl_dereference(tbl->mask_array);
+               if (ma->count >= ma->max) {
+                       int err;
+
+                       err = tbl_mask_array_realloc(tbl, ma->max +
+                                                         MASK_ARRAY_SIZE_MIN);
+                       if (err) {
+                               kfree(mask);
+                               return err;
+                       }
+                       ma = ovsl_dereference(tbl->mask_array);
+               }
+
+               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++;
        }
 
-       mask_add_ref(mask);
        flow->mask = mask;
        return 0;
 }
 
-int ovs_flow_tbl_insert(struct flow_table *table, struct sw_flow *flow,
-                       struct sw_flow_mask *mask)
+/* Must be called with OVS mutex held. */
+static void flow_key_insert(struct flow_table *table, struct sw_flow *flow)
 {
        struct table_instance *new_ti = NULL;
        struct table_instance *ti;
-       int err;
 
-       err = flow_mask_insert(table, flow, mask);
-       if (err)
-               return err;
-
-       flow->hash = flow_hash(&flow->key, flow->mask->range.start,
-                       flow->mask->range.end);
+       flow->flow_table.hash = flow_hash(&flow->key, &flow->mask->range);
        ti = ovsl_dereference(table->ti);
        table_instance_insert(ti, flow);
        table->count++;
 
        /* Expand table, if necessary, to make room. */
        if (table->count > ti->n_buckets)
-               new_ti = table_instance_expand(ti);
+               new_ti = table_instance_expand(ti, false);
        else if (time_after(jiffies, table->last_rehash + REHASH_INTERVAL))
-               new_ti = table_instance_rehash(ti, ti->n_buckets);
+               new_ti = table_instance_rehash(ti, ti->n_buckets, false);
 
        if (new_ti) {
                rcu_assign_pointer(table->ti, new_ti);
-               table_instance_destroy(ti, true);
+               call_rcu(&ti->rcu, flow_tbl_destroy_rcu_cb);
                table->last_rehash = jiffies;
        }
+}
+
+/* Must be called with OVS mutex held. */
+static void flow_ufid_insert(struct flow_table *table, struct sw_flow *flow)
+{
+       struct table_instance *ti;
+
+       flow->ufid_table.hash = ufid_hash(&flow->id);
+       ti = ovsl_dereference(table->ufid_ti);
+       ufid_table_instance_insert(ti, flow);
+       table->ufid_count++;
+
+       /* Expand table, if necessary, to make room. */
+       if (table->ufid_count > ti->n_buckets) {
+               struct table_instance *new_ti;
+
+               new_ti = table_instance_expand(ti, true);
+               if (new_ti) {
+                       rcu_assign_pointer(table->ufid_ti, new_ti);
+                       call_rcu(&ti->rcu, flow_tbl_destroy_rcu_cb);
+               }
+       }
+}
+
+/* Must be called with OVS mutex held. */
+int ovs_flow_tbl_insert(struct flow_table *table, struct sw_flow *flow,
+                       const struct sw_flow_mask *mask)
+{
+       int err;
+
+       err = flow_mask_insert(table, flow, mask);
+       if (err)
+               return err;
+       flow_key_insert(table, flow);
+       if (ovs_identifier_is_ufid(&flow->id))
+               flow_ufid_insert(table, flow);
+
        return 0;
 }
 
 /* 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)
 {
-       int flow_size;
-
        BUILD_BUG_ON(__alignof__(struct sw_flow_key) % __alignof__(long));
        BUILD_BUG_ON(sizeof(struct sw_flow_key) % sizeof(long));
 
-       flow_size = sizeof(struct sw_flow) +
-                   (num_possible_cpus() * sizeof(struct sw_flow_stats));
-
-       flow_cache = kmem_cache_create("sw_flow", flow_size, 0, 0, NULL);
+       flow_cache = kmem_cache_create("sw_flow", sizeof(struct sw_flow)
+                                      + (nr_node_ids
+                                         * sizeof(struct flow_stats *)),
+                                      0, 0, NULL);
        if (flow_cache == NULL)
                return -ENOMEM;
 
+       flow_stats_cache
+               = kmem_cache_create("sw_flow_stats", sizeof(struct flow_stats),
+                                   0, SLAB_HWCACHE_ALIGN, NULL);
+       if (flow_stats_cache == NULL) {
+               kmem_cache_destroy(flow_cache);
+               flow_cache = NULL;
+               return -ENOMEM;
+       }
+
        return 0;
 }
 
 /* Uninitializes the flow module. */
 void ovs_flow_exit(void)
 {
+       kmem_cache_destroy(flow_stats_cache);
        kmem_cache_destroy(flow_cache);
 }