dpif-netdev: Move rxq management into functions.
[cascardo/ovs.git] / lib / dpif-netdev.c
index 07f181d..500e7cc 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright (c) 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014 Nicira, Inc.
+ * Copyright (c) 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2016 Nicira, Inc.
  *
  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
  * you may not use this file except in compliance with the License.
@@ -15,7 +15,7 @@
  */
 
 #include <config.h>
-#include "dpif.h"
+#include "dpif-netdev.h"
 
 #include <ctype.h>
 #include <errno.h>
 #include <sys/stat.h>
 #include <unistd.h>
 
-#include "classifier.h"
+#include "bitmap.h"
+#include "cmap.h"
 #include "csum.h"
+#include "dp-packet.h"
 #include "dpif.h"
 #include "dpif-provider.h"
 #include "dummy.h"
 #include "dynamic-string.h"
+#include "fat-rwlock.h"
 #include "flow.h"
-#include "hmap.h"
+#include "cmap.h"
+#include "coverage.h"
+#include "hmapx.h"
 #include "latch.h"
 #include "list.h"
-#include "meta-flow.h"
+#include "match.h"
 #include "netdev.h"
 #include "netdev-dpdk.h"
 #include "netdev-vport.h"
 #include "odp-util.h"
 #include "ofp-print.h"
 #include "ofpbuf.h"
+#include "ovs-numa.h"
 #include "ovs-rcu.h"
 #include "packets.h"
 #include "poll-loop.h"
+#include "pvector.h"
 #include "random.h"
 #include "seq.h"
 #include "shash.h"
 #include "sset.h"
 #include "timeval.h"
+#include "tnl-neigh-cache.h"
+#include "tnl-ports.h"
 #include "unixctl.h"
 #include "util.h"
-#include "vlog.h"
+#include "openvswitch/vlog.h"
 
 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(dpif_netdev);
 
-/* By default, choose a priority in the middle. */
-#define NETDEV_RULE_PRIORITY 0x8000
-
-#define NR_THREADS 1
+#define FLOW_DUMP_MAX_BATCH 50
 /* Use per thread recirc_depth to prevent recirculation loop. */
 #define MAX_RECIRC_DEPTH 5
 DEFINE_STATIC_PER_THREAD_DATA(uint32_t, recirc_depth, 0)
@@ -75,11 +81,6 @@ DEFINE_STATIC_PER_THREAD_DATA(uint32_t, recirc_depth, 0)
 /* Configuration parameters. */
 enum { MAX_FLOWS = 65536 };     /* Maximum number of flows in flow table. */
 
-/* Queues. */
-enum { MAX_QUEUE_LEN = 128 };   /* Maximum number of packets per queue. */
-enum { QUEUE_MASK = MAX_QUEUE_LEN - 1 };
-BUILD_ASSERT_DECL(IS_POW2(MAX_QUEUE_LEN));
-
 /* Protects against changes to 'dp_netdevs'. */
 static struct ovs_mutex dp_netdev_mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
 
@@ -87,27 +88,90 @@ static struct ovs_mutex dp_netdev_mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
 static struct shash dp_netdevs OVS_GUARDED_BY(dp_netdev_mutex)
     = SHASH_INITIALIZER(&dp_netdevs);
 
-struct dp_netdev_upcall {
-    struct dpif_upcall upcall;  /* Queued upcall information. */
-    struct ofpbuf buf;          /* ofpbuf instance for upcall.packet. */
+static struct vlog_rate_limit upcall_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(600, 600);
+
+static struct odp_support dp_netdev_support = {
+    .max_mpls_depth = SIZE_MAX,
+    .recirc = true,
 };
 
-/* A queue passing packets from a struct dp_netdev to its clients (handlers).
+/* Stores a miniflow with inline values */
+
+struct netdev_flow_key {
+    uint32_t hash;       /* Hash function differs for different users. */
+    uint32_t len;        /* Length of the following miniflow (incl. map). */
+    struct miniflow mf;
+    uint64_t buf[FLOW_MAX_PACKET_U64S];
+};
+
+/* Exact match cache for frequently used flows
+ *
+ * The cache uses a 32-bit hash of the packet (which can be the RSS hash) to
+ * search its entries for a miniflow that matches exactly the miniflow of the
+ * packet. It stores the 'dpcls_rule' (rule) that matches the miniflow.
+ *
+ * A cache entry holds a reference to its 'dp_netdev_flow'.
+ *
+ * A miniflow with a given hash can be in one of EM_FLOW_HASH_SEGS different
+ * entries. The 32-bit hash is split into EM_FLOW_HASH_SEGS values (each of
+ * them is EM_FLOW_HASH_SHIFT bits wide and the remainder is thrown away). Each
+ * value is the index of a cache entry where the miniflow could be.
  *
  *
  * Thread-safety
  * =============
  *
- * Any access at all requires the owning 'dp_netdev''s queue_rwlock and
- * its own mutex. */
-struct dp_netdev_queue {
-    struct ovs_mutex mutex;
-    struct seq *seq;      /* Incremented whenever a packet is queued. */
-    struct dp_netdev_upcall upcalls[MAX_QUEUE_LEN] OVS_GUARDED;
-    unsigned int head OVS_GUARDED;
-    unsigned int tail OVS_GUARDED;
+ * Each pmd_thread has its own private exact match cache.
+ * If dp_netdev_input is not called from a pmd thread, a mutex is used.
+ */
+
+#define EM_FLOW_HASH_SHIFT 13
+#define EM_FLOW_HASH_ENTRIES (1u << EM_FLOW_HASH_SHIFT)
+#define EM_FLOW_HASH_MASK (EM_FLOW_HASH_ENTRIES - 1)
+#define EM_FLOW_HASH_SEGS 2
+
+struct emc_entry {
+    struct dp_netdev_flow *flow;
+    struct netdev_flow_key key;   /* key.hash used for emc hash value. */
+};
+
+struct emc_cache {
+    struct emc_entry entries[EM_FLOW_HASH_ENTRIES];
+    int sweep_idx;                /* For emc_cache_slow_sweep(). */
 };
 
+/* Iterate in the exact match cache through every entry that might contain a
+ * miniflow with hash 'HASH'. */
+#define EMC_FOR_EACH_POS_WITH_HASH(EMC, CURRENT_ENTRY, HASH)                 \
+    for (uint32_t i__ = 0, srch_hash__ = (HASH);                             \
+         (CURRENT_ENTRY) = &(EMC)->entries[srch_hash__ & EM_FLOW_HASH_MASK], \
+         i__ < EM_FLOW_HASH_SEGS;                                            \
+         i__++, srch_hash__ >>= EM_FLOW_HASH_SHIFT)
+\f
+/* Simple non-wildcarding single-priority classifier. */
+
+struct dpcls {
+    struct cmap subtables_map;
+    struct pvector subtables;
+};
+
+/* A rule to be inserted to the classifier. */
+struct dpcls_rule {
+    struct cmap_node cmap_node;   /* Within struct dpcls_subtable 'rules'. */
+    struct netdev_flow_key *mask; /* Subtable's mask. */
+    struct netdev_flow_key flow;  /* Matching key. */
+    /* 'flow' must be the last field, additional space is allocated here. */
+};
+
+static void dpcls_init(struct dpcls *);
+static void dpcls_destroy(struct dpcls *);
+static void dpcls_insert(struct dpcls *, struct dpcls_rule *,
+                         const struct netdev_flow_key *mask);
+static void dpcls_remove(struct dpcls *, struct dpcls_rule *);
+static bool dpcls_lookup(const struct dpcls *cls,
+                         const struct netdev_flow_key keys[],
+                         struct dpcls_rule **rules, size_t cnt);
+\f
 /* Datapath based on the network device interface from netdev.h.
  *
  *
@@ -120,97 +184,95 @@ struct dp_netdev_queue {
  * Acquisition order is, from outermost to innermost:
  *
  *    dp_netdev_mutex (global)
- *    port_rwlock
- *    flow_mutex
- *    cls.rwlock
- *    queue_rwlock
+ *    port_mutex
  */
 struct dp_netdev {
     const struct dpif_class *const class;
     const char *const name;
+    struct dpif *dpif;
     struct ovs_refcount ref_cnt;
     atomic_flag destroyed;
 
-    /* Flows.
-     *
-     * Readers of 'cls' and 'flow_table' must take a 'cls->rwlock' read lock.
-     *
-     * Writers of 'cls' and 'flow_table' must take the 'flow_mutex' and then
-     * the 'cls->rwlock' write lock.  (The outer 'flow_mutex' allows writers to
-     * atomically perform multiple operations on 'cls' and 'flow_table'.)
-     */
-    struct ovs_mutex flow_mutex;
-    struct classifier cls;      /* Classifier.  Protected by cls.rwlock. */
-    struct hmap flow_table OVS_GUARDED; /* Flow table. */
-
-    /* Queues.
-     *
-     * 'queue_rwlock' protects the modification of 'handler_queues' and
-     * 'n_handlers'.  The queue elements are protected by its
-     * 'handler_queues''s mutex. */
-    struct fat_rwlock queue_rwlock;
-    struct dp_netdev_queue *handler_queues;
-    uint32_t n_handlers;
-
-    /* Statistics.
-     *
-     * ovsthread_stats is internally synchronized. */
-    struct ovsthread_stats stats; /* Contains 'struct dp_netdev_stats *'. */
-
     /* Ports.
      *
-     * Any lookup into 'ports' or any access to the dp_netdev_ports found
-     * through 'ports' requires taking 'port_rwlock'. */
-    struct ovs_rwlock port_rwlock;
-    struct hmap ports OVS_GUARDED;
+     * Protected by RCU.  Take the mutex to add or remove ports. */
+    struct ovs_mutex port_mutex;
+    struct cmap ports;
     struct seq *port_seq;       /* Incremented whenever a port changes. */
 
-    /* Forwarding threads. */
-    struct latch exit_latch;
-    struct pmd_thread *pmd_threads;
-    size_t n_pmd_threads;
-    int pmd_count;
+    /* Protects access to ofproto-dpif-upcall interface during revalidator
+     * thread synchronization. */
+    struct fat_rwlock upcall_rwlock;
+    upcall_callback *upcall_cb;  /* Callback function for executing upcalls. */
+    void *upcall_aux;
+
+    /* Callback function for notifying the purging of dp flows (during
+     * reseting pmd deletion). */
+    dp_purge_callback *dp_purge_cb;
+    void *dp_purge_aux;
+
+    /* Stores all 'struct dp_netdev_pmd_thread's. */
+    struct cmap poll_threads;
+
+    /* Protects the access of the 'struct dp_netdev_pmd_thread'
+     * instance for non-pmd thread. */
+    struct ovs_mutex non_pmd_mutex;
+
+    /* Each pmd thread will store its pointer to
+     * 'struct dp_netdev_pmd_thread' in 'per_pmd_key'. */
+    ovsthread_key_t per_pmd_key;
+
+    /* Cpu mask for pin of pmd threads. */
+    char *pmd_cmask;
+    uint64_t last_tnl_conf_seq;
 };
 
 static struct dp_netdev_port *dp_netdev_lookup_port(const struct dp_netdev *dp,
-                                                    odp_port_t)
-    OVS_REQ_RDLOCK(dp->port_rwlock);
+                                                    odp_port_t);
 
 enum dp_stat_type {
-    DP_STAT_HIT,                /* Packets that matched in the flow table. */
+    DP_STAT_EXACT_HIT,          /* Packets that had an exact match (emc). */
+    DP_STAT_MASKED_HIT,         /* Packets that matched in the flow table. */
     DP_STAT_MISS,               /* Packets that did not match. */
     DP_STAT_LOST,               /* Packets not passed up to the client. */
     DP_N_STATS
 };
 
-/* Contained by struct dp_netdev's 'stats' member.  */
-struct dp_netdev_stats {
-    struct ovs_mutex mutex;          /* Protects 'n'. */
-
-    /* Indexed by DP_STAT_*, protected by 'mutex'. */
-    unsigned long long int n[DP_N_STATS] OVS_GUARDED;
+enum pmd_cycles_counter_type {
+    PMD_CYCLES_POLLING,         /* Cycles spent polling NICs. */
+    PMD_CYCLES_PROCESSING,      /* Cycles spent processing packets */
+    PMD_N_CYCLES
 };
 
-
 /* A port in a netdev-based datapath. */
 struct dp_netdev_port {
-    struct hmap_node node;      /* Node in dp_netdev's 'ports'. */
     odp_port_t port_no;
     struct netdev *netdev;
+    struct cmap_node node;      /* Node in dp_netdev's 'ports'. */
     struct netdev_saved_flags *sf;
     struct netdev_rxq **rxq;
     struct ovs_refcount ref_cnt;
     char *type;                 /* Port type as requested by user. */
+    int latest_requested_n_rxq; /* Latest requested from netdev number
+                                   of rx queues. */
+};
+
+/* Contained by struct dp_netdev_flow's 'stats' member.  */
+struct dp_netdev_flow_stats {
+    atomic_llong used;             /* Last used time, in monotonic msecs. */
+    atomic_ullong packet_count;    /* Number of packets matched. */
+    atomic_ullong byte_count;      /* Number of bytes matched. */
+    atomic_uint16_t tcp_flags;     /* Bitwise-OR of seen tcp_flags values. */
 };
 
-/* A flow in dp_netdev's 'flow_table'.
+/* A flow in 'dp_netdev_pmd_thread's 'flow_table'.
  *
  *
  * Thread-safety
  * =============
  *
  * Except near the beginning or ending of its lifespan, rule 'rule' belongs to
- * its dp_netdev's classifier.  The text below calls this classifier 'cls'.
+ * its pmd thread's classifier.  The text below calls this classifier 'cls'.
  *
  * Motivation
  * ----------
@@ -229,76 +291,68 @@ struct dp_netdev_port {
  * Rules
  * -----
  *
- * A flow 'flow' may be accessed without a risk of being freed by code that
- * holds a read-lock or write-lock on 'cls->rwlock' or that owns a reference to
- * 'flow->ref_cnt' (or both).  Code that needs to hold onto a flow for a while
- * should take 'cls->rwlock', find the flow it needs, increment 'flow->ref_cnt'
- * with dpif_netdev_flow_ref(), and drop 'cls->rwlock'.
+ * A flow 'flow' may be accessed without a risk of being freed during an RCU
+ * grace period.  Code that needs to hold onto a flow for a while
+ * should try incrementing 'flow->ref_cnt' with dp_netdev_flow_ref().
  *
  * 'flow->ref_cnt' protects 'flow' from being freed.  It doesn't protect the
- * flow from being deleted from 'cls' (that's 'cls->rwlock') and it doesn't
- * protect members of 'flow' from modification (that's 'flow->mutex').
- *
- * 'flow->mutex' protects the members of 'flow' from modification.  It doesn't
- * protect the flow from being deleted from 'cls' (that's 'cls->rwlock') and it
- * doesn't prevent the flow from being freed (that's 'flow->ref_cnt').
+ * flow from being deleted from 'cls' and it doesn't protect members of 'flow'
+ * from modification.
  *
  * Some members, marked 'const', are immutable.  Accessing other members
  * requires synchronization, as noted in more detail below.
  */
 struct dp_netdev_flow {
-    /* Packet classification. */
-    const struct cls_rule cr;   /* In owning dp_netdev's 'cls'. */
-
+    const struct flow flow;      /* Unmasked flow that created this entry. */
     /* Hash table index by unmasked flow. */
-    const struct hmap_node node; /* In owning dp_netdev's 'flow_table'. */
-    const struct flow flow;      /* The flow that created this entry. */
+    const struct cmap_node node; /* In owning dp_netdev_pmd_thread's */
+                                 /* 'flow_table'. */
+    const ovs_u128 ufid;         /* Unique flow identifier. */
+    const unsigned pmd_id;       /* The 'core_id' of pmd thread owning this */
+                                 /* flow. */
+
+    /* Number of references.
+     * The classifier owns one reference.
+     * Any thread trying to keep a rule from being freed should hold its own
+     * reference. */
+    struct ovs_refcount ref_cnt;
 
-    /* Protects members marked OVS_GUARDED.
-     *
-     * Acquire after datapath's flow_mutex. */
-    struct ovs_mutex mutex OVS_ACQ_AFTER(dp_netdev_mutex);
+    bool dead;
 
-    /* Statistics.
-     *
-     * Reading or writing these members requires 'mutex'. */
-    struct ovsthread_stats stats; /* Contains "struct dp_netdev_flow_stats". */
+    /* Statistics. */
+    struct dp_netdev_flow_stats stats;
 
-    /* Actions.
-     *
-     * Reading 'actions' requires 'mutex'.
-     * Writing 'actions' requires 'mutex' and (to allow for transactions) the
-     * datapath's flow_mutex. */
+    /* Actions. */
     OVSRCU_TYPE(struct dp_netdev_actions *) actions;
-};
 
-static void dp_netdev_flow_free(struct dp_netdev_flow *);
-
-/* Contained by struct dp_netdev_flow's 'stats' member.  */
-struct dp_netdev_flow_stats {
-    struct ovs_mutex mutex;         /* Guards all the other members. */
+    /* While processing a group of input packets, the datapath uses the next
+     * member to store a pointer to the output batch for the flow.  It is
+     * reset after the batch has been sent out (See dp_netdev_queue_batches(),
+     * packet_batch_init() and packet_batch_execute()). */
+    struct packet_batch *batch;
 
-    long long int used OVS_GUARDED; /* Last used time, in monotonic msecs. */
-    long long int packet_count OVS_GUARDED; /* Number of packets matched. */
-    long long int byte_count OVS_GUARDED;   /* Number of bytes matched. */
-    uint16_t tcp_flags OVS_GUARDED; /* Bitwise-OR of seen tcp_flags values. */
+    /* Packet classification. */
+    struct dpcls_rule cr;        /* In owning dp_netdev's 'cls'. */
+    /* 'cr' must be the last member. */
 };
 
+static void dp_netdev_flow_unref(struct dp_netdev_flow *);
+static bool dp_netdev_flow_ref(struct dp_netdev_flow *);
+static int dpif_netdev_flow_from_nlattrs(const struct nlattr *, uint32_t,
+                                         struct flow *);
+
 /* A set of datapath actions within a "struct dp_netdev_flow".
  *
  *
  * Thread-safety
  * =============
  *
- * A struct dp_netdev_actions 'actions' may be accessed without a risk of being
- * freed by code that holds a read-lock or write-lock on 'flow->mutex' (where
- * 'flow' is the dp_netdev_flow for which 'flow->actions == actions') or that
- * owns a reference to 'actions->ref_cnt' (or both). */
+ * A struct dp_netdev_actions 'actions' is protected with RCU. */
 struct dp_netdev_actions {
     /* These members are immutable: they do not change during the struct's
      * lifetime.  */
-    struct nlattr *actions;     /* Sequence of OVS_ACTION_ATTR_* attributes. */
     unsigned int size;          /* Size of 'actions', in bytes. */
+    struct nlattr actions[];    /* Sequence of OVS_ACTION_ATTR_* attributes. */
 };
 
 struct dp_netdev_actions *dp_netdev_actions_create(const struct nlattr *,
@@ -307,25 +361,98 @@ struct dp_netdev_actions *dp_netdev_flow_get_actions(
     const struct dp_netdev_flow *);
 static void dp_netdev_actions_free(struct dp_netdev_actions *);
 
+/* Contained by struct dp_netdev_pmd_thread's 'stats' member.  */
+struct dp_netdev_pmd_stats {
+    /* Indexed by DP_STAT_*. */
+    atomic_ullong n[DP_N_STATS];
+};
+
+/* Contained by struct dp_netdev_pmd_thread's 'cycle' member.  */
+struct dp_netdev_pmd_cycles {
+    /* Indexed by PMD_CYCLES_*. */
+    atomic_ullong n[PMD_N_CYCLES];
+};
+
+/* Contained by struct dp_netdev_pmd_thread's 'poll_list' member. */
+struct rxq_poll {
+    struct dp_netdev_port *port;
+    struct netdev_rxq *rx;
+    struct ovs_list node;
+};
+
 /* PMD: Poll modes drivers.  PMD accesses devices via polling to eliminate
  * the performance overhead of interrupt processing.  Therefore netdev can
  * not implement rx-wait for these devices.  dpif-netdev needs to poll
  * these device to check for recv buffer.  pmd-thread does polling for
- * devices assigned to itself thread.
+ * devices assigned to itself.
  *
  * DPDK used PMD for accessing NIC.
  *
- * A thread that receives packets from PMD ports, looks them up in the flow
- * table, and executes the actions it finds.
- **/
-struct pmd_thread {
+ * Note, instance with cpu core id NON_PMD_CORE_ID will be reserved for
+ * I/O of all non-pmd threads.  There will be no actual thread created
+ * for the instance.
+ *
+ * Each struct has its own flow table and classifier.  Packets received
+ * from managed ports are looked up in the corresponding pmd thread's
+ * flow table, and are executed with the found actions.
+ * */
+struct dp_netdev_pmd_thread {
     struct dp_netdev *dp;
+    struct ovs_refcount ref_cnt;    /* Every reference must be refcount'ed. */
+    struct cmap_node node;          /* In 'dp->poll_threads'. */
+
+    pthread_cond_t cond;            /* For synchronizing pmd thread reload. */
+    struct ovs_mutex cond_mutex;    /* Mutex for condition variable. */
+
+    /* Per thread exact-match cache.  Note, the instance for cpu core
+     * NON_PMD_CORE_ID can be accessed by multiple threads, and thusly
+     * need to be protected (e.g. by 'dp_netdev_mutex').  All other
+     * instances will only be accessed by its own pmd thread. */
+    struct emc_cache flow_cache;
+
+    /* Classifier and Flow-Table.
+     *
+     * Writers of 'flow_table' must take the 'flow_mutex'.  Corresponding
+     * changes to 'cls' must be made while still holding the 'flow_mutex'.
+     */
+    struct ovs_mutex flow_mutex;
+    struct dpcls cls;
+    struct cmap flow_table OVS_GUARDED; /* Flow table. */
+
+    /* Statistics. */
+    struct dp_netdev_pmd_stats stats;
+
+    /* Cycles counters */
+    struct dp_netdev_pmd_cycles cycles;
+
+    /* Used to count cicles. See 'cycles_counter_end()' */
+    unsigned long long last_cycles;
+
+    struct latch exit_latch;        /* For terminating the pmd thread. */
+    atomic_uint change_seq;         /* For reloading pmd ports. */
     pthread_t thread;
-    int id;
-    atomic_uint change_seq;
-    char *name;
+    int index;                      /* Idx of this pmd thread among pmd*/
+                                    /* threads on same numa node. */
+    unsigned core_id;               /* CPU core id of this pmd thread. */
+    int numa_id;                    /* numa node id of this pmd thread. */
+    atomic_int tx_qid;              /* Queue id used by this pmd thread to
+                                     * send packets on all netdevs */
+
+    struct ovs_mutex poll_mutex;    /* Mutex for poll_list. */
+    /* List of rx queues to poll. */
+    struct ovs_list poll_list OVS_GUARDED;
+    int poll_cnt;                   /* Number of elemints in poll_list. */
+
+    /* Only a pmd thread can write on its own 'cycles' and 'stats'.
+     * The main thread keeps 'stats_zero' and 'cycles_zero' as base
+     * values and subtracts them from 'stats' and 'cycles' before
+     * reporting to the user */
+    unsigned long long stats_zero[DP_N_STATS];
+    uint64_t cycles_zero[PMD_N_CYCLES];
 };
 
+#define PMD_INITIAL_SEQ 1
+
 /* Interface to netdev-based datapath. */
 struct dpif_netdev {
     struct dpif dpif;
@@ -334,42 +461,110 @@ struct dpif_netdev {
 };
 
 static int get_port_by_number(struct dp_netdev *dp, odp_port_t port_no,
-                              struct dp_netdev_port **portp)
-    OVS_REQ_RDLOCK(dp->port_rwlock);
+                              struct dp_netdev_port **portp);
 static int get_port_by_name(struct dp_netdev *dp, const char *devname,
-                            struct dp_netdev_port **portp)
-    OVS_REQ_RDLOCK(dp->port_rwlock);
+                            struct dp_netdev_port **portp);
 static void dp_netdev_free(struct dp_netdev *)
     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex);
-static void dp_netdev_flow_flush(struct dp_netdev *);
 static int do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname,
                        const char *type, odp_port_t port_no)
-    OVS_REQ_WRLOCK(dp->port_rwlock);
-static int do_del_port(struct dp_netdev *dp, odp_port_t port_no)
-    OVS_REQ_WRLOCK(dp->port_rwlock);
-static void dp_netdev_destroy_all_queues(struct dp_netdev *dp)
-    OVS_REQ_WRLOCK(dp->queue_rwlock);
+    OVS_REQUIRES(dp->port_mutex);
+static void do_del_port(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *)
+    OVS_REQUIRES(dp->port_mutex);
 static int dpif_netdev_open(const struct dpif_class *, const char *name,
                             bool create, struct dpif **);
-static int dp_netdev_output_userspace(struct dp_netdev *dp, struct ofpbuf *,
-                                      int queue_no, int type,
-                                      const struct miniflow *,
-                                      const struct nlattr *userdata);
-static void dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev *dp,
-                                      const struct miniflow *,
-                                      struct ofpbuf *, bool may_steal,
-                                      struct pkt_metadata *,
+static void dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
+                                      struct dp_packet **, int c,
+                                      bool may_steal,
                                       const struct nlattr *actions,
                                       size_t actions_len);
-static void dp_netdev_port_input(struct dp_netdev *dp, struct ofpbuf *packet,
-                                 struct pkt_metadata *);
+static void dp_netdev_input(struct dp_netdev_pmd_thread *,
+                            struct dp_packet **, int cnt, odp_port_t port_no);
+static void dp_netdev_recirculate(struct dp_netdev_pmd_thread *,
+                                  struct dp_packet **, int cnt);
+
+static void dp_netdev_disable_upcall(struct dp_netdev *);
+static void dp_netdev_pmd_reload_done(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
+static void dp_netdev_configure_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
+                                    struct dp_netdev *dp, int index,
+                                    unsigned core_id, int numa_id);
+static void dp_netdev_destroy_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
+static void dp_netdev_set_nonpmd(struct dp_netdev *dp);
+static struct dp_netdev_pmd_thread *dp_netdev_get_pmd(struct dp_netdev *dp,
+                                                      unsigned core_id);
+static struct dp_netdev_pmd_thread *
+dp_netdev_pmd_get_next(struct dp_netdev *dp, struct cmap_position *pos);
+static void dp_netdev_destroy_all_pmds(struct dp_netdev *dp);
+static void dp_netdev_del_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id);
+static void dp_netdev_set_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id);
+static void dp_netdev_pmd_clear_poll_list(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
+static void dp_netdev_del_port_from_pmd(struct dp_netdev_port *port,
+                                        struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
+static void dp_netdev_del_port_from_all_pmds(struct dp_netdev *dp,
+                                             struct dp_netdev_port *port);
+static void
+dp_netdev_add_port_to_pmds(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *port);
+static void
+dp_netdev_add_rxq_to_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
+                         struct dp_netdev_port *port, struct netdev_rxq *rx);
+static struct dp_netdev_pmd_thread *
+dp_netdev_less_loaded_pmd_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id);
+static void dp_netdev_reset_pmd_threads(struct dp_netdev *dp);
+static bool dp_netdev_pmd_try_ref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
+static void dp_netdev_pmd_unref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
+static void dp_netdev_pmd_flow_flush(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
+
+static inline bool emc_entry_alive(struct emc_entry *ce);
+static void emc_clear_entry(struct emc_entry *ce);
+
+static void
+emc_cache_init(struct emc_cache *flow_cache)
+{
+    int i;
+
+    flow_cache->sweep_idx = 0;
+    for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(flow_cache->entries); i++) {
+        flow_cache->entries[i].flow = NULL;
+        flow_cache->entries[i].key.hash = 0;
+        flow_cache->entries[i].key.len = sizeof(struct miniflow);
+        flowmap_init(&flow_cache->entries[i].key.mf.map);
+    }
+}
+
+static void
+emc_cache_uninit(struct emc_cache *flow_cache)
+{
+    int i;
+
+    for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(flow_cache->entries); i++) {
+        emc_clear_entry(&flow_cache->entries[i]);
+    }
+}
+
+/* Check and clear dead flow references slowly (one entry at each
+ * invocation).  */
+static void
+emc_cache_slow_sweep(struct emc_cache *flow_cache)
+{
+    struct emc_entry *entry = &flow_cache->entries[flow_cache->sweep_idx];
 
-static void dp_netdev_set_pmd_threads(struct dp_netdev *, int n);
+    if (!emc_entry_alive(entry)) {
+        emc_clear_entry(entry);
+    }
+    flow_cache->sweep_idx = (flow_cache->sweep_idx + 1) & EM_FLOW_HASH_MASK;
+}
+
+/* Returns true if 'dpif' is a netdev or dummy dpif, false otherwise. */
+bool
+dpif_is_netdev(const struct dpif *dpif)
+{
+    return dpif->dpif_class->open == dpif_netdev_open;
+}
 
 static struct dpif_netdev *
 dpif_netdev_cast(const struct dpif *dpif)
 {
-    ovs_assert(dpif->dpif_class->open == dpif_netdev_open);
+    ovs_assert(dpif_is_netdev(dpif));
     return CONTAINER_OF(dpif, struct dpif_netdev, dpif);
 }
 
@@ -378,14 +573,235 @@ get_dp_netdev(const struct dpif *dpif)
 {
     return dpif_netdev_cast(dpif)->dp;
 }
+\f
+enum pmd_info_type {
+    PMD_INFO_SHOW_STATS,  /* Show how cpu cycles are spent. */
+    PMD_INFO_CLEAR_STATS, /* Set the cycles count to 0. */
+    PMD_INFO_SHOW_RXQ     /* Show poll-lists of pmd threads. */
+};
+
+static void
+pmd_info_show_stats(struct ds *reply,
+                    struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
+                    unsigned long long stats[DP_N_STATS],
+                    uint64_t cycles[PMD_N_CYCLES])
+{
+    unsigned long long total_packets = 0;
+    uint64_t total_cycles = 0;
+    int i;
+
+    /* These loops subtracts reference values ('*_zero') from the counters.
+     * Since loads and stores are relaxed, it might be possible for a '*_zero'
+     * value to be more recent than the current value we're reading from the
+     * counter.  This is not a big problem, since these numbers are not
+     * supposed to be too accurate, but we should at least make sure that
+     * the result is not negative. */
+    for (i = 0; i < DP_N_STATS; i++) {
+        if (stats[i] > pmd->stats_zero[i]) {
+            stats[i] -= pmd->stats_zero[i];
+        } else {
+            stats[i] = 0;
+        }
+
+        if (i != DP_STAT_LOST) {
+            /* Lost packets are already included in DP_STAT_MISS */
+            total_packets += stats[i];
+        }
+    }
+
+    for (i = 0; i < PMD_N_CYCLES; i++) {
+        if (cycles[i] > pmd->cycles_zero[i]) {
+           cycles[i] -= pmd->cycles_zero[i];
+        } else {
+            cycles[i] = 0;
+        }
+
+        total_cycles += cycles[i];
+    }
+
+    ds_put_cstr(reply, (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID)
+                        ? "main thread" : "pmd thread");
+
+    if (pmd->numa_id != OVS_NUMA_UNSPEC) {
+        ds_put_format(reply, " numa_id %d", pmd->numa_id);
+    }
+    if (pmd->core_id != OVS_CORE_UNSPEC && pmd->core_id != NON_PMD_CORE_ID) {
+        ds_put_format(reply, " core_id %u", pmd->core_id);
+    }
+    ds_put_cstr(reply, ":\n");
+
+    ds_put_format(reply,
+                  "\temc hits:%llu\n\tmegaflow hits:%llu\n"
+                  "\tmiss:%llu\n\tlost:%llu\n",
+                  stats[DP_STAT_EXACT_HIT], stats[DP_STAT_MASKED_HIT],
+                  stats[DP_STAT_MISS], stats[DP_STAT_LOST]);
+
+    if (total_cycles == 0) {
+        return;
+    }
+
+    ds_put_format(reply,
+                  "\tpolling cycles:%"PRIu64" (%.02f%%)\n"
+                  "\tprocessing cycles:%"PRIu64" (%.02f%%)\n",
+                  cycles[PMD_CYCLES_POLLING],
+                  cycles[PMD_CYCLES_POLLING] / (double)total_cycles * 100,
+                  cycles[PMD_CYCLES_PROCESSING],
+                  cycles[PMD_CYCLES_PROCESSING] / (double)total_cycles * 100);
+
+    if (total_packets == 0) {
+        return;
+    }
+
+    ds_put_format(reply,
+                  "\tavg cycles per packet: %.02f (%"PRIu64"/%llu)\n",
+                  total_cycles / (double)total_packets,
+                  total_cycles, total_packets);
+
+    ds_put_format(reply,
+                  "\tavg processing cycles per packet: "
+                  "%.02f (%"PRIu64"/%llu)\n",
+                  cycles[PMD_CYCLES_PROCESSING] / (double)total_packets,
+                  cycles[PMD_CYCLES_PROCESSING], total_packets);
+}
+
+static void
+pmd_info_clear_stats(struct ds *reply OVS_UNUSED,
+                    struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
+                    unsigned long long stats[DP_N_STATS],
+                    uint64_t cycles[PMD_N_CYCLES])
+{
+    int i;
+
+    /* We cannot write 'stats' and 'cycles' (because they're written by other
+     * threads) and we shouldn't change 'stats' (because they're used to count
+     * datapath stats, which must not be cleared here).  Instead, we save the
+     * current values and subtract them from the values to be displayed in the
+     * future */
+    for (i = 0; i < DP_N_STATS; i++) {
+        pmd->stats_zero[i] = stats[i];
+    }
+    for (i = 0; i < PMD_N_CYCLES; i++) {
+        pmd->cycles_zero[i] = cycles[i];
+    }
+}
+
+static void
+pmd_info_show_rxq(struct ds *reply, struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
+{
+    if (pmd->core_id != NON_PMD_CORE_ID) {
+        struct rxq_poll *poll;
+        const char *prev_name = NULL;
+
+        ds_put_format(reply, "pmd thread numa_id %d core_id %u:\n",
+                      pmd->numa_id, pmd->core_id);
+
+        ovs_mutex_lock(&pmd->poll_mutex);
+        LIST_FOR_EACH (poll, node, &pmd->poll_list) {
+            const char *name = netdev_get_name(poll->port->netdev);
+
+            if (!prev_name || strcmp(name, prev_name)) {
+                if (prev_name) {
+                    ds_put_cstr(reply, "\n");
+                }
+                ds_put_format(reply, "\tport: %s\tqueue-id:",
+                              netdev_get_name(poll->port->netdev));
+            }
+            ds_put_format(reply, " %d", netdev_rxq_get_queue_id(poll->rx));
+            prev_name = name;
+        }
+        ovs_mutex_unlock(&pmd->poll_mutex);
+        ds_put_cstr(reply, "\n");
+    }
+}
+
+static void
+dpif_netdev_pmd_info(struct unixctl_conn *conn, int argc, const char *argv[],
+                     void *aux)
+{
+    struct ds reply = DS_EMPTY_INITIALIZER;
+    struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
+    struct dp_netdev *dp = NULL;
+    enum pmd_info_type type = *(enum pmd_info_type *) aux;
+
+    ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
+
+    if (argc == 2) {
+        dp = shash_find_data(&dp_netdevs, argv[1]);
+    } else if (shash_count(&dp_netdevs) == 1) {
+        /* There's only one datapath */
+        dp = shash_first(&dp_netdevs)->data;
+    }
+
+    if (!dp) {
+        ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
+        unixctl_command_reply_error(conn,
+                                    "please specify an existing datapath");
+        return;
+    }
+
+    CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
+        if (type == PMD_INFO_SHOW_RXQ) {
+            pmd_info_show_rxq(&reply, pmd);
+        } else {
+            unsigned long long stats[DP_N_STATS];
+            uint64_t cycles[PMD_N_CYCLES];
+            int i;
+
+            /* Read current stats and cycle counters */
+            for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(stats); i++) {
+                atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[i], &stats[i]);
+            }
+            for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(cycles); i++) {
+                atomic_read_relaxed(&pmd->cycles.n[i], &cycles[i]);
+            }
+
+            if (type == PMD_INFO_CLEAR_STATS) {
+                pmd_info_clear_stats(&reply, pmd, stats, cycles);
+            } else if (type == PMD_INFO_SHOW_STATS) {
+                pmd_info_show_stats(&reply, pmd, stats, cycles);
+            }
+        }
+    }
+
+    ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
+
+    unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&reply));
+    ds_destroy(&reply);
+}
+\f
+static int
+dpif_netdev_init(void)
+{
+    static enum pmd_info_type show_aux = PMD_INFO_SHOW_STATS,
+                              clear_aux = PMD_INFO_CLEAR_STATS,
+                              poll_aux = PMD_INFO_SHOW_RXQ;
+
+    unixctl_command_register("dpif-netdev/pmd-stats-show", "[dp]",
+                             0, 1, dpif_netdev_pmd_info,
+                             (void *)&show_aux);
+    unixctl_command_register("dpif-netdev/pmd-stats-clear", "[dp]",
+                             0, 1, dpif_netdev_pmd_info,
+                             (void *)&clear_aux);
+    unixctl_command_register("dpif-netdev/pmd-rxq-show", "[dp]",
+                             0, 1, dpif_netdev_pmd_info,
+                             (void *)&poll_aux);
+    return 0;
+}
 
 static int
-dpif_netdev_enumerate(struct sset *all_dps)
+dpif_netdev_enumerate(struct sset *all_dps,
+                      const struct dpif_class *dpif_class)
 {
     struct shash_node *node;
 
     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
     SHASH_FOR_EACH(node, &dp_netdevs) {
+        struct dp_netdev *dp = node->data;
+        if (dpif_class != dp->class) {
+            /* 'dp_netdevs' contains both "netdev" and "dummy" dpifs.
+             * If the class doesn't match, skip this dpif. */
+             continue;
+        }
         sset_add(all_dps, node->name);
     }
     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
@@ -427,7 +843,7 @@ create_dpif_netdev(struct dp_netdev *dp)
  * Return ODPP_NONE on failure. */
 static odp_port_t
 choose_port(struct dp_netdev *dp, const char *name)
-    OVS_REQ_RDLOCK(dp->port_rwlock)
+    OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
 {
     uint32_t port_no;
 
@@ -481,27 +897,31 @@ create_dp_netdev(const char *name, const struct dpif_class *class,
     ovs_refcount_init(&dp->ref_cnt);
     atomic_flag_clear(&dp->destroyed);
 
-    ovs_mutex_init(&dp->flow_mutex);
-    classifier_init(&dp->cls, NULL);
-    hmap_init(&dp->flow_table);
+    ovs_mutex_init(&dp->port_mutex);
+    cmap_init(&dp->ports);
+    dp->port_seq = seq_create();
+    fat_rwlock_init(&dp->upcall_rwlock);
 
-    fat_rwlock_init(&dp->queue_rwlock);
+    /* Disable upcalls by default. */
+    dp_netdev_disable_upcall(dp);
+    dp->upcall_aux = NULL;
+    dp->upcall_cb = NULL;
 
-    ovsthread_stats_init(&dp->stats);
+    cmap_init(&dp->poll_threads);
+    ovs_mutex_init_recursive(&dp->non_pmd_mutex);
+    ovsthread_key_create(&dp->per_pmd_key, NULL);
 
-    ovs_rwlock_init(&dp->port_rwlock);
-    hmap_init(&dp->ports);
-    dp->port_seq = seq_create();
-    latch_init(&dp->exit_latch);
+    dp_netdev_set_nonpmd(dp);
 
-    ovs_rwlock_wrlock(&dp->port_rwlock);
+    ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
     error = do_add_port(dp, name, "internal", ODPP_LOCAL);
-    ovs_rwlock_unlock(&dp->port_rwlock);
+    ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
     if (error) {
         dp_netdev_free(dp);
         return error;
     }
 
+    dp->last_tnl_conf_seq = seq_read(tnl_conf_seq);
     *dpp = dp;
     return 0;
 }
@@ -524,6 +944,7 @@ dpif_netdev_open(const struct dpif_class *class, const char *name,
     }
     if (!error) {
         *dpifp = create_dpif_netdev(dp);
+        dp->dpif = *dpifp;
     }
     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
 
@@ -531,22 +952,15 @@ dpif_netdev_open(const struct dpif_class *class, const char *name,
 }
 
 static void
-dp_netdev_purge_queues(struct dp_netdev *dp)
-    OVS_REQ_WRLOCK(dp->queue_rwlock)
+dp_netdev_destroy_upcall_lock(struct dp_netdev *dp)
+    OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
 {
-    int i;
+    /* Check that upcalls are disabled, i.e. that the rwlock is taken */
+    ovs_assert(fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock));
 
-    for (i = 0; i < dp->n_handlers; i++) {
-        struct dp_netdev_queue *q = &dp->handler_queues[i];
-
-        ovs_mutex_lock(&q->mutex);
-        while (q->tail != q->head) {
-            struct dp_netdev_upcall *u = &q->upcalls[q->tail++ & QUEUE_MASK];
-            ofpbuf_uninit(&u->upcall.packet);
-            ofpbuf_uninit(&u->buf);
-        }
-        ovs_mutex_unlock(&q->mutex);
-    }
+    /* Before freeing a lock we should release it */
+    fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
+    fat_rwlock_destroy(&dp->upcall_rwlock);
 }
 
 /* Requires dp_netdev_mutex so that we can't get a new reference to 'dp'
@@ -555,40 +969,29 @@ static void
 dp_netdev_free(struct dp_netdev *dp)
     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex)
 {
-    struct dp_netdev_port *port, *next;
-    struct dp_netdev_stats *bucket;
-    int i;
+    struct dp_netdev_port *port;
 
     shash_find_and_delete(&dp_netdevs, dp->name);
 
-    dp_netdev_set_pmd_threads(dp, 0);
-    free(dp->pmd_threads);
-
-    dp_netdev_flow_flush(dp);
-    ovs_rwlock_wrlock(&dp->port_rwlock);
-    HMAP_FOR_EACH_SAFE (port, next, node, &dp->ports) {
-        do_del_port(dp, port->port_no);
-    }
-    ovs_rwlock_unlock(&dp->port_rwlock);
+    dp_netdev_destroy_all_pmds(dp);
+    ovs_mutex_destroy(&dp->non_pmd_mutex);
+    ovsthread_key_delete(dp->per_pmd_key);
 
-    OVSTHREAD_STATS_FOR_EACH_BUCKET (bucket, i, &dp->stats) {
-        ovs_mutex_destroy(&bucket->mutex);
-        free_cacheline(bucket);
+    ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
+    CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
+        /* PMD threads are destroyed here. do_del_port() cannot quiesce */
+        do_del_port(dp, port);
     }
-    ovsthread_stats_destroy(&dp->stats);
+    ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
+    cmap_destroy(&dp->poll_threads);
 
-    fat_rwlock_wrlock(&dp->queue_rwlock);
-    dp_netdev_destroy_all_queues(dp);
-    fat_rwlock_unlock(&dp->queue_rwlock);
+    seq_destroy(dp->port_seq);
+    cmap_destroy(&dp->ports);
 
-    fat_rwlock_destroy(&dp->queue_rwlock);
+    /* Upcalls must be disabled at this point */
+    dp_netdev_destroy_upcall_lock(dp);
 
-    classifier_destroy(&dp->cls);
-    hmap_destroy(&dp->flow_table);
-    ovs_mutex_destroy(&dp->flow_mutex);
-    seq_destroy(dp->port_seq);
-    hmap_destroy(&dp->ports);
-    latch_destroy(&dp->exit_latch);
+    free(dp->pmd_cmask);
     free(CONST_CAST(char *, dp->name));
     free(dp);
 }
@@ -600,7 +1003,7 @@ dp_netdev_unref(struct dp_netdev *dp)
         /* Take dp_netdev_mutex so that, if dp->ref_cnt falls to zero, we can't
          * get a new reference to 'dp' through the 'dp_netdevs' shash. */
         ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
-        if (ovs_refcount_unref(&dp->ref_cnt) == 1) {
+        if (ovs_refcount_unref_relaxed(&dp->ref_cnt) == 1) {
             dp_netdev_free(dp);
         }
         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
@@ -622,7 +1025,7 @@ dpif_netdev_destroy(struct dpif *dpif)
     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 
     if (!atomic_flag_test_and_set(&dp->destroyed)) {
-        if (ovs_refcount_unref(&dp->ref_cnt) == 1) {
+        if (ovs_refcount_unref_relaxed(&dp->ref_cnt) == 1) {
             /* Can't happen: 'dpif' still owns a reference to 'dp'. */
             OVS_NOT_REACHED();
         }
@@ -631,24 +1034,40 @@ dpif_netdev_destroy(struct dpif *dpif)
     return 0;
 }
 
+/* Add 'n' to the atomic variable 'var' non-atomically and using relaxed
+ * load/store semantics.  While the increment is not atomic, the load and
+ * store operations are, making it impossible to read inconsistent values.
+ *
+ * This is used to update thread local stats counters. */
+static void
+non_atomic_ullong_add(atomic_ullong *var, unsigned long long n)
+{
+    unsigned long long tmp;
+
+    atomic_read_relaxed(var, &tmp);
+    tmp += n;
+    atomic_store_relaxed(var, tmp);
+}
+
 static int
 dpif_netdev_get_stats(const struct dpif *dpif, struct dpif_dp_stats *stats)
 {
     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
-    struct dp_netdev_stats *bucket;
-    size_t i;
-
-    fat_rwlock_rdlock(&dp->cls.rwlock);
-    stats->n_flows = hmap_count(&dp->flow_table);
-    fat_rwlock_unlock(&dp->cls.rwlock);
-
-    stats->n_hit = stats->n_missed = stats->n_lost = 0;
-    OVSTHREAD_STATS_FOR_EACH_BUCKET (bucket, i, &dp->stats) {
-        ovs_mutex_lock(&bucket->mutex);
-        stats->n_hit += bucket->n[DP_STAT_HIT];
-        stats->n_missed += bucket->n[DP_STAT_MISS];
-        stats->n_lost += bucket->n[DP_STAT_LOST];
-        ovs_mutex_unlock(&bucket->mutex);
+    struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
+
+    stats->n_flows = stats->n_hit = stats->n_missed = stats->n_lost = 0;
+    CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
+        unsigned long long n;
+        stats->n_flows += cmap_count(&pmd->flow_table);
+
+        atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[DP_STAT_MASKED_HIT], &n);
+        stats->n_hit += n;
+        atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[DP_STAT_EXACT_HIT], &n);
+        stats->n_hit += n;
+        atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[DP_STAT_MISS], &n);
+        stats->n_missed += n;
+        atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[DP_STAT_LOST], &n);
+        stats->n_lost += n;
     }
     stats->n_masks = UINT32_MAX;
     stats->n_mask_hit = UINT64_MAX;
@@ -657,22 +1076,30 @@ dpif_netdev_get_stats(const struct dpif *dpif, struct dpif_dp_stats *stats)
 }
 
 static void
-dp_netdev_reload_pmd_threads(struct dp_netdev *dp)
+dp_netdev_reload_pmd__(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
 {
-    int i;
+    int old_seq;
+
+    if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
+        return;
+    }
 
-    for (i = 0; i < dp->n_pmd_threads; i++) {
-        struct pmd_thread *f = &dp->pmd_threads[i];
-        int id;
+    ovs_mutex_lock(&pmd->cond_mutex);
+    atomic_add_relaxed(&pmd->change_seq, 1, &old_seq);
+    ovs_mutex_cond_wait(&pmd->cond, &pmd->cond_mutex);
+    ovs_mutex_unlock(&pmd->cond_mutex);
+}
 
-        atomic_add(&f->change_seq, 1, &id);
-   }
+static uint32_t
+hash_port_no(odp_port_t port_no)
+{
+    return hash_int(odp_to_u32(port_no), 0);
 }
 
 static int
 do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname, const char *type,
             odp_port_t port_no)
-    OVS_REQ_WRLOCK(dp->port_rwlock)
+    OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
 {
     struct netdev_saved_flags *sf;
     struct dp_netdev_port *port;
@@ -682,7 +1109,10 @@ do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname, const char *type,
     int error;
     int i;
 
-    /* XXX reject devices already in some dp_netdev. */
+    /* Reject devices already in 'dp'. */
+    if (!get_port_by_name(dp, devname, &port)) {
+        return EEXIST;
+    }
 
     /* Open and validate network device. */
     open_type = dpif_netdev_port_open_type(dp->class, type);
@@ -699,11 +1129,29 @@ do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname, const char *type,
         return EINVAL;
     }
 
+    if (netdev_is_pmd(netdev)) {
+        int n_cores = ovs_numa_get_n_cores();
+
+        if (n_cores == OVS_CORE_UNSPEC) {
+            VLOG_ERR("%s, cannot get cpu core info", devname);
+            return ENOENT;
+        }
+        /* There can only be ovs_numa_get_n_cores() pmd threads,
+         * so creates a txq for each, and one extra for the non
+         * pmd threads. */
+        error = netdev_set_multiq(netdev, n_cores + 1,
+                                  netdev_requested_n_rxq(netdev));
+        if (error && (error != EOPNOTSUPP)) {
+            VLOG_ERR("%s, cannot set multiq", devname);
+            return errno;
+        }
+    }
     port = xzalloc(sizeof *port);
     port->port_no = port_no;
     port->netdev = netdev;
     port->rxq = xmalloc(sizeof *port->rxq * netdev_n_rxq(netdev));
     port->type = xstrdup(type);
+    port->latest_requested_n_rxq = netdev_requested_n_rxq(netdev);
     for (i = 0; i < netdev_n_rxq(netdev); i++) {
         error = netdev_rxq_open(netdev, &port->rxq[i], i);
         if (error
@@ -711,6 +1159,9 @@ do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname, const char *type,
             VLOG_ERR("%s: cannot receive packets on this network device (%s)",
                      devname, ovs_strerror(errno));
             netdev_close(netdev);
+            free(port->type);
+            free(port->rxq);
+            free(port);
             return error;
         }
     }
@@ -721,20 +1172,19 @@ do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname, const char *type,
             netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
         }
         netdev_close(netdev);
+        free(port->type);
         free(port->rxq);
         free(port);
         return error;
     }
     port->sf = sf;
 
-    if (netdev_is_pmd(netdev)) {
-        dp->pmd_count++;
-        dp_netdev_set_pmd_threads(dp, NR_THREADS);
-        dp_netdev_reload_pmd_threads(dp);
-    }
     ovs_refcount_init(&port->ref_cnt);
+    cmap_insert(&dp->ports, &port->node, hash_port_no(port_no));
 
-    hmap_insert(&dp->ports, &port->node, hash_int(odp_to_u32(port_no), 0));
+    if (netdev_is_pmd(netdev)) {
+        dp_netdev_add_port_to_pmds(dp, port);
+    }
     seq_change(dp->port_seq);
 
     return 0;
@@ -750,7 +1200,7 @@ dpif_netdev_port_add(struct dpif *dpif, struct netdev *netdev,
     odp_port_t port_no;
     int error;
 
-    ovs_rwlock_wrlock(&dp->port_rwlock);
+    ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
     dpif_port = netdev_vport_get_dpif_port(netdev, namebuf, sizeof namebuf);
     if (*port_nop != ODPP_NONE) {
         port_no = *port_nop;
@@ -763,7 +1213,7 @@ dpif_netdev_port_add(struct dpif *dpif, struct netdev *netdev,
         *port_nop = port_no;
         error = do_add_port(dp, dpif_port, netdev_get_type(netdev), port_no);
     }
-    ovs_rwlock_unlock(&dp->port_rwlock);
+    ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
 
     return error;
 }
@@ -774,9 +1224,18 @@ dpif_netdev_port_del(struct dpif *dpif, odp_port_t port_no)
     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
     int error;
 
-    ovs_rwlock_wrlock(&dp->port_rwlock);
-    error = port_no == ODPP_LOCAL ? EINVAL : do_del_port(dp, port_no);
-    ovs_rwlock_unlock(&dp->port_rwlock);
+    ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
+    if (port_no == ODPP_LOCAL) {
+        error = EINVAL;
+    } else {
+        struct dp_netdev_port *port;
+
+        error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
+        if (!error) {
+            do_del_port(dp, port);
+        }
+    }
+    ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
 
     return error;
 }
@@ -789,12 +1248,10 @@ is_valid_port_number(odp_port_t port_no)
 
 static struct dp_netdev_port *
 dp_netdev_lookup_port(const struct dp_netdev *dp, odp_port_t port_no)
-    OVS_REQ_RDLOCK(dp->port_rwlock)
 {
     struct dp_netdev_port *port;
 
-    HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (port, node, hash_int(odp_to_u32(port_no), 0),
-                             &dp->ports) {
+    CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (port, node, hash_port_no(port_no), &dp->ports) {
         if (port->port_no == port_no) {
             return port;
         }
@@ -805,7 +1262,6 @@ dp_netdev_lookup_port(const struct dp_netdev *dp, odp_port_t port_no)
 static int
 get_port_by_number(struct dp_netdev *dp,
                    odp_port_t port_no, struct dp_netdev_port **portp)
-    OVS_REQ_RDLOCK(dp->port_rwlock)
 {
     if (!is_valid_port_number(port_no)) {
         *portp = NULL;
@@ -827,15 +1283,17 @@ port_ref(struct dp_netdev_port *port)
 static void
 port_unref(struct dp_netdev_port *port)
 {
-    if (port && ovs_refcount_unref(&port->ref_cnt) == 1) {
+    if (port && ovs_refcount_unref_relaxed(&port->ref_cnt) == 1) {
+        int n_rxq = netdev_n_rxq(port->netdev);
         int i;
 
         netdev_close(port->netdev);
         netdev_restore_flags(port->sf);
 
-        for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
+        for (i = 0; i < n_rxq; i++) {
             netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
         }
+        free(port->rxq);
         free(port->type);
         free(port);
     }
@@ -844,11 +1302,11 @@ port_unref(struct dp_netdev_port *port)
 static int
 get_port_by_name(struct dp_netdev *dp,
                  const char *devname, struct dp_netdev_port **portp)
-    OVS_REQ_RDLOCK(dp->port_rwlock)
+    OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
 {
     struct dp_netdev_port *port;
 
-    HMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
+    CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
         if (!strcmp(netdev_get_name(port->netdev), devname)) {
             *portp = port;
             return 0;
@@ -858,25 +1316,66 @@ get_port_by_name(struct dp_netdev *dp,
 }
 
 static int
-do_del_port(struct dp_netdev *dp, odp_port_t port_no)
-    OVS_REQ_WRLOCK(dp->port_rwlock)
+get_n_pmd_threads(struct dp_netdev *dp)
+{
+    /* There is one non pmd thread in dp->poll_threads */
+    return cmap_count(&dp->poll_threads) - 1;
+}
+
+static int
+get_n_pmd_threads_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
+{
+    struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
+    int n_pmds = 0;
+
+    CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
+        if (pmd->numa_id == numa_id) {
+            n_pmds++;
+        }
+    }
+
+    return n_pmds;
+}
+
+/* Returns 'true' if there is a port with pmd netdev and the netdev
+ * is on numa node 'numa_id'. */
+static bool
+has_pmd_port_for_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
 {
     struct dp_netdev_port *port;
-    int error;
 
-    error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
-    if (error) {
-        return error;
+    CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
+        if (netdev_is_pmd(port->netdev)
+            && netdev_get_numa_id(port->netdev) == numa_id) {
+            return true;
+        }
     }
 
-    hmap_remove(&dp->ports, &port->node);
+    return false;
+}
+
+
+static void
+do_del_port(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *port)
+    OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
+{
+    cmap_remove(&dp->ports, &port->node, hash_odp_port(port->port_no));
     seq_change(dp->port_seq);
     if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
-        dp_netdev_reload_pmd_threads(dp);
+        int numa_id = netdev_get_numa_id(port->netdev);
+
+        /* PMD threads can not be on invalid numa node. */
+        ovs_assert(ovs_numa_numa_id_is_valid(numa_id));
+        /* If there is no netdev on the numa node, deletes the pmd threads
+         * for that numa.  Else, deletes the queues from polling lists. */
+        if (!has_pmd_port_for_numa(dp, numa_id)) {
+            dp_netdev_del_pmds_on_numa(dp, numa_id);
+        } else {
+            dp_netdev_del_port_from_all_pmds(dp, port);
+        }
     }
 
     port_unref(port);
-    return 0;
 }
 
 static void
@@ -896,12 +1395,10 @@ dpif_netdev_port_query_by_number(const struct dpif *dpif, odp_port_t port_no,
     struct dp_netdev_port *port;
     int error;
 
-    ovs_rwlock_rdlock(&dp->port_rwlock);
     error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
     if (!error && dpif_port) {
         answer_port_query(port, dpif_port);
     }
-    ovs_rwlock_unlock(&dp->port_rwlock);
 
     return error;
 }
@@ -914,12 +1411,12 @@ dpif_netdev_port_query_by_name(const struct dpif *dpif, const char *devname,
     struct dp_netdev_port *port;
     int error;
 
-    ovs_rwlock_rdlock(&dp->port_rwlock);
+    ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
     error = get_port_by_name(dp, devname, &port);
     if (!error && dpif_port) {
         answer_port_query(port, dpif_port);
     }
-    ovs_rwlock_unlock(&dp->port_rwlock);
+    ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
 
     return error;
 }
@@ -927,60 +1424,66 @@ dpif_netdev_port_query_by_name(const struct dpif *dpif, const char *devname,
 static void
 dp_netdev_flow_free(struct dp_netdev_flow *flow)
 {
-    struct dp_netdev_flow_stats *bucket;
-    size_t i;
-
-    OVSTHREAD_STATS_FOR_EACH_BUCKET (bucket, i, &flow->stats) {
-        ovs_mutex_destroy(&bucket->mutex);
-        free_cacheline(bucket);
-    }
-    ovsthread_stats_destroy(&flow->stats);
-
-    cls_rule_destroy(CONST_CAST(struct cls_rule *, &flow->cr));
     dp_netdev_actions_free(dp_netdev_flow_get_actions(flow));
-    ovs_mutex_destroy(&flow->mutex);
     free(flow);
 }
 
+static void dp_netdev_flow_unref(struct dp_netdev_flow *flow)
+{
+    if (ovs_refcount_unref_relaxed(&flow->ref_cnt) == 1) {
+        ovsrcu_postpone(dp_netdev_flow_free, flow);
+    }
+}
+
+static uint32_t
+dp_netdev_flow_hash(const ovs_u128 *ufid)
+{
+    return ufid->u32[0];
+}
+
 static void
-dp_netdev_remove_flow(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_flow *flow)
-    OVS_REQ_WRLOCK(dp->cls.rwlock)
-    OVS_REQUIRES(dp->flow_mutex)
+dp_netdev_pmd_remove_flow(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
+                          struct dp_netdev_flow *flow)
+    OVS_REQUIRES(pmd->flow_mutex)
 {
-    struct cls_rule *cr = CONST_CAST(struct cls_rule *, &flow->cr);
-    struct hmap_node *node = CONST_CAST(struct hmap_node *, &flow->node);
+    struct cmap_node *node = CONST_CAST(struct cmap_node *, &flow->node);
+
+    dpcls_remove(&pmd->cls, &flow->cr);
+    flow->cr.mask = NULL;   /* Accessing rule's mask after this is not safe. */
 
-    classifier_remove(&dp->cls, cr);
-    hmap_remove(&dp->flow_table, node);
-    ovsrcu_postpone(dp_netdev_flow_free, flow);
+    cmap_remove(&pmd->flow_table, node, dp_netdev_flow_hash(&flow->ufid));
+    flow->dead = true;
+
+    dp_netdev_flow_unref(flow);
 }
 
 static void
-dp_netdev_flow_flush(struct dp_netdev *dp)
+dp_netdev_pmd_flow_flush(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
 {
-    struct dp_netdev_flow *netdev_flow, *next;
+    struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
 
-    ovs_mutex_lock(&dp->flow_mutex);
-    fat_rwlock_wrlock(&dp->cls.rwlock);
-    HMAP_FOR_EACH_SAFE (netdev_flow, next, node, &dp->flow_table) {
-        dp_netdev_remove_flow(dp, netdev_flow);
+    ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
+    CMAP_FOR_EACH (netdev_flow, node, &pmd->flow_table) {
+        dp_netdev_pmd_remove_flow(pmd, netdev_flow);
     }
-    fat_rwlock_unlock(&dp->cls.rwlock);
-    ovs_mutex_unlock(&dp->flow_mutex);
+    ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
 }
 
 static int
 dpif_netdev_flow_flush(struct dpif *dpif)
 {
     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
+    struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
+
+    CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
+        dp_netdev_pmd_flow_flush(pmd);
+    }
 
-    dp_netdev_flow_flush(dp);
     return 0;
 }
 
 struct dp_netdev_port_state {
-    uint32_t bucket;
-    uint32_t offset;
+    struct cmap_position position;
     char *name;
 };
 
@@ -997,11 +1500,10 @@ dpif_netdev_port_dump_next(const struct dpif *dpif, void *state_,
 {
     struct dp_netdev_port_state *state = state_;
     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
-    struct hmap_node *node;
+    struct cmap_node *node;
     int retval;
 
-    ovs_rwlock_rdlock(&dp->port_rwlock);
-    node = hmap_at_position(&dp->ports, &state->bucket, &state->offset);
+    node = cmap_next_position(&dp->ports, &state->position);
     if (node) {
         struct dp_netdev_port *port;
 
@@ -1017,7 +1519,6 @@ dpif_netdev_port_dump_next(const struct dpif *dpif, void *state_,
     } else {
         retval = EOF;
     }
-    ovs_rwlock_unlock(&dp->port_rwlock);
 
     return retval;
 }
@@ -1058,36 +1559,276 @@ dpif_netdev_port_poll_wait(const struct dpif *dpif_)
 }
 
 static struct dp_netdev_flow *
-dp_netdev_flow_cast(const struct cls_rule *cr)
+dp_netdev_flow_cast(const struct dpcls_rule *cr)
 {
     return cr ? CONTAINER_OF(cr, struct dp_netdev_flow, cr) : NULL;
 }
 
+static bool dp_netdev_flow_ref(struct dp_netdev_flow *flow)
+{
+    return ovs_refcount_try_ref_rcu(&flow->ref_cnt);
+}
+
+/* netdev_flow_key utilities.
+ *
+ * netdev_flow_key is basically a miniflow.  We use these functions
+ * (netdev_flow_key_clone, netdev_flow_key_equal, ...) instead of the miniflow
+ * functions (miniflow_clone_inline, miniflow_equal, ...), because:
+ *
+ * - Since we are dealing exclusively with miniflows created by
+ *   miniflow_extract(), if the map is different the miniflow is different.
+ *   Therefore we can be faster by comparing the map and the miniflow in a
+ *   single memcmp().
+ * - These functions can be inlined by the compiler. */
+
+/* Given the number of bits set in miniflow's maps, returns the size of the
+ * 'netdev_flow_key.mf' */
+static inline size_t
+netdev_flow_key_size(size_t flow_u64s)
+{
+    return sizeof(struct miniflow) + MINIFLOW_VALUES_SIZE(flow_u64s);
+}
+
+static inline bool
+netdev_flow_key_equal(const struct netdev_flow_key *a,
+                      const struct netdev_flow_key *b)
+{
+    /* 'b->len' may be not set yet. */
+    return a->hash == b->hash && !memcmp(&a->mf, &b->mf, a->len);
+}
+
+/* Used to compare 'netdev_flow_key' in the exact match cache to a miniflow.
+ * The maps are compared bitwise, so both 'key->mf' 'mf' must have been
+ * generated by miniflow_extract. */
+static inline bool
+netdev_flow_key_equal_mf(const struct netdev_flow_key *key,
+                         const struct miniflow *mf)
+{
+    return !memcmp(&key->mf, mf, key->len);
+}
+
+static inline void
+netdev_flow_key_clone(struct netdev_flow_key *dst,
+                      const struct netdev_flow_key *src)
+{
+    memcpy(dst, src,
+           offsetof(struct netdev_flow_key, mf) + src->len);
+}
+
+/* Slow. */
+static void
+netdev_flow_key_from_flow(struct netdev_flow_key *dst,
+                          const struct flow *src)
+{
+    struct dp_packet packet;
+    uint64_t buf_stub[512 / 8];
+
+    dp_packet_use_stub(&packet, buf_stub, sizeof buf_stub);
+    pkt_metadata_from_flow(&packet.md, src);
+    flow_compose(&packet, src);
+    miniflow_extract(&packet, &dst->mf);
+    dp_packet_uninit(&packet);
+
+    dst->len = netdev_flow_key_size(miniflow_n_values(&dst->mf));
+    dst->hash = 0; /* Not computed yet. */
+}
+
+/* Initialize a netdev_flow_key 'mask' from 'match'. */
+static inline void
+netdev_flow_mask_init(struct netdev_flow_key *mask,
+                      const struct match *match)
+{
+    uint64_t *dst = miniflow_values(&mask->mf);
+    struct flowmap fmap;
+    uint32_t hash = 0;
+    size_t idx;
+
+    /* Only check masks that make sense for the flow. */
+    flow_wc_map(&match->flow, &fmap);
+    flowmap_init(&mask->mf.map);
+
+    FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX(idx, fmap) {
+        uint64_t mask_u64 = flow_u64_value(&match->wc.masks, idx);
+
+        if (mask_u64) {
+            flowmap_set(&mask->mf.map, idx, 1);
+            *dst++ = mask_u64;
+            hash = hash_add64(hash, mask_u64);
+        }
+    }
+
+    map_t map;
+
+    FLOWMAP_FOR_EACH_MAP (map, mask->mf.map) {
+        hash = hash_add64(hash, map);
+    }
+
+    size_t n = dst - miniflow_get_values(&mask->mf);
+
+    mask->hash = hash_finish(hash, n * 8);
+    mask->len = netdev_flow_key_size(n);
+}
+
+/* Initializes 'dst' as a copy of 'flow' masked with 'mask'. */
+static inline void
+netdev_flow_key_init_masked(struct netdev_flow_key *dst,
+                            const struct flow *flow,
+                            const struct netdev_flow_key *mask)
+{
+    uint64_t *dst_u64 = miniflow_values(&dst->mf);
+    const uint64_t *mask_u64 = miniflow_get_values(&mask->mf);
+    uint32_t hash = 0;
+    uint64_t value;
+
+    dst->len = mask->len;
+    dst->mf = mask->mf;   /* Copy maps. */
+
+    FLOW_FOR_EACH_IN_MAPS(value, flow, mask->mf.map) {
+        *dst_u64 = value & *mask_u64++;
+        hash = hash_add64(hash, *dst_u64++);
+    }
+    dst->hash = hash_finish(hash,
+                            (dst_u64 - miniflow_get_values(&dst->mf)) * 8);
+}
+
+/* Iterate through netdev_flow_key TNL u64 values specified by 'FLOWMAP'. */
+#define NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_FLOWMAP(VALUE, KEY, FLOWMAP)   \
+    MINIFLOW_FOR_EACH_IN_FLOWMAP(VALUE, &(KEY)->mf, FLOWMAP)
+
+/* Returns a hash value for the bits of 'key' where there are 1-bits in
+ * 'mask'. */
+static inline uint32_t
+netdev_flow_key_hash_in_mask(const struct netdev_flow_key *key,
+                             const struct netdev_flow_key *mask)
+{
+    const uint64_t *p = miniflow_get_values(&mask->mf);
+    uint32_t hash = 0;
+    uint64_t value;
+
+    NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_FLOWMAP(value, key, mask->mf.map) {
+        hash = hash_add64(hash, value & *p++);
+    }
+
+    return hash_finish(hash, (p - miniflow_get_values(&mask->mf)) * 8);
+}
+
+static inline bool
+emc_entry_alive(struct emc_entry *ce)
+{
+    return ce->flow && !ce->flow->dead;
+}
+
+static void
+emc_clear_entry(struct emc_entry *ce)
+{
+    if (ce->flow) {
+        dp_netdev_flow_unref(ce->flow);
+        ce->flow = NULL;
+    }
+}
+
+static inline void
+emc_change_entry(struct emc_entry *ce, struct dp_netdev_flow *flow,
+                 const struct netdev_flow_key *key)
+{
+    if (ce->flow != flow) {
+        if (ce->flow) {
+            dp_netdev_flow_unref(ce->flow);
+        }
+
+        if (dp_netdev_flow_ref(flow)) {
+            ce->flow = flow;
+        } else {
+            ce->flow = NULL;
+        }
+    }
+    if (key) {
+        netdev_flow_key_clone(&ce->key, key);
+    }
+}
+
+static inline void
+emc_insert(struct emc_cache *cache, const struct netdev_flow_key *key,
+           struct dp_netdev_flow *flow)
+{
+    struct emc_entry *to_be_replaced = NULL;
+    struct emc_entry *current_entry;
+
+    EMC_FOR_EACH_POS_WITH_HASH(cache, current_entry, key->hash) {
+        if (netdev_flow_key_equal(&current_entry->key, key)) {
+            /* We found the entry with the 'mf' miniflow */
+            emc_change_entry(current_entry, flow, NULL);
+            return;
+        }
+
+        /* Replacement policy: put the flow in an empty (not alive) entry, or
+         * in the first entry where it can be */
+        if (!to_be_replaced
+            || (emc_entry_alive(to_be_replaced)
+                && !emc_entry_alive(current_entry))
+            || current_entry->key.hash < to_be_replaced->key.hash) {
+            to_be_replaced = current_entry;
+        }
+    }
+    /* We didn't find the miniflow in the cache.
+     * The 'to_be_replaced' entry is where the new flow will be stored */
+
+    emc_change_entry(to_be_replaced, flow, key);
+}
+
+static inline struct dp_netdev_flow *
+emc_lookup(struct emc_cache *cache, const struct netdev_flow_key *key)
+{
+    struct emc_entry *current_entry;
+
+    EMC_FOR_EACH_POS_WITH_HASH(cache, current_entry, key->hash) {
+        if (current_entry->key.hash == key->hash
+            && emc_entry_alive(current_entry)
+            && netdev_flow_key_equal_mf(&current_entry->key, &key->mf)) {
+
+            /* We found the entry with the 'key->mf' miniflow */
+            return current_entry->flow;
+        }
+    }
+
+    return NULL;
+}
+
 static struct dp_netdev_flow *
-dp_netdev_lookup_flow(const struct dp_netdev *dp, const struct miniflow *key)
-    OVS_EXCLUDED(dp->cls.rwlock)
+dp_netdev_pmd_lookup_flow(const struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
+                          const struct netdev_flow_key *key)
 {
     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
-    struct cls_rule *rule;
+    struct dpcls_rule *rule;
 
-    fat_rwlock_rdlock(&dp->cls.rwlock);
-    rule = classifier_lookup_miniflow_first(&dp->cls, key);
+    dpcls_lookup(&pmd->cls, key, &rule, 1);
     netdev_flow = dp_netdev_flow_cast(rule);
-    fat_rwlock_unlock(&dp->cls.rwlock);
 
     return netdev_flow;
 }
 
 static struct dp_netdev_flow *
-dp_netdev_find_flow(const struct dp_netdev *dp, const struct flow *flow)
-    OVS_REQ_RDLOCK(dp->cls.rwlock)
+dp_netdev_pmd_find_flow(const struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
+                        const ovs_u128 *ufidp, const struct nlattr *key,
+                        size_t key_len)
 {
     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
+    struct flow flow;
+    ovs_u128 ufid;
 
-    HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (netdev_flow, node, flow_hash(flow, 0),
-                             &dp->flow_table) {
-        if (flow_equal(&netdev_flow->flow, flow)) {
-            return netdev_flow;
+    /* If a UFID is not provided, determine one based on the key. */
+    if (!ufidp && key && key_len
+        && !dpif_netdev_flow_from_nlattrs(key, key_len, &flow)) {
+        dpif_flow_hash(pmd->dp->dpif, &flow, sizeof flow, &ufid);
+        ufidp = &ufid;
+    }
+
+    if (ufidp) {
+        CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (netdev_flow, node, dp_netdev_flow_hash(ufidp),
+                                 &pmd->flow_table) {
+            if (ovs_u128_equals(&netdev_flow->ufid, ufidp)) {
+                return netdev_flow;
+            }
         }
     }
 
@@ -1095,78 +1836,106 @@ dp_netdev_find_flow(const struct dp_netdev *dp, const struct flow *flow)
 }
 
 static void
-get_dpif_flow_stats(struct dp_netdev_flow *netdev_flow,
+get_dpif_flow_stats(const struct dp_netdev_flow *netdev_flow_,
                     struct dpif_flow_stats *stats)
 {
-    struct dp_netdev_flow_stats *bucket;
-    size_t i;
+    struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
+    unsigned long long n;
+    long long used;
+    uint16_t flags;
+
+    netdev_flow = CONST_CAST(struct dp_netdev_flow *, netdev_flow_);
+
+    atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.packet_count, &n);
+    stats->n_packets = n;
+    atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.byte_count, &n);
+    stats->n_bytes = n;
+    atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.used, &used);
+    stats->used = used;
+    atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.tcp_flags, &flags);
+    stats->tcp_flags = flags;
+}
 
-    memset(stats, 0, sizeof *stats);
-    OVSTHREAD_STATS_FOR_EACH_BUCKET (bucket, i, &netdev_flow->stats) {
-        ovs_mutex_lock(&bucket->mutex);
-        stats->n_packets += bucket->packet_count;
-        stats->n_bytes += bucket->byte_count;
-        stats->used = MAX(stats->used, bucket->used);
-        stats->tcp_flags |= bucket->tcp_flags;
-        ovs_mutex_unlock(&bucket->mutex);
+/* Converts to the dpif_flow format, using 'key_buf' and 'mask_buf' for
+ * storing the netlink-formatted key/mask. 'key_buf' may be the same as
+ * 'mask_buf'. Actions will be returned without copying, by relying on RCU to
+ * protect them. */
+static void
+dp_netdev_flow_to_dpif_flow(const struct dp_netdev_flow *netdev_flow,
+                            struct ofpbuf *key_buf, struct ofpbuf *mask_buf,
+                            struct dpif_flow *flow, bool terse)
+{
+    if (terse) {
+        memset(flow, 0, sizeof *flow);
+    } else {
+        struct flow_wildcards wc;
+        struct dp_netdev_actions *actions;
+        size_t offset;
+        struct odp_flow_key_parms odp_parms = {
+            .flow = &netdev_flow->flow,
+            .mask = &wc.masks,
+            .support = dp_netdev_support,
+        };
+
+        miniflow_expand(&netdev_flow->cr.mask->mf, &wc.masks);
+
+        /* Key */
+        offset = key_buf->size;
+        flow->key = ofpbuf_tail(key_buf);
+        odp_parms.odp_in_port = netdev_flow->flow.in_port.odp_port;
+        odp_flow_key_from_flow(&odp_parms, key_buf);
+        flow->key_len = key_buf->size - offset;
+
+        /* Mask */
+        offset = mask_buf->size;
+        flow->mask = ofpbuf_tail(mask_buf);
+        odp_parms.odp_in_port = wc.masks.in_port.odp_port;
+        odp_parms.key_buf = key_buf;
+        odp_flow_key_from_mask(&odp_parms, mask_buf);
+        flow->mask_len = mask_buf->size - offset;
+
+        /* Actions */
+        actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
+        flow->actions = actions->actions;
+        flow->actions_len = actions->size;
     }
+
+    flow->ufid = netdev_flow->ufid;
+    flow->ufid_present = true;
+    flow->pmd_id = netdev_flow->pmd_id;
+    get_dpif_flow_stats(netdev_flow, &flow->stats);
 }
 
 static int
 dpif_netdev_mask_from_nlattrs(const struct nlattr *key, uint32_t key_len,
                               const struct nlattr *mask_key,
                               uint32_t mask_key_len, const struct flow *flow,
-                              struct flow *mask)
-{
-    if (mask_key_len) {
-        enum odp_key_fitness fitness;
-
-        fitness = odp_flow_key_to_mask(mask_key, mask_key_len, mask, flow);
-        if (fitness) {
-            /* This should not happen: it indicates that
-             * odp_flow_key_from_mask() and odp_flow_key_to_mask()
-             * disagree on the acceptable form of a mask.  Log the problem
-             * as an error, with enough details to enable debugging. */
-            static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
-
-            if (!VLOG_DROP_ERR(&rl)) {
-                struct ds s;
-
-                ds_init(&s);
-                odp_flow_format(key, key_len, mask_key, mask_key_len, NULL, &s,
-                                true);
-                VLOG_ERR("internal error parsing flow mask %s (%s)",
-                         ds_cstr(&s), odp_key_fitness_to_string(fitness));
-                ds_destroy(&s);
-            }
+                              struct flow_wildcards *wc)
+{
+    enum odp_key_fitness fitness;
+
+    fitness = odp_flow_key_to_mask_udpif(mask_key, mask_key_len, key,
+                                         key_len, wc, flow);
+    if (fitness) {
+        /* This should not happen: it indicates that
+         * odp_flow_key_from_mask() and odp_flow_key_to_mask()
+         * disagree on the acceptable form of a mask.  Log the problem
+         * as an error, with enough details to enable debugging. */
+        static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
 
-            return EINVAL;
-        }
-    } else {
-        enum mf_field_id id;
-        /* No mask key, unwildcard everything except fields whose
-         * prerequisities are not met. */
-        memset(mask, 0x0, sizeof *mask);
-
-        for (id = 0; id < MFF_N_IDS; ++id) {
-            /* Skip registers and metadata. */
-            if (!(id >= MFF_REG0 && id < MFF_REG0 + FLOW_N_REGS)
-                && id != MFF_METADATA) {
-                const struct mf_field *mf = mf_from_id(id);
-                if (mf_are_prereqs_ok(mf, flow)) {
-                    mf_mask_field(mf, mask);
-                }
-            }
+        if (!VLOG_DROP_ERR(&rl)) {
+            struct ds s;
+
+            ds_init(&s);
+            odp_flow_format(key, key_len, mask_key, mask_key_len, NULL, &s,
+                            true);
+            VLOG_ERR("internal error parsing flow mask %s (%s)",
+                     ds_cstr(&s), odp_key_fitness_to_string(fitness));
+            ds_destroy(&s);
         }
-    }
 
-    /* Force unwildcard the in_port.
-     *
-     * We need to do this even in the case where we unwildcard "everything"
-     * above because "everything" only includes the 16-bit OpenFlow port number
-     * mask->in_port.ofp_port, which only covers half of the 32-bit datapath
-     * port number mask->in_port.odp_port. */
-    mask->in_port.odp_port = u32_to_odp(UINT32_MAX);
+        return EINVAL;
+    }
 
     return 0;
 }
@@ -1177,7 +1946,7 @@ dpif_netdev_flow_from_nlattrs(const struct nlattr *key, uint32_t key_len,
 {
     odp_port_t in_port;
 
-    if (odp_flow_key_to_flow(key, key_len, flow)) {
+    if (odp_flow_key_to_flow_udpif(key, key_len, flow)) {
         /* This should not happen: it indicates that odp_flow_key_from_flow()
          * and odp_flow_key_to_flow() disagree on the acceptable form of a
          * flow.  Log the problem as an error, with enough details to enable
@@ -1201,94 +1970,96 @@ dpif_netdev_flow_from_nlattrs(const struct nlattr *key, uint32_t key_len,
         return EINVAL;
     }
 
+    /* Userspace datapath doesn't support conntrack. */
+    if (flow->ct_state || flow->ct_zone || flow->ct_mark
+        || !ovs_u128_is_zero(&flow->ct_label)) {
+        return EINVAL;
+    }
+
     return 0;
 }
 
 static int
-dpif_netdev_flow_get(const struct dpif *dpif,
-                     const struct nlattr *nl_key, size_t nl_key_len,
-                     struct ofpbuf **actionsp, struct dpif_flow_stats *stats)
+dpif_netdev_flow_get(const struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_get *get)
 {
     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
-    struct flow key;
-    int error;
+    struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
+    unsigned pmd_id = get->pmd_id == PMD_ID_NULL
+                      ? NON_PMD_CORE_ID : get->pmd_id;
+    int error = 0;
 
-    error = dpif_netdev_flow_from_nlattrs(nl_key, nl_key_len, &key);
-    if (error) {
-        return error;
+    pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, pmd_id);
+    if (!pmd) {
+        return EINVAL;
     }
 
-    fat_rwlock_rdlock(&dp->cls.rwlock);
-    netdev_flow = dp_netdev_find_flow(dp, &key);
-    fat_rwlock_unlock(&dp->cls.rwlock);
-
+    netdev_flow = dp_netdev_pmd_find_flow(pmd, get->ufid, get->key,
+                                          get->key_len);
     if (netdev_flow) {
-        if (stats) {
-            get_dpif_flow_stats(netdev_flow, stats);
-        }
-
-        if (actionsp) {
-            struct dp_netdev_actions *actions;
-
-            actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
-            *actionsp = ofpbuf_clone_data(actions->actions, actions->size);
-        }
-     } else {
+        dp_netdev_flow_to_dpif_flow(netdev_flow, get->buffer, get->buffer,
+                                    get->flow, false);
+    } else {
         error = ENOENT;
     }
+    dp_netdev_pmd_unref(pmd);
 
-    return error;
-}
-
-static int
-dp_netdev_flow_add(struct dp_netdev *dp, const struct flow *flow,
-                   const struct flow_wildcards *wc,
-                   const struct nlattr *actions,
-                   size_t actions_len)
-    OVS_REQUIRES(dp->flow_mutex)
-{
-    struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
-    struct match match;
-
-    netdev_flow = xzalloc(sizeof *netdev_flow);
-    *CONST_CAST(struct flow *, &netdev_flow->flow) = *flow;
-
-    ovs_mutex_init(&netdev_flow->mutex);
-
-    ovsthread_stats_init(&netdev_flow->stats);
 
-    ovsrcu_set(&netdev_flow->actions,
-               dp_netdev_actions_create(actions, actions_len));
-
-    match_init(&match, flow, wc);
-    cls_rule_init(CONST_CAST(struct cls_rule *, &netdev_flow->cr),
-                  &match, NETDEV_RULE_PRIORITY);
-    fat_rwlock_wrlock(&dp->cls.rwlock);
-    classifier_insert(&dp->cls,
-                      CONST_CAST(struct cls_rule *, &netdev_flow->cr));
-    hmap_insert(&dp->flow_table,
-                CONST_CAST(struct hmap_node *, &netdev_flow->node),
-                flow_hash(flow, 0));
-    fat_rwlock_unlock(&dp->cls.rwlock);
-
-    return 0;
+    return error;
 }
 
-static void
-clear_stats(struct dp_netdev_flow *netdev_flow)
+static struct dp_netdev_flow *
+dp_netdev_flow_add(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
+                   struct match *match, const ovs_u128 *ufid,
+                   const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
+    OVS_REQUIRES(pmd->flow_mutex)
 {
-    struct dp_netdev_flow_stats *bucket;
-    size_t i;
-
-    OVSTHREAD_STATS_FOR_EACH_BUCKET (bucket, i, &netdev_flow->stats) {
-        ovs_mutex_lock(&bucket->mutex);
-        bucket->used = 0;
-        bucket->packet_count = 0;
-        bucket->byte_count = 0;
-        bucket->tcp_flags = 0;
-        ovs_mutex_unlock(&bucket->mutex);
+    struct dp_netdev_flow *flow;
+    struct netdev_flow_key mask;
+
+    netdev_flow_mask_init(&mask, match);
+    /* Make sure wc does not have metadata. */
+    ovs_assert(!FLOWMAP_HAS_FIELD(&mask.mf.map, metadata)
+               && !FLOWMAP_HAS_FIELD(&mask.mf.map, regs));
+
+    /* Do not allocate extra space. */
+    flow = xmalloc(sizeof *flow - sizeof flow->cr.flow.mf + mask.len);
+    memset(&flow->stats, 0, sizeof flow->stats);
+    flow->dead = false;
+    flow->batch = NULL;
+    *CONST_CAST(unsigned *, &flow->pmd_id) = pmd->core_id;
+    *CONST_CAST(struct flow *, &flow->flow) = match->flow;
+    *CONST_CAST(ovs_u128 *, &flow->ufid) = *ufid;
+    ovs_refcount_init(&flow->ref_cnt);
+    ovsrcu_set(&flow->actions, dp_netdev_actions_create(actions, actions_len));
+
+    netdev_flow_key_init_masked(&flow->cr.flow, &match->flow, &mask);
+    dpcls_insert(&pmd->cls, &flow->cr, &mask);
+
+    cmap_insert(&pmd->flow_table, CONST_CAST(struct cmap_node *, &flow->node),
+                dp_netdev_flow_hash(&flow->ufid));
+
+    if (OVS_UNLIKELY(VLOG_IS_DBG_ENABLED())) {
+        struct match match;
+        struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
+
+        match.tun_md.valid = false;
+        match.flow = flow->flow;
+        miniflow_expand(&flow->cr.mask->mf, &match.wc.masks);
+
+        ds_put_cstr(&ds, "flow_add: ");
+        odp_format_ufid(ufid, &ds);
+        ds_put_cstr(&ds, " ");
+        match_format(&match, &ds, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
+        ds_put_cstr(&ds, ", actions:");
+        format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
+
+        VLOG_DBG_RL(&upcall_rl, "%s", ds_cstr(&ds));
+
+        ds_destroy(&ds);
     }
+
+    return flow;
 }
 
 static int
@@ -1296,33 +2067,52 @@ dpif_netdev_flow_put(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_put *put)
 {
     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
-    struct flow flow;
-    struct miniflow miniflow;
-    struct flow_wildcards wc;
+    struct netdev_flow_key key;
+    struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
+    struct match match;
+    ovs_u128 ufid;
+    unsigned pmd_id = put->pmd_id == PMD_ID_NULL
+                      ? NON_PMD_CORE_ID : put->pmd_id;
     int error;
 
-    error = dpif_netdev_flow_from_nlattrs(put->key, put->key_len, &flow);
+    error = dpif_netdev_flow_from_nlattrs(put->key, put->key_len, &match.flow);
     if (error) {
         return error;
     }
     error = dpif_netdev_mask_from_nlattrs(put->key, put->key_len,
                                           put->mask, put->mask_len,
-                                          &flow, &wc.masks);
+                                          &match.flow, &match.wc);
     if (error) {
         return error;
     }
-    miniflow_init(&miniflow, &flow);
 
-    ovs_mutex_lock(&dp->flow_mutex);
-    netdev_flow = dp_netdev_lookup_flow(dp, &miniflow);
+    pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, pmd_id);
+    if (!pmd) {
+        return EINVAL;
+    }
+
+    /* Must produce a netdev_flow_key for lookup.
+     * This interface is no longer performance critical, since it is not used
+     * for upcall processing any more. */
+    netdev_flow_key_from_flow(&key, &match.flow);
+
+    if (put->ufid) {
+        ufid = *put->ufid;
+    } else {
+        dpif_flow_hash(dpif, &match.flow, sizeof match.flow, &ufid);
+    }
+
+    ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
+    netdev_flow = dp_netdev_pmd_lookup_flow(pmd, &key);
     if (!netdev_flow) {
         if (put->flags & DPIF_FP_CREATE) {
-            if (hmap_count(&dp->flow_table) < MAX_FLOWS) {
+            if (cmap_count(&pmd->flow_table) < MAX_FLOWS) {
                 if (put->stats) {
                     memset(put->stats, 0, sizeof *put->stats);
                 }
-                error = dp_netdev_flow_add(dp, &flow, &wc, put->actions,
-                                           put->actions_len);
+                dp_netdev_flow_add(pmd, &match, &ufid, put->actions,
+                                   put->actions_len);
+                error = 0;
             } else {
                 error = EFBIG;
             }
@@ -1331,7 +2121,7 @@ dpif_netdev_flow_put(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_put *put)
         }
     } else {
         if (put->flags & DPIF_FP_MODIFY
-            && flow_equal(&flow, &netdev_flow->flow)) {
+            && flow_equal(&match.flow, &netdev_flow->flow)) {
             struct dp_netdev_actions *new_actions;
             struct dp_netdev_actions *old_actions;
 
@@ -1345,7 +2135,16 @@ dpif_netdev_flow_put(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_put *put)
                 get_dpif_flow_stats(netdev_flow, put->stats);
             }
             if (put->flags & DPIF_FP_ZERO_STATS) {
-                clear_stats(netdev_flow);
+                /* XXX: The userspace datapath uses thread local statistics
+                 * (for flows), which should be updated only by the owning
+                 * thread.  Since we cannot write on stats memory here,
+                 * we choose not to support this flag.  Please note:
+                 * - This feature is currently used only by dpctl commands with
+                 *   option --clear.
+                 * - Should the need arise, this operation can be implemented
+                 *   by keeping a base value (to be update here) for each
+                 *   counter, and subtracting it before outputting the stats */
+                error = EOPNOTSUPP;
             }
 
             ovsrcu_postpone(dp_netdev_actions_free, old_actions);
@@ -1356,7 +2155,8 @@ dpif_netdev_flow_put(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_put *put)
             error = EINVAL;
         }
     }
-    ovs_mutex_unlock(&dp->flow_mutex);
+    ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
+    dp_netdev_pmd_unref(pmd);
 
     return error;
 }
@@ -1366,258 +2166,327 @@ dpif_netdev_flow_del(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_del *del)
 {
     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
-    struct flow key;
-    int error;
+    struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
+    unsigned pmd_id = del->pmd_id == PMD_ID_NULL
+                      ? NON_PMD_CORE_ID : del->pmd_id;
+    int error = 0;
 
-    error = dpif_netdev_flow_from_nlattrs(del->key, del->key_len, &key);
-    if (error) {
-        return error;
+    pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, pmd_id);
+    if (!pmd) {
+        return EINVAL;
     }
 
-    ovs_mutex_lock(&dp->flow_mutex);
-    fat_rwlock_wrlock(&dp->cls.rwlock);
-    netdev_flow = dp_netdev_find_flow(dp, &key);
+    ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
+    netdev_flow = dp_netdev_pmd_find_flow(pmd, del->ufid, del->key,
+                                          del->key_len);
     if (netdev_flow) {
         if (del->stats) {
             get_dpif_flow_stats(netdev_flow, del->stats);
         }
-        dp_netdev_remove_flow(dp, netdev_flow);
+        dp_netdev_pmd_remove_flow(pmd, netdev_flow);
     } else {
         error = ENOENT;
     }
-    fat_rwlock_unlock(&dp->cls.rwlock);
-    ovs_mutex_unlock(&dp->flow_mutex);
+    ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
+    dp_netdev_pmd_unref(pmd);
 
     return error;
 }
 
-struct dp_netdev_flow_state {
-    struct dp_netdev_actions *actions;
-    struct odputil_keybuf keybuf;
-    struct odputil_keybuf maskbuf;
-    struct dpif_flow_stats stats;
-};
-
-struct dp_netdev_flow_iter {
-    uint32_t bucket;
-    uint32_t offset;
+struct dpif_netdev_flow_dump {
+    struct dpif_flow_dump up;
+    struct cmap_position poll_thread_pos;
+    struct cmap_position flow_pos;
+    struct dp_netdev_pmd_thread *cur_pmd;
     int status;
     struct ovs_mutex mutex;
 };
 
-static void
-dpif_netdev_flow_dump_state_init(void **statep)
+static struct dpif_netdev_flow_dump *
+dpif_netdev_flow_dump_cast(struct dpif_flow_dump *dump)
 {
-    struct dp_netdev_flow_state *state;
-
-    *statep = state = xmalloc(sizeof *state);
-    state->actions = NULL;
+    return CONTAINER_OF(dump, struct dpif_netdev_flow_dump, up);
 }
 
-static void
-dpif_netdev_flow_dump_state_uninit(void *state_)
+static struct dpif_flow_dump *
+dpif_netdev_flow_dump_create(const struct dpif *dpif_, bool terse)
 {
-    struct dp_netdev_flow_state *state = state_;
+    struct dpif_netdev_flow_dump *dump;
 
-    free(state);
+    dump = xzalloc(sizeof *dump);
+    dpif_flow_dump_init(&dump->up, dpif_);
+    dump->up.terse = terse;
+    ovs_mutex_init(&dump->mutex);
+
+    return &dump->up;
 }
 
 static int
-dpif_netdev_flow_dump_start(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void **iterp)
+dpif_netdev_flow_dump_destroy(struct dpif_flow_dump *dump_)
 {
-    struct dp_netdev_flow_iter *iter;
+    struct dpif_netdev_flow_dump *dump = dpif_netdev_flow_dump_cast(dump_);
 
-    *iterp = iter = xmalloc(sizeof *iter);
-    iter->bucket = 0;
-    iter->offset = 0;
-    iter->status = 0;
-    ovs_mutex_init(&iter->mutex);
+    ovs_mutex_destroy(&dump->mutex);
+    free(dump);
     return 0;
 }
 
-/* XXX the caller must use 'actions' without quiescing */
-static int
-dpif_netdev_flow_dump_next(const struct dpif *dpif, void *iter_, void *state_,
-                           const struct nlattr **key, size_t *key_len,
-                           const struct nlattr **mask, size_t *mask_len,
-                           const struct nlattr **actions, size_t *actions_len,
-                           const struct dpif_flow_stats **stats)
-{
-    struct dp_netdev_flow_iter *iter = iter_;
-    struct dp_netdev_flow_state *state = state_;
-    struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
-    struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
-    struct flow_wildcards wc;
-    int error;
-
-    ovs_mutex_lock(&iter->mutex);
-    error = iter->status;
-    if (!error) {
-        struct hmap_node *node;
-
-        fat_rwlock_rdlock(&dp->cls.rwlock);
-        node = hmap_at_position(&dp->flow_table, &iter->bucket, &iter->offset);
-        if (node) {
-            netdev_flow = CONTAINER_OF(node, struct dp_netdev_flow, node);
-        }
-        fat_rwlock_unlock(&dp->cls.rwlock);
-        if (!node) {
-            iter->status = error = EOF;
-        }
-    }
-    ovs_mutex_unlock(&iter->mutex);
-    if (error) {
-        return error;
-    }
-
-    minimask_expand(&netdev_flow->cr.match.mask, &wc);
+struct dpif_netdev_flow_dump_thread {
+    struct dpif_flow_dump_thread up;
+    struct dpif_netdev_flow_dump *dump;
+    struct odputil_keybuf keybuf[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
+    struct odputil_keybuf maskbuf[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
+};
 
-    if (key) {
-        struct ofpbuf buf;
+static struct dpif_netdev_flow_dump_thread *
+dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(struct dpif_flow_dump_thread *thread)
+{
+    return CONTAINER_OF(thread, struct dpif_netdev_flow_dump_thread, up);
+}
 
-        ofpbuf_use_stack(&buf, &state->keybuf, sizeof state->keybuf);
-        odp_flow_key_from_flow(&buf, &netdev_flow->flow, &wc.masks,
-                               netdev_flow->flow.in_port.odp_port);
+static struct dpif_flow_dump_thread *
+dpif_netdev_flow_dump_thread_create(struct dpif_flow_dump *dump_)
+{
+    struct dpif_netdev_flow_dump *dump = dpif_netdev_flow_dump_cast(dump_);
+    struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread;
 
-        *key = ofpbuf_data(&buf);
-        *key_len = ofpbuf_size(&buf);
-    }
+    thread = xmalloc(sizeof *thread);
+    dpif_flow_dump_thread_init(&thread->up, &dump->up);
+    thread->dump = dump;
+    return &thread->up;
+}
 
-    if (key && mask) {
-        struct ofpbuf buf;
+static void
+dpif_netdev_flow_dump_thread_destroy(struct dpif_flow_dump_thread *thread_)
+{
+    struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread
+        = dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(thread_);
 
-        ofpbuf_use_stack(&buf, &state->maskbuf, sizeof state->maskbuf);
-        odp_flow_key_from_mask(&buf, &wc.masks, &netdev_flow->flow,
-                               odp_to_u32(wc.masks.in_port.odp_port),
-                               SIZE_MAX);
+    free(thread);
+}
 
-        *mask = ofpbuf_data(&buf);
-        *mask_len = ofpbuf_size(&buf);
-    }
+static int
+dpif_netdev_flow_dump_next(struct dpif_flow_dump_thread *thread_,
+                           struct dpif_flow *flows, int max_flows)
+{
+    struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread
+        = dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(thread_);
+    struct dpif_netdev_flow_dump *dump = thread->dump;
+    struct dp_netdev_flow *netdev_flows[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
+    int n_flows = 0;
+    int i;
 
-    if (actions || stats) {
-        state->actions = NULL;
+    ovs_mutex_lock(&dump->mutex);
+    if (!dump->status) {
+        struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(thread->up.dpif);
+        struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(&dpif->dpif);
+        struct dp_netdev_pmd_thread *pmd = dump->cur_pmd;
+        int flow_limit = MIN(max_flows, FLOW_DUMP_MAX_BATCH);
+
+        /* First call to dump_next(), extracts the first pmd thread.
+         * If there is no pmd thread, returns immediately. */
+        if (!pmd) {
+            pmd = dp_netdev_pmd_get_next(dp, &dump->poll_thread_pos);
+            if (!pmd) {
+                ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
+                return n_flows;
 
-        if (actions) {
-            state->actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
-            *actions = state->actions->actions;
-            *actions_len = state->actions->size;
+            }
         }
 
-        if (stats) {
-            get_dpif_flow_stats(netdev_flow, &state->stats);
-            *stats = &state->stats;
-        }
-    }
+        do {
+            for (n_flows = 0; n_flows < flow_limit; n_flows++) {
+                struct cmap_node *node;
 
-    return 0;
-}
+                node = cmap_next_position(&pmd->flow_table, &dump->flow_pos);
+                if (!node) {
+                    break;
+                }
+                netdev_flows[n_flows] = CONTAINER_OF(node,
+                                                     struct dp_netdev_flow,
+                                                     node);
+            }
+            /* When finishing dumping the current pmd thread, moves to
+             * the next. */
+            if (n_flows < flow_limit) {
+                memset(&dump->flow_pos, 0, sizeof dump->flow_pos);
+                dp_netdev_pmd_unref(pmd);
+                pmd = dp_netdev_pmd_get_next(dp, &dump->poll_thread_pos);
+                if (!pmd) {
+                    dump->status = EOF;
+                    break;
+                }
+            }
+            /* Keeps the reference to next caller. */
+            dump->cur_pmd = pmd;
 
-static int
-dpif_netdev_flow_dump_done(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void *iter_)
-{
-    struct dp_netdev_flow_iter *iter = iter_;
+            /* If the current dump is empty, do not exit the loop, since the
+             * remaining pmds could have flows to be dumped.  Just dumps again
+             * on the new 'pmd'. */
+        } while (!n_flows);
+    }
+    ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
+
+    for (i = 0; i < n_flows; i++) {
+        struct odputil_keybuf *maskbuf = &thread->maskbuf[i];
+        struct odputil_keybuf *keybuf = &thread->keybuf[i];
+        struct dp_netdev_flow *netdev_flow = netdev_flows[i];
+        struct dpif_flow *f = &flows[i];
+        struct ofpbuf key, mask;
+
+        ofpbuf_use_stack(&key, keybuf, sizeof *keybuf);
+        ofpbuf_use_stack(&mask, maskbuf, sizeof *maskbuf);
+        dp_netdev_flow_to_dpif_flow(netdev_flow, &key, &mask, f,
+                                    dump->up.terse);
+    }
 
-    ovs_mutex_destroy(&iter->mutex);
-    free(iter);
-    return 0;
+    return n_flows;
 }
 
 static int
 dpif_netdev_execute(struct dpif *dpif, struct dpif_execute *execute)
+    OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
 {
     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
-    struct pkt_metadata *md = &execute->md;
-    struct miniflow key;
-    uint32_t buf[FLOW_U32S];
+    struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
+    struct dp_packet *pp;
 
-    if (ofpbuf_size(execute->packet) < ETH_HEADER_LEN ||
-        ofpbuf_size(execute->packet) > UINT16_MAX) {
+    if (dp_packet_size(execute->packet) < ETH_HEADER_LEN ||
+        dp_packet_size(execute->packet) > UINT16_MAX) {
         return EINVAL;
     }
 
-    /* Extract flow key. */
-    miniflow_initialize(&key, buf);
-    miniflow_extract(execute->packet, md, &key);
+    /* Tries finding the 'pmd'.  If NULL is returned, that means
+     * the current thread is a non-pmd thread and should use
+     * dp_netdev_get_pmd(dp, NON_PMD_CORE_ID). */
+    pmd = ovsthread_getspecific(dp->per_pmd_key);
+    if (!pmd) {
+        pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, NON_PMD_CORE_ID);
+    }
+
+    /* If the current thread is non-pmd thread, acquires
+     * the 'non_pmd_mutex'. */
+    if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
+        ovs_mutex_lock(&dp->non_pmd_mutex);
+        ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
+    }
 
-    ovs_rwlock_rdlock(&dp->port_rwlock);
-    dp_netdev_execute_actions(dp, &key, execute->packet, false, md,
-                              execute->actions, execute->actions_len);
-    ovs_rwlock_unlock(&dp->port_rwlock);
+    pp = execute->packet;
+    dp_netdev_execute_actions(pmd, &pp, 1, false, execute->actions,
+                              execute->actions_len);
+    if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
+        dp_netdev_pmd_unref(pmd);
+        ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
+        ovs_mutex_unlock(&dp->non_pmd_mutex);
+    }
 
     return 0;
 }
 
 static void
-dp_netdev_destroy_all_queues(struct dp_netdev *dp)
-    OVS_REQ_WRLOCK(dp->queue_rwlock)
+dpif_netdev_operate(struct dpif *dpif, struct dpif_op **ops, size_t n_ops)
 {
     size_t i;
 
-    dp_netdev_purge_queues(dp);
-
-    for (i = 0; i < dp->n_handlers; i++) {
-        struct dp_netdev_queue *q = &dp->handler_queues[i];
-
-        ovs_mutex_destroy(&q->mutex);
-        seq_destroy(q->seq);
-    }
-    free(dp->handler_queues);
-    dp->handler_queues = NULL;
-    dp->n_handlers = 0;
-}
-
-static void
-dp_netdev_refresh_queues(struct dp_netdev *dp, uint32_t n_handlers)
-    OVS_REQ_WRLOCK(dp->queue_rwlock)
-{
-    if (dp->n_handlers != n_handlers) {
-        size_t i;
+    for (i = 0; i < n_ops; i++) {
+        struct dpif_op *op = ops[i];
 
-        dp_netdev_destroy_all_queues(dp);
+        switch (op->type) {
+        case DPIF_OP_FLOW_PUT:
+            op->error = dpif_netdev_flow_put(dpif, &op->u.flow_put);
+            break;
 
-        dp->n_handlers = n_handlers;
-        dp->handler_queues = xzalloc(n_handlers * sizeof *dp->handler_queues);
+        case DPIF_OP_FLOW_DEL:
+            op->error = dpif_netdev_flow_del(dpif, &op->u.flow_del);
+            break;
 
-        for (i = 0; i < n_handlers; i++) {
-            struct dp_netdev_queue *q = &dp->handler_queues[i];
+        case DPIF_OP_EXECUTE:
+            op->error = dpif_netdev_execute(dpif, &op->u.execute);
+            break;
 
-            ovs_mutex_init(&q->mutex);
-            q->seq = seq_create();
+        case DPIF_OP_FLOW_GET:
+            op->error = dpif_netdev_flow_get(dpif, &op->u.flow_get);
+            break;
         }
     }
 }
 
-static int
-dpif_netdev_recv_set(struct dpif *dpif, bool enable)
+/* Returns true if the configuration for rx queues or cpu mask
+ * is changed. */
+static bool
+pmd_config_changed(const struct dp_netdev *dp, const char *cmask)
 {
-    struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
+    struct dp_netdev_port *port;
 
-    if ((dp->handler_queues != NULL) == enable) {
-        return 0;
+    CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
+        struct netdev *netdev = port->netdev;
+        int requested_n_rxq = netdev_requested_n_rxq(netdev);
+        if (netdev_is_pmd(netdev)
+            && port->latest_requested_n_rxq != requested_n_rxq) {
+            return true;
+        }
     }
 
-    fat_rwlock_wrlock(&dp->queue_rwlock);
-    if (!enable) {
-        dp_netdev_destroy_all_queues(dp);
+    if (dp->pmd_cmask != NULL && cmask != NULL) {
+        return strcmp(dp->pmd_cmask, cmask);
     } else {
-        dp_netdev_refresh_queues(dp, 1);
+        return (dp->pmd_cmask != NULL || cmask != NULL);
     }
-    fat_rwlock_unlock(&dp->queue_rwlock);
-
-    return 0;
 }
 
+/* Resets pmd threads if the configuration for 'rxq's or cpu mask changes. */
 static int
-dpif_netdev_handlers_set(struct dpif *dpif, uint32_t n_handlers)
+dpif_netdev_pmd_set(struct dpif *dpif, const char *cmask)
 {
     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 
-    fat_rwlock_wrlock(&dp->queue_rwlock);
-    if (dp->handler_queues) {
-        dp_netdev_refresh_queues(dp, n_handlers);
+    if (pmd_config_changed(dp, cmask)) {
+        struct dp_netdev_port *port;
+
+        dp_netdev_destroy_all_pmds(dp);
+
+        CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
+            struct netdev *netdev = port->netdev;
+            int requested_n_rxq = netdev_requested_n_rxq(netdev);
+            if (netdev_is_pmd(port->netdev)
+                && port->latest_requested_n_rxq != requested_n_rxq) {
+                int i, err;
+
+                /* Closes the existing 'rxq's. */
+                for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
+                    netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
+                    port->rxq[i] = NULL;
+                }
+
+                /* Sets the new rx queue config.  */
+                err = netdev_set_multiq(port->netdev,
+                                        ovs_numa_get_n_cores() + 1,
+                                        requested_n_rxq);
+                if (err && (err != EOPNOTSUPP)) {
+                    VLOG_ERR("Failed to set dpdk interface %s rx_queue to:"
+                             " %u", netdev_get_name(port->netdev),
+                             requested_n_rxq);
+                    return err;
+                }
+                port->latest_requested_n_rxq = requested_n_rxq;
+                /* If the set_multiq() above succeeds, reopens the 'rxq's. */
+                port->rxq = xrealloc(port->rxq, sizeof *port->rxq
+                                     * netdev_n_rxq(port->netdev));
+                for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
+                    netdev_rxq_open(port->netdev, &port->rxq[i], i);
+                }
+            }
+        }
+        /* Reconfigures the cpu mask. */
+        ovs_numa_set_cpu_mask(cmask);
+        free(dp->pmd_cmask);
+        dp->pmd_cmask = cmask ? xstrdup(cmask) : NULL;
+
+        /* Restores the non-pmd. */
+        dp_netdev_set_nonpmd(dp);
+        /* Restores all pmd threads. */
+        dp_netdev_reset_pmd_threads(dp);
     }
-    fat_rwlock_unlock(&dp->queue_rwlock);
 
     return 0;
 }
@@ -1630,566 +2499,1379 @@ dpif_netdev_queue_to_priority(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED,
     return 0;
 }
 
-static bool
-dp_netdev_recv_check(const struct dp_netdev *dp, const uint32_t handler_id)
-    OVS_REQ_RDLOCK(dp->queue_rwlock)
-{
-    static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
+\f
+/* Creates and returns a new 'struct dp_netdev_actions', whose actions are
+ * a copy of the 'ofpacts_len' bytes of 'ofpacts'. */
+struct dp_netdev_actions *
+dp_netdev_actions_create(const struct nlattr *actions, size_t size)
+{
+    struct dp_netdev_actions *netdev_actions;
+
+    netdev_actions = xmalloc(sizeof *netdev_actions + size);
+    memcpy(netdev_actions->actions, actions, size);
+    netdev_actions->size = size;
+
+    return netdev_actions;
+}
+
+struct dp_netdev_actions *
+dp_netdev_flow_get_actions(const struct dp_netdev_flow *flow)
+{
+    return ovsrcu_get(struct dp_netdev_actions *, &flow->actions);
+}
 
-    if (!dp->handler_queues) {
-        VLOG_WARN_RL(&rl, "receiving upcall disabled");
-        return false;
+static void
+dp_netdev_actions_free(struct dp_netdev_actions *actions)
+{
+    free(actions);
+}
+\f
+static inline unsigned long long
+cycles_counter(void)
+{
+#ifdef DPDK_NETDEV
+    return rte_get_tsc_cycles();
+#else
+    return 0;
+#endif
+}
+
+/* Fake mutex to make sure that the calls to cycles_count_* are balanced */
+extern struct ovs_mutex cycles_counter_fake_mutex;
+
+/* Start counting cycles.  Must be followed by 'cycles_count_end()' */
+static inline void
+cycles_count_start(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
+    OVS_ACQUIRES(&cycles_counter_fake_mutex)
+    OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
+{
+    pmd->last_cycles = cycles_counter();
+}
+
+/* Stop counting cycles and add them to the counter 'type' */
+static inline void
+cycles_count_end(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
+                 enum pmd_cycles_counter_type type)
+    OVS_RELEASES(&cycles_counter_fake_mutex)
+    OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
+{
+    unsigned long long interval = cycles_counter() - pmd->last_cycles;
+
+    non_atomic_ullong_add(&pmd->cycles.n[type], interval);
+}
+
+static void
+dp_netdev_process_rxq_port(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
+                           struct dp_netdev_port *port,
+                           struct netdev_rxq *rxq)
+{
+    struct dp_packet *packets[NETDEV_MAX_BURST];
+    int error, cnt;
+
+    cycles_count_start(pmd);
+    error = netdev_rxq_recv(rxq, packets, &cnt);
+    cycles_count_end(pmd, PMD_CYCLES_POLLING);
+    if (!error) {
+        *recirc_depth_get() = 0;
+
+        cycles_count_start(pmd);
+        dp_netdev_input(pmd, packets, cnt, port->port_no);
+        cycles_count_end(pmd, PMD_CYCLES_PROCESSING);
+    } else if (error != EAGAIN && error != EOPNOTSUPP) {
+        static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
+
+        VLOG_ERR_RL(&rl, "error receiving data from %s: %s",
+                    netdev_get_name(port->netdev), ovs_strerror(error));
     }
+}
 
-    if (handler_id >= dp->n_handlers) {
-        VLOG_WARN_RL(&rl, "handler index out of bound");
-        return false;
+/* Return true if needs to revalidate datapath flows. */
+static bool
+dpif_netdev_run(struct dpif *dpif)
+{
+    struct dp_netdev_port *port;
+    struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
+    struct dp_netdev_pmd_thread *non_pmd = dp_netdev_get_pmd(dp,
+                                                             NON_PMD_CORE_ID);
+    uint64_t new_tnl_seq;
+
+    ovs_mutex_lock(&dp->non_pmd_mutex);
+    CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
+        if (!netdev_is_pmd(port->netdev)) {
+            int i;
+
+            for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
+                dp_netdev_process_rxq_port(non_pmd, port, port->rxq[i]);
+            }
+        }
     }
+    ovs_mutex_unlock(&dp->non_pmd_mutex);
+    dp_netdev_pmd_unref(non_pmd);
 
-    return true;
+    tnl_neigh_cache_run();
+    tnl_port_map_run();
+    new_tnl_seq = seq_read(tnl_conf_seq);
+
+    if (dp->last_tnl_conf_seq != new_tnl_seq) {
+        dp->last_tnl_conf_seq = new_tnl_seq;
+        return true;
+    }
+    return false;
 }
 
-static int
-dpif_netdev_recv(struct dpif *dpif, uint32_t handler_id,
-                 struct dpif_upcall *upcall, struct ofpbuf *buf)
+static void
+dpif_netdev_wait(struct dpif *dpif)
 {
+    struct dp_netdev_port *port;
     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
-    struct dp_netdev_queue *q;
-    int error = 0;
 
-    fat_rwlock_rdlock(&dp->queue_rwlock);
+    ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
+    CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
+        if (!netdev_is_pmd(port->netdev)) {
+            int i;
 
-    if (!dp_netdev_recv_check(dp, handler_id)) {
-        error = EAGAIN;
-        goto out;
+            for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
+                netdev_rxq_wait(port->rxq[i]);
+            }
+        }
     }
+    ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
+    seq_wait(tnl_conf_seq, dp->last_tnl_conf_seq);
+}
 
-    q = &dp->handler_queues[handler_id];
-    ovs_mutex_lock(&q->mutex);
-    if (q->head != q->tail) {
-        struct dp_netdev_upcall *u = &q->upcalls[q->tail++ & QUEUE_MASK];
+static int
+pmd_load_queues(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
+                struct rxq_poll **ppoll_list, int poll_cnt)
+    OVS_REQUIRES(pmd->poll_mutex)
+{
+    struct rxq_poll *poll_list = *ppoll_list;
+    struct rxq_poll *poll;
+    int i;
 
-        *upcall = u->upcall;
+    for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
+        port_unref(poll_list[i].port);
+    }
 
-        ofpbuf_uninit(buf);
-        *buf = u->buf;
-    } else {
-        error = EAGAIN;
+    poll_list = xrealloc(poll_list, pmd->poll_cnt * sizeof *poll_list);
+
+    i = 0;
+    LIST_FOR_EACH (poll, node, &pmd->poll_list) {
+        port_ref(poll->port);
+        poll_list[i++] = *poll;
     }
-    ovs_mutex_unlock(&q->mutex);
 
-out:
-    fat_rwlock_unlock(&dp->queue_rwlock);
+    *ppoll_list = poll_list;
+    return pmd->poll_cnt;
+}
 
-    return error;
+static void *
+pmd_thread_main(void *f_)
+{
+    struct dp_netdev_pmd_thread *pmd = f_;
+    unsigned int lc = 0;
+    struct rxq_poll *poll_list;
+    unsigned int port_seq = PMD_INITIAL_SEQ;
+    int poll_cnt;
+    int i;
+
+    poll_cnt = 0;
+    poll_list = NULL;
+
+    /* Stores the pmd thread's 'pmd' to 'per_pmd_key'. */
+    ovsthread_setspecific(pmd->dp->per_pmd_key, pmd);
+    pmd_thread_setaffinity_cpu(pmd->core_id);
+reload:
+    emc_cache_init(&pmd->flow_cache);
+
+    ovs_mutex_lock(&pmd->poll_mutex);
+    poll_cnt = pmd_load_queues(pmd, &poll_list, poll_cnt);
+    ovs_mutex_unlock(&pmd->poll_mutex);
+
+    /* List port/core affinity */
+    for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
+       VLOG_DBG("Core %d processing port \'%s\' with queue-id %d\n",
+                pmd->core_id, netdev_get_name(poll_list[i].port->netdev),
+                netdev_rxq_get_queue_id(poll_list[i].rx));
+    }
+
+    /* Signal here to make sure the pmd finishes
+     * reloading the updated configuration. */
+    dp_netdev_pmd_reload_done(pmd);
+
+    for (;;) {
+        for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
+            dp_netdev_process_rxq_port(pmd, poll_list[i].port, poll_list[i].rx);
+        }
+
+        if (lc++ > 1024) {
+            unsigned int seq;
+
+            lc = 0;
+
+            emc_cache_slow_sweep(&pmd->flow_cache);
+            coverage_try_clear();
+            ovsrcu_quiesce();
+
+            atomic_read_relaxed(&pmd->change_seq, &seq);
+            if (seq != port_seq) {
+                port_seq = seq;
+                break;
+            }
+        }
+    }
+
+    emc_cache_uninit(&pmd->flow_cache);
+
+    if (!latch_is_set(&pmd->exit_latch)){
+        goto reload;
+    }
+
+    for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
+        port_unref(poll_list[i].port);
+    }
+
+    dp_netdev_pmd_reload_done(pmd);
+
+    free(poll_list);
+    return NULL;
 }
 
 static void
-dpif_netdev_recv_wait(struct dpif *dpif, uint32_t handler_id)
+dp_netdev_disable_upcall(struct dp_netdev *dp)
+    OVS_ACQUIRES(dp->upcall_rwlock)
+{
+    fat_rwlock_wrlock(&dp->upcall_rwlock);
+}
+
+static void
+dpif_netdev_disable_upcall(struct dpif *dpif)
+    OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
 {
     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
-    struct dp_netdev_queue *q;
-    uint64_t seq;
+    dp_netdev_disable_upcall(dp);
+}
+
+static void
+dp_netdev_enable_upcall(struct dp_netdev *dp)
+    OVS_RELEASES(dp->upcall_rwlock)
+{
+    fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
+}
+
+static void
+dpif_netdev_enable_upcall(struct dpif *dpif)
+    OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
+{
+    struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
+    dp_netdev_enable_upcall(dp);
+}
 
-    fat_rwlock_rdlock(&dp->queue_rwlock);
+static void
+dp_netdev_pmd_reload_done(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
+{
+    ovs_mutex_lock(&pmd->cond_mutex);
+    xpthread_cond_signal(&pmd->cond);
+    ovs_mutex_unlock(&pmd->cond_mutex);
+}
+
+/* Finds and refs the dp_netdev_pmd_thread on core 'core_id'.  Returns
+ * the pointer if succeeds, otherwise, NULL.
+ *
+ * Caller must unrefs the returned reference.  */
+static struct dp_netdev_pmd_thread *
+dp_netdev_get_pmd(struct dp_netdev *dp, unsigned core_id)
+{
+    struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
+    const struct cmap_node *pnode;
 
-    if (!dp_netdev_recv_check(dp, handler_id)) {
-        goto out;
+    pnode = cmap_find(&dp->poll_threads, hash_int(core_id, 0));
+    if (!pnode) {
+        return NULL;
     }
+    pmd = CONTAINER_OF(pnode, struct dp_netdev_pmd_thread, node);
+
+    return dp_netdev_pmd_try_ref(pmd) ? pmd : NULL;
+}
+
+/* Sets the 'struct dp_netdev_pmd_thread' for non-pmd threads. */
+static void
+dp_netdev_set_nonpmd(struct dp_netdev *dp)
+{
+    struct dp_netdev_pmd_thread *non_pmd;
 
-    q = &dp->handler_queues[handler_id];
-    ovs_mutex_lock(&q->mutex);
-    seq = seq_read(q->seq);
-    if (q->head != q->tail) {
-        poll_immediate_wake();
+    non_pmd = xzalloc(sizeof *non_pmd);
+    dp_netdev_configure_pmd(non_pmd, dp, 0, NON_PMD_CORE_ID,
+                            OVS_NUMA_UNSPEC);
+}
+
+/* Caller must have valid pointer to 'pmd'. */
+static bool
+dp_netdev_pmd_try_ref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
+{
+    return ovs_refcount_try_ref_rcu(&pmd->ref_cnt);
+}
+
+static void
+dp_netdev_pmd_unref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
+{
+    if (pmd && ovs_refcount_unref(&pmd->ref_cnt) == 1) {
+        ovsrcu_postpone(dp_netdev_destroy_pmd, pmd);
+    }
+}
+
+/* Given cmap position 'pos', tries to ref the next node.  If try_ref()
+ * fails, keeps checking for next node until reaching the end of cmap.
+ *
+ * Caller must unrefs the returned reference. */
+static struct dp_netdev_pmd_thread *
+dp_netdev_pmd_get_next(struct dp_netdev *dp, struct cmap_position *pos)
+{
+    struct dp_netdev_pmd_thread *next;
+
+    do {
+        struct cmap_node *node;
+
+        node = cmap_next_position(&dp->poll_threads, pos);
+        next = node ? CONTAINER_OF(node, struct dp_netdev_pmd_thread, node)
+            : NULL;
+    } while (next && !dp_netdev_pmd_try_ref(next));
+
+    return next;
+}
+
+/* Configures the 'pmd' based on the input argument. */
+static void
+dp_netdev_configure_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, struct dp_netdev *dp,
+                        int index, unsigned core_id, int numa_id)
+{
+    pmd->dp = dp;
+    pmd->index = index;
+    pmd->core_id = core_id;
+    pmd->numa_id = numa_id;
+    pmd->poll_cnt = 0;
+
+    atomic_init(&pmd->tx_qid,
+                (core_id == NON_PMD_CORE_ID)
+                ? ovs_numa_get_n_cores()
+                : get_n_pmd_threads(dp));
+
+    ovs_refcount_init(&pmd->ref_cnt);
+    latch_init(&pmd->exit_latch);
+    atomic_init(&pmd->change_seq, PMD_INITIAL_SEQ);
+    xpthread_cond_init(&pmd->cond, NULL);
+    ovs_mutex_init(&pmd->cond_mutex);
+    ovs_mutex_init(&pmd->flow_mutex);
+    ovs_mutex_init(&pmd->poll_mutex);
+    dpcls_init(&pmd->cls);
+    cmap_init(&pmd->flow_table);
+    list_init(&pmd->poll_list);
+    /* init the 'flow_cache' since there is no
+     * actual thread created for NON_PMD_CORE_ID. */
+    if (core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
+        emc_cache_init(&pmd->flow_cache);
+    }
+    cmap_insert(&dp->poll_threads, CONST_CAST(struct cmap_node *, &pmd->node),
+                hash_int(core_id, 0));
+}
+
+static void
+dp_netdev_destroy_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
+{
+    dp_netdev_pmd_flow_flush(pmd);
+    dpcls_destroy(&pmd->cls);
+    cmap_destroy(&pmd->flow_table);
+    ovs_mutex_destroy(&pmd->flow_mutex);
+    latch_destroy(&pmd->exit_latch);
+    xpthread_cond_destroy(&pmd->cond);
+    ovs_mutex_destroy(&pmd->cond_mutex);
+    ovs_mutex_destroy(&pmd->poll_mutex);
+    free(pmd);
+}
+
+/* Stops the pmd thread, removes it from the 'dp->poll_threads',
+ * and unrefs the struct. */
+static void
+dp_netdev_del_pmd(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
+{
+    /* Uninit the 'flow_cache' since there is
+     * no actual thread uninit it for NON_PMD_CORE_ID. */
+    if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
+        emc_cache_uninit(&pmd->flow_cache);
     } else {
-        seq_wait(q->seq, seq);
+        latch_set(&pmd->exit_latch);
+        dp_netdev_reload_pmd__(pmd);
+        ovs_numa_unpin_core(pmd->core_id);
+        xpthread_join(pmd->thread, NULL);
     }
 
-    ovs_mutex_unlock(&q->mutex);
+    /* Unref all ports and free poll_list. */
+    dp_netdev_pmd_clear_poll_list(pmd);
 
-out:
-    fat_rwlock_unlock(&dp->queue_rwlock);
+    /* Purges the 'pmd''s flows after stopping the thread, but before
+     * destroying the flows, so that the flow stats can be collected. */
+    if (dp->dp_purge_cb) {
+        dp->dp_purge_cb(dp->dp_purge_aux, pmd->core_id);
+    }
+    cmap_remove(&pmd->dp->poll_threads, &pmd->node, hash_int(pmd->core_id, 0));
+    dp_netdev_pmd_unref(pmd);
 }
 
+/* Destroys all pmd threads. */
 static void
-dpif_netdev_recv_purge(struct dpif *dpif)
+dp_netdev_destroy_all_pmds(struct dp_netdev *dp)
 {
-    struct dpif_netdev *dpif_netdev = dpif_netdev_cast(dpif);
+    struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
+    struct dp_netdev_pmd_thread **pmd_list;
+    size_t k = 0, n_pmds;
+
+    n_pmds = cmap_count(&dp->poll_threads);
+    pmd_list = xcalloc(n_pmds, sizeof *pmd_list);
+
+    CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
+        /* We cannot call dp_netdev_del_pmd(), since it alters
+         * 'dp->poll_threads' (while we're iterating it) and it
+         * might quiesce. */
+        ovs_assert(k < n_pmds);
+        pmd_list[k++] = pmd;
+    }
 
-    fat_rwlock_wrlock(&dpif_netdev->dp->queue_rwlock);
-    dp_netdev_purge_queues(dpif_netdev->dp);
-    fat_rwlock_unlock(&dpif_netdev->dp->queue_rwlock);
+    for (size_t i = 0; i < k; i++) {
+        dp_netdev_del_pmd(dp, pmd_list[i]);
+    }
+    free(pmd_list);
 }
-\f
-/* Creates and returns a new 'struct dp_netdev_actions', with a reference count
- * of 1, whose actions are a copy of from the 'ofpacts_len' bytes of
- * 'ofpacts'. */
-struct dp_netdev_actions *
-dp_netdev_actions_create(const struct nlattr *actions, size_t size)
+
+/* Deletes all pmd threads on numa node 'numa_id' and
+ * fixes tx_qids of other threads to keep them sequential. */
+static void
+dp_netdev_del_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
 {
-    struct dp_netdev_actions *netdev_actions;
+    struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
+    int n_pmds_on_numa, n_pmds;
+    int *free_idx, k = 0;
+    struct dp_netdev_pmd_thread **pmd_list;
+
+    n_pmds_on_numa = get_n_pmd_threads_on_numa(dp, numa_id);
+    free_idx = xcalloc(n_pmds_on_numa, sizeof *free_idx);
+    pmd_list = xcalloc(n_pmds_on_numa, sizeof *pmd_list);
+
+    CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
+        /* We cannot call dp_netdev_del_pmd(), since it alters
+         * 'dp->poll_threads' (while we're iterating it) and it
+         * might quiesce. */
+        if (pmd->numa_id == numa_id) {
+            atomic_read_relaxed(&pmd->tx_qid, &free_idx[k]);
+            pmd_list[k] = pmd;
+            ovs_assert(k < n_pmds_on_numa);
+            k++;
+        }
+    }
 
-    netdev_actions = xmalloc(sizeof *netdev_actions);
-    netdev_actions->actions = xmemdup(actions, size);
-    netdev_actions->size = size;
+    for (int i = 0; i < k; i++) {
+        dp_netdev_del_pmd(dp, pmd_list[i]);
+    }
 
-    return netdev_actions;
+    n_pmds = get_n_pmd_threads(dp);
+    CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
+        int old_tx_qid;
+
+        atomic_read_relaxed(&pmd->tx_qid, &old_tx_qid);
+
+        if (old_tx_qid >= n_pmds) {
+            int new_tx_qid = free_idx[--k];
+
+            atomic_store_relaxed(&pmd->tx_qid, new_tx_qid);
+        }
+    }
+
+    free(pmd_list);
+    free(free_idx);
 }
 
-struct dp_netdev_actions *
-dp_netdev_flow_get_actions(const struct dp_netdev_flow *flow)
+/* Deletes all rx queues from pmd->poll_list. */
+static void
+dp_netdev_pmd_clear_poll_list(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
 {
-    return ovsrcu_get(struct dp_netdev_actions *, &flow->actions);
+    struct rxq_poll *poll;
+
+    ovs_mutex_lock(&pmd->poll_mutex);
+    LIST_FOR_EACH_POP (poll, node, &pmd->poll_list) {
+        port_unref(poll->port);
+        free(poll);
+    }
+    pmd->poll_cnt = 0;
+    ovs_mutex_unlock(&pmd->poll_mutex);
 }
 
+/* Deletes all rx queues of 'port' from poll_list of pmd thread and
+ * reloads it if poll_list was changed. */
 static void
-dp_netdev_actions_free(struct dp_netdev_actions *actions)
+dp_netdev_del_port_from_pmd(struct dp_netdev_port *port,
+                            struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
 {
-    free(actions->actions);
-    free(actions);
+    struct rxq_poll *poll, *next;
+    bool found = false;
+
+    ovs_mutex_lock(&pmd->poll_mutex);
+    LIST_FOR_EACH_SAFE (poll, next, node, &pmd->poll_list) {
+        if (poll->port == port) {
+            found = true;
+            port_unref(poll->port);
+            list_remove(&poll->node);
+            pmd->poll_cnt--;
+            free(poll);
+        }
+    }
+    ovs_mutex_unlock(&pmd->poll_mutex);
+    if (found) {
+        dp_netdev_reload_pmd__(pmd);
+    }
 }
-\f
 
+/* Deletes all rx queues of 'port' from all pmd threads of dp and
+ * reloads them if needed. */
 static void
-dp_netdev_process_rxq_port(struct dp_netdev *dp,
-                          struct dp_netdev_port *port,
-                          struct netdev_rxq *rxq)
+dp_netdev_del_port_from_all_pmds(struct dp_netdev *dp,
+                                 struct dp_netdev_port *port)
 {
-    struct ofpbuf *packet[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
-    int error, c;
+    int numa_id = netdev_get_numa_id(port->netdev);
+    struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
 
-    error = netdev_rxq_recv(rxq, packet, &c);
-    if (!error) {
-        struct pkt_metadata md = PKT_METADATA_INITIALIZER(port->port_no);
-        int i;
+    CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
+        if (pmd->numa_id == numa_id) {
+            dp_netdev_del_port_from_pmd(port, pmd);
+       }
+    }
+}
 
-        for (i = 0; i < c; i++) {
-            dp_netdev_port_input(dp, packet[i], &md);
+/* Returns PMD thread from this numa node with fewer rx queues to poll.
+ * Returns NULL if there is no PMD threads on this numa node.
+ * Can be called safely only by main thread. */
+static struct dp_netdev_pmd_thread *
+dp_netdev_less_loaded_pmd_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
+{
+    int min_cnt = -1;
+    struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, *res = NULL;
+
+    CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
+        if (pmd->numa_id == numa_id
+            && (min_cnt > pmd->poll_cnt || res == NULL)) {
+            min_cnt = pmd->poll_cnt;
+            res = pmd;
         }
-    } else if (error != EAGAIN && error != EOPNOTSUPP) {
-        static struct vlog_rate_limit rl
-            = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
+    }
 
-        VLOG_ERR_RL(&rl, "error receiving data from %s: %s",
-                    netdev_get_name(port->netdev),
-                    ovs_strerror(error));
+    return res;
+}
+
+/* Adds rx queue to poll_list of PMD thread. */
+static void
+dp_netdev_add_rxq_to_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
+                         struct dp_netdev_port *port, struct netdev_rxq *rx)
+    OVS_REQUIRES(pmd->poll_mutex)
+{
+    struct rxq_poll *poll = xmalloc(sizeof *poll);
+
+    port_ref(port);
+    poll->port = port;
+    poll->rx = rx;
+
+    list_push_back(&pmd->poll_list, &poll->node);
+    pmd->poll_cnt++;
+}
+
+/* Distributes all rx queues of 'port' between all PMD threads and reloads
+ * them if needed. */
+static void
+dp_netdev_add_port_to_pmds(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *port)
+{
+    int numa_id = netdev_get_numa_id(port->netdev);
+    struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
+    struct hmapx to_reload;
+    struct hmapx_node *node;
+    int i;
+
+    hmapx_init(&to_reload);
+    /* Cannot create pmd threads for invalid numa node. */
+    ovs_assert(ovs_numa_numa_id_is_valid(numa_id));
+
+    for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
+        pmd = dp_netdev_less_loaded_pmd_on_numa(dp, numa_id);
+        if (!pmd) {
+            /* There is no pmd threads on this numa node. */
+            dp_netdev_set_pmds_on_numa(dp, numa_id);
+            /* Assigning of rx queues done. */
+            break;
+        }
+
+        ovs_mutex_lock(&pmd->poll_mutex);
+        dp_netdev_add_rxq_to_pmd(pmd, port, port->rxq[i]);
+        ovs_mutex_unlock(&pmd->poll_mutex);
+
+        hmapx_add(&to_reload, pmd);
     }
+
+    HMAPX_FOR_EACH (node, &to_reload) {
+        pmd = (struct dp_netdev_pmd_thread *) node->data;
+        dp_netdev_reload_pmd__(pmd);
+    }
+
+    hmapx_destroy(&to_reload);
 }
 
+/* Checks the numa node id of 'netdev' and starts pmd threads for
+ * the numa node. */
 static void
-dpif_netdev_run(struct dpif *dpif)
+dp_netdev_set_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
 {
-    struct dp_netdev_port *port;
-    struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
+    int n_pmds;
 
-    ovs_rwlock_rdlock(&dp->port_rwlock);
+    if (!ovs_numa_numa_id_is_valid(numa_id)) {
+        VLOG_ERR("Cannot create pmd threads due to numa id (%d)"
+                 "invalid", numa_id);
+        return ;
+    }
 
-    HMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
-        if (!netdev_is_pmd(port->netdev)) {
-            int i;
+    n_pmds = get_n_pmd_threads_on_numa(dp, numa_id);
 
-            for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
-                dp_netdev_process_rxq_port(dp, port, port->rxq[i]);
+    /* If there are already pmd threads created for the numa node
+     * in which 'netdev' is on, do nothing.  Else, creates the
+     * pmd threads for the numa node. */
+    if (!n_pmds) {
+        int can_have, n_unpinned, i, index = 0;
+        struct dp_netdev_pmd_thread **pmds;
+        struct dp_netdev_port *port;
+
+        n_unpinned = ovs_numa_get_n_unpinned_cores_on_numa(numa_id);
+        if (!n_unpinned) {
+            VLOG_ERR("Cannot create pmd threads due to out of unpinned "
+                     "cores on numa node");
+            return;
+        }
+
+        /* If cpu mask is specified, uses all unpinned cores, otherwise
+         * tries creating NR_PMD_THREADS pmd threads. */
+        can_have = dp->pmd_cmask ? n_unpinned : MIN(n_unpinned, NR_PMD_THREADS);
+        pmds = xzalloc(can_have * sizeof *pmds);
+        for (i = 0; i < can_have; i++) {
+            unsigned core_id = ovs_numa_get_unpinned_core_on_numa(numa_id);
+            pmds[i] = xzalloc(sizeof **pmds);
+            dp_netdev_configure_pmd(pmds[i], dp, i, core_id, numa_id);
+        }
+
+        /* Distributes rx queues of this numa node between new pmd threads. */
+        CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
+            if (netdev_is_pmd(port->netdev)
+                && netdev_get_numa_id(port->netdev) == numa_id) {
+                for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
+                    /* Make thread-safety analyser happy. */
+                    ovs_mutex_lock(&pmds[index]->poll_mutex);
+                    dp_netdev_add_rxq_to_pmd(pmds[index], port, port->rxq[i]);
+                    ovs_mutex_unlock(&pmds[index]->poll_mutex);
+                    index = (index + 1) % can_have;
+                }
             }
         }
-    }
 
-    ovs_rwlock_unlock(&dp->port_rwlock);
+        /* Actual start of pmd threads. */
+        for (i = 0; i < can_have; i++) {
+            pmds[i]->thread = ovs_thread_create("pmd", pmd_thread_main, pmds[i]);
+        }
+        free(pmds);
+        VLOG_INFO("Created %d pmd threads on numa node %d", can_have, numa_id);
+    }
 }
 
+\f
+/* Called after pmd threads config change.  Restarts pmd threads with
+ * new configuration. */
 static void
-dpif_netdev_wait(struct dpif *dpif)
+dp_netdev_reset_pmd_threads(struct dp_netdev *dp)
 {
     struct dp_netdev_port *port;
-    struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 
-    ovs_rwlock_rdlock(&dp->port_rwlock);
+    CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
+        if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
+            int numa_id = netdev_get_numa_id(port->netdev);
 
-    HMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
-        if (!netdev_is_pmd(port->netdev)) {
-            int i;
+            dp_netdev_set_pmds_on_numa(dp, numa_id);
+        }
+    }
+}
 
-            for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
-                netdev_rxq_wait(port->rxq[i]);
+static char *
+dpif_netdev_get_datapath_version(void)
+{
+     return xstrdup("<built-in>");
+}
+
+static void
+dp_netdev_flow_used(struct dp_netdev_flow *netdev_flow, int cnt, int size,
+                    uint16_t tcp_flags, long long now)
+{
+    uint16_t flags;
+
+    atomic_store_relaxed(&netdev_flow->stats.used, now);
+    non_atomic_ullong_add(&netdev_flow->stats.packet_count, cnt);
+    non_atomic_ullong_add(&netdev_flow->stats.byte_count, size);
+    atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.tcp_flags, &flags);
+    flags |= tcp_flags;
+    atomic_store_relaxed(&netdev_flow->stats.tcp_flags, flags);
+}
+
+static void
+dp_netdev_count_packet(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
+                       enum dp_stat_type type, int cnt)
+{
+    non_atomic_ullong_add(&pmd->stats.n[type], cnt);
+}
+
+static int
+dp_netdev_upcall(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, struct dp_packet *packet_,
+                 struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc, ovs_u128 *ufid,
+                 enum dpif_upcall_type type, const struct nlattr *userdata,
+                 struct ofpbuf *actions, struct ofpbuf *put_actions)
+{
+    struct dp_netdev *dp = pmd->dp;
+    struct flow_tnl orig_tunnel;
+    int err;
+
+    if (OVS_UNLIKELY(!dp->upcall_cb)) {
+        return ENODEV;
+    }
+
+    /* Upcall processing expects the Geneve options to be in the translated
+     * format but we need to retain the raw format for datapath use. */
+    orig_tunnel.flags = flow->tunnel.flags;
+    if (flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_F_UDPIF) {
+        orig_tunnel.metadata.present.len = flow->tunnel.metadata.present.len;
+        memcpy(orig_tunnel.metadata.opts.gnv, flow->tunnel.metadata.opts.gnv,
+               flow->tunnel.metadata.present.len);
+        err = tun_metadata_from_geneve_udpif(&orig_tunnel, &orig_tunnel,
+                                             &flow->tunnel);
+        if (err) {
+            return err;
+        }
+    }
+
+    if (OVS_UNLIKELY(!VLOG_DROP_DBG(&upcall_rl))) {
+        struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
+        char *packet_str;
+        struct ofpbuf key;
+        struct odp_flow_key_parms odp_parms = {
+            .flow = flow,
+            .mask = &wc->masks,
+            .odp_in_port = flow->in_port.odp_port,
+            .support = dp_netdev_support,
+        };
+
+        ofpbuf_init(&key, 0);
+        odp_flow_key_from_flow(&odp_parms, &key);
+        packet_str = ofp_packet_to_string(dp_packet_data(packet_),
+                                          dp_packet_size(packet_));
+
+        odp_flow_key_format(key.data, key.size, &ds);
+
+        VLOG_DBG("%s: %s upcall:\n%s\n%s", dp->name,
+                 dpif_upcall_type_to_string(type), ds_cstr(&ds), packet_str);
+
+        ofpbuf_uninit(&key);
+        free(packet_str);
+
+        ds_destroy(&ds);
+    }
+
+    err = dp->upcall_cb(packet_, flow, ufid, pmd->core_id, type, userdata,
+                        actions, wc, put_actions, dp->upcall_aux);
+    if (err && err != ENOSPC) {
+        return err;
+    }
+
+    /* Translate tunnel metadata masks to datapath format. */
+    if (wc) {
+        if (wc->masks.tunnel.metadata.present.map) {
+            struct geneve_opt opts[TLV_TOT_OPT_SIZE /
+                                   sizeof(struct geneve_opt)];
+
+            if (orig_tunnel.flags & FLOW_TNL_F_UDPIF) {
+                tun_metadata_to_geneve_udpif_mask(&flow->tunnel,
+                                                  &wc->masks.tunnel,
+                                                  orig_tunnel.metadata.opts.gnv,
+                                                  orig_tunnel.metadata.present.len,
+                                                  opts);
+            } else {
+                orig_tunnel.metadata.present.len = 0;
             }
+
+            memset(&wc->masks.tunnel.metadata, 0,
+                   sizeof wc->masks.tunnel.metadata);
+            memcpy(&wc->masks.tunnel.metadata.opts.gnv, opts,
+                   orig_tunnel.metadata.present.len);
         }
+        wc->masks.tunnel.metadata.present.len = 0xff;
     }
-    ovs_rwlock_unlock(&dp->port_rwlock);
+
+    /* Restore tunnel metadata. We need to use the saved options to ensure
+     * that any unknown options are not lost. The generated mask will have
+     * the same structure, matching on types and lengths but wildcarding
+     * option data we don't care about. */
+    if (orig_tunnel.flags & FLOW_TNL_F_UDPIF) {
+        memcpy(&flow->tunnel.metadata.opts.gnv, orig_tunnel.metadata.opts.gnv,
+               orig_tunnel.metadata.present.len);
+        flow->tunnel.metadata.present.len = orig_tunnel.metadata.present.len;
+        flow->tunnel.flags |= FLOW_TNL_F_UDPIF;
+    }
+
+    return err;
 }
 
-struct rxq_poll {
-    struct dp_netdev_port *port;
-    struct netdev_rxq *rx;
+static inline uint32_t
+dpif_netdev_packet_get_rss_hash(struct dp_packet *packet,
+                                const struct miniflow *mf)
+{
+    uint32_t hash, recirc_depth;
+
+    if (OVS_LIKELY(dp_packet_rss_valid(packet))) {
+        hash = dp_packet_get_rss_hash(packet);
+    } else {
+        hash = miniflow_hash_5tuple(mf, 0);
+        dp_packet_set_rss_hash(packet, hash);
+    }
+
+    /* The RSS hash must account for the recirculation depth to avoid
+     * collisions in the exact match cache */
+    recirc_depth = *recirc_depth_get_unsafe();
+    if (OVS_UNLIKELY(recirc_depth)) {
+        hash = hash_finish(hash, recirc_depth);
+        dp_packet_set_rss_hash(packet, hash);
+    }
+    return hash;
+}
+
+struct packet_batch {
+    unsigned int packet_count;
+    unsigned int byte_count;
+    uint16_t tcp_flags;
+
+    struct dp_netdev_flow *flow;
+
+    struct dp_packet *packets[NETDEV_MAX_BURST];
 };
 
-static int
-pmd_load_queues(struct pmd_thread *f,
-                struct rxq_poll **ppoll_list, int poll_cnt)
+static inline void
+packet_batch_update(struct packet_batch *batch, struct dp_packet *packet,
+                    const struct miniflow *mf)
+{
+    batch->tcp_flags |= miniflow_get_tcp_flags(mf);
+    batch->packets[batch->packet_count++] = packet;
+    batch->byte_count += dp_packet_size(packet);
+}
+
+static inline void
+packet_batch_init(struct packet_batch *batch, struct dp_netdev_flow *flow)
+{
+    flow->batch = batch;
+
+    batch->flow = flow;
+    batch->packet_count = 0;
+    batch->byte_count = 0;
+    batch->tcp_flags = 0;
+}
+
+static inline void
+packet_batch_execute(struct packet_batch *batch,
+                     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
+                     long long now)
+{
+    struct dp_netdev_actions *actions;
+    struct dp_netdev_flow *flow = batch->flow;
+
+    dp_netdev_flow_used(flow, batch->packet_count, batch->byte_count,
+                        batch->tcp_flags, now);
+
+    actions = dp_netdev_flow_get_actions(flow);
+
+    dp_netdev_execute_actions(pmd, batch->packets, batch->packet_count, true,
+                              actions->actions, actions->size);
+}
+
+static inline void
+dp_netdev_queue_batches(struct dp_packet *pkt,
+                        struct dp_netdev_flow *flow, const struct miniflow *mf,
+                        struct packet_batch *batches, size_t *n_batches)
 {
-    struct dp_netdev *dp = f->dp;
-    struct rxq_poll *poll_list = *ppoll_list;
-    struct dp_netdev_port *port;
-    int id = f->id;
-    int index;
-    int i;
+    struct packet_batch *batch = flow->batch;
 
-    /* Simple scheduler for netdev rx polling. */
-    ovs_rwlock_rdlock(&dp->port_rwlock);
-    for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
-         port_unref(poll_list[i].port);
+    if (OVS_UNLIKELY(!batch)) {
+        batch = &batches[(*n_batches)++];
+        packet_batch_init(batch, flow);
     }
 
-    poll_cnt = 0;
-    index = 0;
+    packet_batch_update(batch, pkt, mf);
+}
 
-    HMAP_FOR_EACH (port, node, &f->dp->ports) {
-        if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
-            int i;
+/* Try to process all ('cnt') the 'packets' using only the exact match cache
+ * 'pmd->flow_cache'. If a flow is not found for a packet 'packets[i]', the
+ * miniflow is copied into 'keys' and the packet pointer is moved at the
+ * beginning of the 'packets' array.
+ *
+ * The function returns the number of packets that needs to be processed in the
+ * 'packets' array (they have been moved to the beginning of the vector).
+ *
+ * If 'md_is_valid' is false, the metadata in 'packets' is not valid and must be
+ * initialized by this function using 'port_no'.
+ */
+static inline size_t
+emc_processing(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, struct dp_packet **packets,
+               size_t cnt, struct netdev_flow_key *keys,
+               struct packet_batch batches[], size_t *n_batches,
+               bool md_is_valid, odp_port_t port_no)
+{
+    struct emc_cache *flow_cache = &pmd->flow_cache;
+    struct netdev_flow_key *key = &keys[0];
+    size_t i, n_missed = 0, n_dropped = 0;
+
+    for (i = 0; i < cnt; i++) {
+        struct dp_netdev_flow *flow;
+        struct dp_packet *packet = packets[i];
+
+        if (OVS_UNLIKELY(dp_packet_size(packet) < ETH_HEADER_LEN)) {
+            dp_packet_delete(packet);
+            n_dropped++;
+            continue;
+        }
 
-            for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
-                if ((index % dp->n_pmd_threads) == id) {
-                    poll_list = xrealloc(poll_list, sizeof *poll_list * (poll_cnt + 1));
+        if (i != cnt - 1) {
+            /* Prefetch next packet data and metadata. */
+            OVS_PREFETCH(dp_packet_data(packets[i+1]));
+            pkt_metadata_prefetch_init(&packets[i+1]->md);
+        }
 
-                    port_ref(port);
-                    poll_list[poll_cnt].port = port;
-                    poll_list[poll_cnt].rx = port->rxq[i];
-                    poll_cnt++;
-                }
-                index++;
-            }
+        if (!md_is_valid) {
+            pkt_metadata_init(&packet->md, port_no);
+        }
+        miniflow_extract(packet, &key->mf);
+        key->len = 0; /* Not computed yet. */
+        key->hash = dpif_netdev_packet_get_rss_hash(packet, &key->mf);
+
+        flow = emc_lookup(flow_cache, key);
+        if (OVS_LIKELY(flow)) {
+            dp_netdev_queue_batches(packet, flow, &key->mf, batches,
+                                    n_batches);
+        } else {
+            /* Exact match cache missed. Group missed packets together at
+             * the beginning of the 'packets' array.  */
+            packets[n_missed] = packet;
+            /* 'key[n_missed]' contains the key of the current packet and it
+             * must be returned to the caller. The next key should be extracted
+             * to 'keys[n_missed + 1]'. */
+            key = &keys[++n_missed];
         }
     }
 
-    ovs_rwlock_unlock(&dp->port_rwlock);
-    *ppoll_list = poll_list;
-    return poll_cnt;
+    dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_EXACT_HIT, cnt - n_dropped - n_missed);
+
+    return n_missed;
 }
 
-static void *
-pmd_thread_main(void *f_)
+static inline void
+fast_path_processing(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
+                     struct dp_packet **packets, size_t cnt,
+                     struct netdev_flow_key *keys,
+                     struct packet_batch batches[], size_t *n_batches)
 {
-    struct pmd_thread *f = f_;
-    struct dp_netdev *dp = f->dp;
-    unsigned int lc = 0;
-    struct rxq_poll *poll_list;
-    unsigned int port_seq;
-    int poll_cnt;
-    int i;
+#if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
+    const size_t PKT_ARRAY_SIZE = cnt;
+#else
+    /* Sparse or MSVC doesn't like variable length array. */
+    enum { PKT_ARRAY_SIZE = NETDEV_MAX_BURST };
+#endif
+    struct dpcls_rule *rules[PKT_ARRAY_SIZE];
+    struct dp_netdev *dp = pmd->dp;
+    struct emc_cache *flow_cache = &pmd->flow_cache;
+    int miss_cnt = 0, lost_cnt = 0;
+    bool any_miss;
+    size_t i;
 
-    f->name = xasprintf("pmd_%u", ovsthread_id_self());
-    set_subprogram_name("%s", f->name);
-    poll_cnt = 0;
-    poll_list = NULL;
+    for (i = 0; i < cnt; i++) {
+        /* Key length is needed in all the cases, hash computed on demand. */
+        keys[i].len = netdev_flow_key_size(miniflow_n_values(&keys[i].mf));
+    }
+    any_miss = !dpcls_lookup(&pmd->cls, keys, rules, cnt);
+    if (OVS_UNLIKELY(any_miss) && !fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock)) {
+        uint64_t actions_stub[512 / 8], slow_stub[512 / 8];
+        struct ofpbuf actions, put_actions;
+        ovs_u128 ufid;
+
+        ofpbuf_use_stub(&actions, actions_stub, sizeof actions_stub);
+        ofpbuf_use_stub(&put_actions, slow_stub, sizeof slow_stub);
+
+        for (i = 0; i < cnt; i++) {
+            struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
+            struct ofpbuf *add_actions;
+            struct match match;
+            int error;
+
+            if (OVS_LIKELY(rules[i])) {
+                continue;
+            }
 
-    pmd_thread_setaffinity_cpu(f->id);
-reload:
-    poll_cnt = pmd_load_queues(f, &poll_list, poll_cnt);
-    atomic_read(&f->change_seq, &port_seq);
+            /* It's possible that an earlier slow path execution installed
+             * a rule covering this flow.  In this case, it's a lot cheaper
+             * to catch it here than execute a miss. */
+            netdev_flow = dp_netdev_pmd_lookup_flow(pmd, &keys[i]);
+            if (netdev_flow) {
+                rules[i] = &netdev_flow->cr;
+                continue;
+            }
 
-    for (;;) {
-        unsigned int c_port_seq;
-        int i;
+            miss_cnt++;
 
-        for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
-            dp_netdev_process_rxq_port(dp,  poll_list[i].port, poll_list[i].rx);
-        }
+            match.tun_md.valid = false;
+            miniflow_expand(&keys[i].mf, &match.flow);
 
-        if (lc++ > 1024) {
-            ovsrcu_quiesce();
+            ofpbuf_clear(&actions);
+            ofpbuf_clear(&put_actions);
 
-            /* TODO: need completely userspace based signaling method.
-             * to keep this thread entirely in userspace.
-             * For now using atomic counter. */
-            lc = 0;
-            atomic_read_explicit(&f->change_seq, &c_port_seq, memory_order_consume);
-            if (c_port_seq != port_seq) {
-                break;
+            dpif_flow_hash(dp->dpif, &match.flow, sizeof match.flow, &ufid);
+            error = dp_netdev_upcall(pmd, packets[i], &match.flow, &match.wc,
+                                     &ufid, DPIF_UC_MISS, NULL, &actions,
+                                     &put_actions);
+            if (OVS_UNLIKELY(error && error != ENOSPC)) {
+                dp_packet_delete(packets[i]);
+                lost_cnt++;
+                continue;
+            }
+
+            /* The Netlink encoding of datapath flow keys cannot express
+             * wildcarding the presence of a VLAN tag. Instead, a missing VLAN
+             * tag is interpreted as exact match on the fact that there is no
+             * VLAN.  Unless we refactor a lot of code that translates between
+             * Netlink and struct flow representations, we have to do the same
+             * here. */
+            if (!match.wc.masks.vlan_tci) {
+                match.wc.masks.vlan_tci = htons(0xffff);
+            }
+
+            /* We can't allow the packet batching in the next loop to execute
+             * the actions.  Otherwise, if there are any slow path actions,
+             * we'll send the packet up twice. */
+            dp_netdev_execute_actions(pmd, &packets[i], 1, true,
+                                      actions.data, actions.size);
+
+            add_actions = put_actions.size ? &put_actions : &actions;
+            if (OVS_LIKELY(error != ENOSPC)) {
+                /* XXX: There's a race window where a flow covering this packet
+                 * could have already been installed since we last did the flow
+                 * lookup before upcall.  This could be solved by moving the
+                 * mutex lock outside the loop, but that's an awful long time
+                 * to be locking everyone out of making flow installs.  If we
+                 * move to a per-core classifier, it would be reasonable. */
+                ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
+                netdev_flow = dp_netdev_pmd_lookup_flow(pmd, &keys[i]);
+                if (OVS_LIKELY(!netdev_flow)) {
+                    netdev_flow = dp_netdev_flow_add(pmd, &match, &ufid,
+                                                     add_actions->data,
+                                                     add_actions->size);
+                }
+                ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
+
+                emc_insert(flow_cache, &keys[i], netdev_flow);
             }
         }
-    }
 
-    if (!latch_is_set(&f->dp->exit_latch)){
-        goto reload;
+        ofpbuf_uninit(&actions);
+        ofpbuf_uninit(&put_actions);
+        fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
+        dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_LOST, lost_cnt);
+    } else if (OVS_UNLIKELY(any_miss)) {
+        for (i = 0; i < cnt; i++) {
+            if (OVS_UNLIKELY(!rules[i])) {
+                dp_packet_delete(packets[i]);
+                lost_cnt++;
+                miss_cnt++;
+            }
+        }
     }
 
-    for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
-         port_unref(poll_list[i].port);
+    for (i = 0; i < cnt; i++) {
+        struct dp_packet *packet = packets[i];
+        struct dp_netdev_flow *flow;
+
+        if (OVS_UNLIKELY(!rules[i])) {
+            continue;
+        }
+
+        flow = dp_netdev_flow_cast(rules[i]);
+
+        emc_insert(flow_cache, &keys[i], flow);
+        dp_netdev_queue_batches(packet, flow, &keys[i].mf, batches, n_batches);
     }
 
-    free(poll_list);
-    free(f->name);
-    return NULL;
+    dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_MASKED_HIT, cnt - miss_cnt);
+    dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_MISS, miss_cnt);
+    dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_LOST, lost_cnt);
 }
 
+/* Packets enter the datapath from a port (or from recirculation) here.
+ *
+ * For performance reasons a caller may choose not to initialize the metadata
+ * in 'packets': in this case 'mdinit' is false and this function needs to
+ * initialize it using 'port_no'.  If the metadata in 'packets' is already
+ * valid, 'md_is_valid' must be true and 'port_no' will be ignored. */
 static void
-dp_netdev_set_pmd_threads(struct dp_netdev *dp, int n)
+dp_netdev_input__(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
+                  struct dp_packet **packets, int cnt,
+                  bool md_is_valid, odp_port_t port_no)
 {
-    int i;
-
-    if (n == dp->n_pmd_threads) {
-        return;
+#if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
+    const size_t PKT_ARRAY_SIZE = cnt;
+#else
+    /* Sparse or MSVC doesn't like variable length array. */
+    enum { PKT_ARRAY_SIZE = NETDEV_MAX_BURST };
+#endif
+    struct netdev_flow_key keys[PKT_ARRAY_SIZE];
+    struct packet_batch batches[PKT_ARRAY_SIZE];
+    long long now = time_msec();
+    size_t newcnt, n_batches, i;
+
+    n_batches = 0;
+    newcnt = emc_processing(pmd, packets, cnt, keys, batches, &n_batches,
+                            md_is_valid, port_no);
+    if (OVS_UNLIKELY(newcnt)) {
+        fast_path_processing(pmd, packets, newcnt, keys, batches, &n_batches);
     }
 
-    /* Stop existing threads. */
-    latch_set(&dp->exit_latch);
-    dp_netdev_reload_pmd_threads(dp);
-    for (i = 0; i < dp->n_pmd_threads; i++) {
-        struct pmd_thread *f = &dp->pmd_threads[i];
-
-        xpthread_join(f->thread, NULL);
+    for (i = 0; i < n_batches; i++) {
+        batches[i].flow->batch = NULL;
     }
-    latch_poll(&dp->exit_latch);
-    free(dp->pmd_threads);
-
-    /* Start new threads. */
-    dp->pmd_threads = xmalloc(n * sizeof *dp->pmd_threads);
-    dp->n_pmd_threads = n;
-
-    for (i = 0; i < n; i++) {
-        struct pmd_thread *f = &dp->pmd_threads[i];
-
-        f->dp = dp;
-        f->id = i;
-        atomic_store(&f->change_seq, 1);
 
-        /* Each thread will distribute all devices rx-queues among
-         * themselves. */
-        xpthread_create(&f->thread, NULL, pmd_thread_main, f);
+    for (i = 0; i < n_batches; i++) {
+        packet_batch_execute(&batches[i], pmd, now);
     }
 }
 
-\f
-static void *
-dp_netdev_flow_stats_new_cb(void)
+static void
+dp_netdev_input(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
+                struct dp_packet **packets, int cnt,
+                odp_port_t port_no)
 {
-    struct dp_netdev_flow_stats *bucket = xzalloc_cacheline(sizeof *bucket);
-    ovs_mutex_init(&bucket->mutex);
-    return bucket;
+     dp_netdev_input__(pmd, packets, cnt, false, port_no);
 }
 
 static void
-dp_netdev_flow_used(struct dp_netdev_flow *netdev_flow,
-                    const struct ofpbuf *packet,
-                    const struct miniflow *key)
+dp_netdev_recirculate(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
+                      struct dp_packet **packets, int cnt)
 {
-    uint16_t tcp_flags = miniflow_get_tcp_flags(key);
-    long long int now = time_msec();
-    struct dp_netdev_flow_stats *bucket;
-
-    bucket = ovsthread_stats_bucket_get(&netdev_flow->stats,
-                                        dp_netdev_flow_stats_new_cb);
-
-    ovs_mutex_lock(&bucket->mutex);
-    bucket->used = MAX(now, bucket->used);
-    bucket->packet_count++;
-    bucket->byte_count += ofpbuf_size(packet);
-    bucket->tcp_flags |= tcp_flags;
-    ovs_mutex_unlock(&bucket->mutex);
+     dp_netdev_input__(pmd, packets, cnt, true, 0);
 }
 
-static void *
-dp_netdev_stats_new_cb(void)
-{
-    struct dp_netdev_stats *bucket = xzalloc_cacheline(sizeof *bucket);
-    ovs_mutex_init(&bucket->mutex);
-    return bucket;
-}
+struct dp_netdev_execute_aux {
+    struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
+};
 
 static void
-dp_netdev_count_packet(struct dp_netdev *dp, enum dp_stat_type type)
+dpif_netdev_register_dp_purge_cb(struct dpif *dpif, dp_purge_callback *cb,
+                                 void *aux)
 {
-    struct dp_netdev_stats *bucket;
-
-    bucket = ovsthread_stats_bucket_get(&dp->stats, dp_netdev_stats_new_cb);
-    ovs_mutex_lock(&bucket->mutex);
-    bucket->n[type]++;
-    ovs_mutex_unlock(&bucket->mutex);
+    struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
+    dp->dp_purge_aux = aux;
+    dp->dp_purge_cb = cb;
 }
 
 static void
-dp_netdev_input(struct dp_netdev *dp, struct ofpbuf *packet,
-                struct pkt_metadata *md)
-    OVS_REQ_RDLOCK(dp->port_rwlock)
+dpif_netdev_register_upcall_cb(struct dpif *dpif, upcall_callback *cb,
+                               void *aux)
 {
-    struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
-    struct miniflow key;
-    uint32_t buf[FLOW_U32S];
-
-    if (ofpbuf_size(packet) < ETH_HEADER_LEN) {
-        ofpbuf_delete(packet);
-        return;
-    }
-    miniflow_initialize(&key, buf);
-    miniflow_extract(packet, md, &key);
-
-    netdev_flow = dp_netdev_lookup_flow(dp, &key);
-    if (netdev_flow) {
-        struct dp_netdev_actions *actions;
-
-        dp_netdev_flow_used(netdev_flow, packet, &key);
-
-        actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
-        dp_netdev_execute_actions(dp, &key, packet, true, md,
-                                  actions->actions, actions->size);
-        dp_netdev_count_packet(dp, DP_STAT_HIT);
-    } else if (dp->handler_queues) {
-        dp_netdev_count_packet(dp, DP_STAT_MISS);
-        dp_netdev_output_userspace(dp, packet,
-                                   miniflow_hash_5tuple(&key, 0)
-                                   % dp->n_handlers,
-                                   DPIF_UC_MISS, &key, NULL);
-        ofpbuf_delete(packet);
-    }
+    struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
+    dp->upcall_aux = aux;
+    dp->upcall_cb = cb;
 }
 
 static void
-dp_netdev_port_input(struct dp_netdev *dp, struct ofpbuf *packet,
-                     struct pkt_metadata *md)
-    OVS_REQ_RDLOCK(dp->port_rwlock)
+dp_netdev_drop_packets(struct dp_packet **packets, int cnt, bool may_steal)
 {
-    uint32_t *recirc_depth = recirc_depth_get();
+    if (may_steal) {
+        int i;
 
-    *recirc_depth = 0;
-    dp_netdev_input(dp, packet, md);
+        for (i = 0; i < cnt; i++) {
+            dp_packet_delete(packets[i]);
+        }
+    }
 }
 
 static int
-dp_netdev_output_userspace(struct dp_netdev *dp, struct ofpbuf *packet,
-                           int queue_no, int type, const struct miniflow *key,
-                           const struct nlattr *userdata)
+push_tnl_action(const struct dp_netdev *dp,
+                   const struct nlattr *attr,
+                   struct dp_packet **packets, int cnt)
 {
-    struct dp_netdev_queue *q;
-    int error;
+    struct dp_netdev_port *tun_port;
+    const struct ovs_action_push_tnl *data;
 
-    fat_rwlock_rdlock(&dp->queue_rwlock);
-    q = &dp->handler_queues[queue_no];
-    ovs_mutex_lock(&q->mutex);
-    if (q->head - q->tail < MAX_QUEUE_LEN) {
-        struct dp_netdev_upcall *u = &q->upcalls[q->head++ & QUEUE_MASK];
-        struct dpif_upcall *upcall = &u->upcall;
-        struct ofpbuf *buf = &u->buf;
-        size_t buf_size;
-        struct flow flow;
+    data = nl_attr_get(attr);
 
-        upcall->type = type;
-
-        /* Allocate buffer big enough for everything. */
-        buf_size = ODPUTIL_FLOW_KEY_BYTES;
-        if (userdata) {
-            buf_size += NLA_ALIGN(userdata->nla_len);
-        }
-        buf_size += ofpbuf_size(packet);
-        ofpbuf_init(buf, buf_size);
-
-        /* Put ODP flow. */
-        miniflow_expand(key, &flow);
-        odp_flow_key_from_flow(buf, &flow, NULL, flow.in_port.odp_port);
-        upcall->key = ofpbuf_data(buf);
-        upcall->key_len = ofpbuf_size(buf);
-
-        /* Put userdata. */
-        if (userdata) {
-            upcall->userdata = ofpbuf_put(buf, userdata,
-                                          NLA_ALIGN(userdata->nla_len));
-        }
+    tun_port = dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(data->tnl_port));
+    if (!tun_port) {
+        return -EINVAL;
+    }
+    netdev_push_header(tun_port->netdev, packets, cnt, data);
 
-        ofpbuf_set_data(&upcall->packet,
-                        ofpbuf_put(buf, ofpbuf_data(packet), ofpbuf_size(packet)));
-        ofpbuf_set_size(&upcall->packet, ofpbuf_size(packet));
+    return 0;
+}
 
-        seq_change(q->seq);
+static void
+dp_netdev_clone_pkt_batch(struct dp_packet **dst_pkts,
+                          struct dp_packet **src_pkts, int cnt)
+{
+    int i;
 
-        error = 0;
-    } else {
-        dp_netdev_count_packet(dp, DP_STAT_LOST);
-        error = ENOBUFS;
+    for (i = 0; i < cnt; i++) {
+        dst_pkts[i] = dp_packet_clone(src_pkts[i]);
     }
-    ovs_mutex_unlock(&q->mutex);
-    fat_rwlock_unlock(&dp->queue_rwlock);
-
-    return error;
 }
 
-struct dp_netdev_execute_aux {
-    struct dp_netdev *dp;
-    const struct miniflow *key;
-};
-
 static void
-dp_execute_cb(void *aux_, struct ofpbuf *packet,
-              struct pkt_metadata *md,
+dp_execute_cb(void *aux_, struct dp_packet **packets, int cnt,
               const struct nlattr *a, bool may_steal)
     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
 {
     struct dp_netdev_execute_aux *aux = aux_;
+    uint32_t *depth = recirc_depth_get();
+    struct dp_netdev_pmd_thread *pmd = aux->pmd;
+    struct dp_netdev *dp = pmd->dp;
     int type = nl_attr_type(a);
     struct dp_netdev_port *p;
-    uint32_t *depth = recirc_depth_get();
+    int i;
 
     switch ((enum ovs_action_attr)type) {
     case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
-        p = dp_netdev_lookup_port(aux->dp, u32_to_odp(nl_attr_get_u32(a)));
-        if (p) {
-            netdev_send(p->netdev, packet, may_steal);
+        p = dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(nl_attr_get_u32(a)));
+        if (OVS_LIKELY(p)) {
+            int tx_qid;
+
+            atomic_read_relaxed(&pmd->tx_qid, &tx_qid);
+
+            netdev_send(p->netdev, tx_qid, packets, cnt, may_steal);
+            return;
         }
         break;
 
-    case OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE: {
-        const struct nlattr *userdata;
-
-        userdata = nl_attr_find_nested(a, OVS_USERSPACE_ATTR_USERDATA);
+    case OVS_ACTION_ATTR_TUNNEL_PUSH:
+        if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
+            struct dp_packet *tnl_pkt[NETDEV_MAX_BURST];
+            int err;
 
-        dp_netdev_output_userspace(aux->dp, packet,
-                                   miniflow_hash_5tuple(aux->key, 0)
-                                       % aux->dp->n_handlers,
-                                   DPIF_UC_ACTION, aux->key,
-                                   userdata);
+            if (!may_steal) {
+                dp_netdev_clone_pkt_batch(tnl_pkt, packets, cnt);
+                packets = tnl_pkt;
+            }
 
-        if (may_steal) {
-            ofpbuf_delete(packet);
+            err = push_tnl_action(dp, a, packets, cnt);
+            if (!err) {
+                (*depth)++;
+                dp_netdev_recirculate(pmd, packets, cnt);
+                (*depth)--;
+            } else {
+                dp_netdev_drop_packets(tnl_pkt, cnt, !may_steal);
+            }
+            return;
         }
         break;
-    }
 
-    case OVS_ACTION_ATTR_HASH: {
-        const struct ovs_action_hash *hash_act;
-        uint32_t hash;
+    case OVS_ACTION_ATTR_TUNNEL_POP:
+        if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
+            odp_port_t portno = u32_to_odp(nl_attr_get_u32(a));
 
-        hash_act = nl_attr_get(a);
-        if (hash_act->hash_alg == OVS_HASH_ALG_L4) {
-            /* Hash need not be symmetric, nor does it need to include
-             * L2 fields. */
-            hash = miniflow_hash_5tuple(aux->key, hash_act->hash_basis);
-            if (!hash) {
-                hash = 1; /* 0 is not valid */
-            }
+            p = dp_netdev_lookup_port(dp, portno);
+            if (p) {
+                struct dp_packet *tnl_pkt[NETDEV_MAX_BURST];
+                int err;
 
-        } else {
-            VLOG_WARN("Unknown hash algorithm specified for the hash action.");
-            hash = 2;
+                if (!may_steal) {
+                   dp_netdev_clone_pkt_batch(tnl_pkt, packets, cnt);
+                   packets = tnl_pkt;
+                }
+
+                err = netdev_pop_header(p->netdev, packets, cnt);
+                if (!err) {
+
+                    for (i = 0; i < cnt; i++) {
+                        packets[i]->md.in_port.odp_port = portno;
+                    }
+
+                    (*depth)++;
+                    dp_netdev_recirculate(pmd, packets, cnt);
+                    (*depth)--;
+                } else {
+                    dp_netdev_drop_packets(tnl_pkt, cnt, !may_steal);
+                }
+                return;
+            }
         }
+        break;
 
-        md->dp_hash = hash;
+    case OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE:
+        if (!fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock)) {
+            const struct nlattr *userdata;
+            struct ofpbuf actions;
+            struct flow flow;
+            ovs_u128 ufid;
+
+            userdata = nl_attr_find_nested(a, OVS_USERSPACE_ATTR_USERDATA);
+            ofpbuf_init(&actions, 0);
+
+            for (i = 0; i < cnt; i++) {
+                int error;
+
+                ofpbuf_clear(&actions);
+
+                flow_extract(packets[i], &flow);
+                dpif_flow_hash(dp->dpif, &flow, sizeof flow, &ufid);
+                error = dp_netdev_upcall(pmd, packets[i], &flow, NULL, &ufid,
+                                         DPIF_UC_ACTION, userdata,&actions,
+                                         NULL);
+                if (!error || error == ENOSPC) {
+                    dp_netdev_execute_actions(pmd, &packets[i], 1, may_steal,
+                                              actions.data, actions.size);
+                } else if (may_steal) {
+                    dp_packet_delete(packets[i]);
+                }
+            }
+            ofpbuf_uninit(&actions);
+            fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
+
+            return;
+        }
         break;
-    }
 
     case OVS_ACTION_ATTR_RECIRC:
         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
-            struct pkt_metadata recirc_md = *md;
-            struct ofpbuf *recirc_packet;
+            struct dp_packet *recirc_pkts[NETDEV_MAX_BURST];
+
+            if (!may_steal) {
+               dp_netdev_clone_pkt_batch(recirc_pkts, packets, cnt);
+               packets = recirc_pkts;
+            }
 
-            recirc_packet = may_steal ? packet : ofpbuf_clone(packet);
-            recirc_md.recirc_id = nl_attr_get_u32(a);
+            for (i = 0; i < cnt; i++) {
+                packets[i]->md.recirc_id = nl_attr_get_u32(a);
+            }
 
             (*depth)++;
-            dp_netdev_input(aux->dp, recirc_packet, &recirc_md);
+            dp_netdev_recirculate(pmd, packets, cnt);
             (*depth)--;
 
-            break;
-        } else {
-            VLOG_WARN("Packet dropped. Max recirculation depth exceeded.");
+            return;
         }
+
+        VLOG_WARN("Packet dropped. Max recirculation depth exceeded.");
+        break;
+
+    case OVS_ACTION_ATTR_CT:
+        /* If a flow with this action is slow-pathed, datapath assistance is
+         * required to implement it. However, we don't support this action
+         * in the userspace datapath. */
+        VLOG_WARN("Cannot execute conntrack action in userspace.");
         break;
 
     case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
@@ -2197,27 +3879,32 @@ dp_execute_cb(void *aux_, struct ofpbuf *packet,
     case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_MPLS:
     case OVS_ACTION_ATTR_POP_MPLS:
     case OVS_ACTION_ATTR_SET:
+    case OVS_ACTION_ATTR_SET_MASKED:
     case OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE:
+    case OVS_ACTION_ATTR_HASH:
     case OVS_ACTION_ATTR_UNSPEC:
     case __OVS_ACTION_ATTR_MAX:
         OVS_NOT_REACHED();
     }
+
+    dp_netdev_drop_packets(packets, cnt, may_steal);
 }
 
 static void
-dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev *dp, const struct miniflow *key,
-                          struct ofpbuf *packet, bool may_steal,
-                          struct pkt_metadata *md,
+dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
+                          struct dp_packet **packets, int cnt,
+                          bool may_steal,
                           const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
 {
-    struct dp_netdev_execute_aux aux = {dp, key};
+    struct dp_netdev_execute_aux aux = { pmd };
 
-    odp_execute_actions(&aux, packet, may_steal, md,
-                        actions, actions_len, dp_execute_cb);
+    odp_execute_actions(&aux, packets, cnt, may_steal, actions,
+                        actions_len, dp_execute_cb);
 }
 
 const struct dpif_class dpif_netdev_class = {
     "netdev",
+    dpif_netdev_init,
     dpif_netdev_enumerate,
     dpif_netdev_port_open_type,
     dpif_netdev_open,
@@ -2236,31 +3923,37 @@ const struct dpif_class dpif_netdev_class = {
     dpif_netdev_port_dump_done,
     dpif_netdev_port_poll,
     dpif_netdev_port_poll_wait,
-    dpif_netdev_flow_get,
-    dpif_netdev_flow_put,
-    dpif_netdev_flow_del,
     dpif_netdev_flow_flush,
-    dpif_netdev_flow_dump_state_init,
-    dpif_netdev_flow_dump_start,
+    dpif_netdev_flow_dump_create,
+    dpif_netdev_flow_dump_destroy,
+    dpif_netdev_flow_dump_thread_create,
+    dpif_netdev_flow_dump_thread_destroy,
     dpif_netdev_flow_dump_next,
-    NULL,
-    dpif_netdev_flow_dump_done,
-    dpif_netdev_flow_dump_state_uninit,
-    dpif_netdev_execute,
-    NULL,                       /* operate */
-    dpif_netdev_recv_set,
-    dpif_netdev_handlers_set,
+    dpif_netdev_operate,
+    NULL,                       /* recv_set */
+    NULL,                       /* handlers_set */
+    dpif_netdev_pmd_set,
     dpif_netdev_queue_to_priority,
-    dpif_netdev_recv,
-    dpif_netdev_recv_wait,
-    dpif_netdev_recv_purge,
+    NULL,                       /* recv */
+    NULL,                       /* recv_wait */
+    NULL,                       /* recv_purge */
+    dpif_netdev_register_dp_purge_cb,
+    dpif_netdev_register_upcall_cb,
+    dpif_netdev_enable_upcall,
+    dpif_netdev_disable_upcall,
+    dpif_netdev_get_datapath_version,
+    NULL,                       /* ct_dump_start */
+    NULL,                       /* ct_dump_next */
+    NULL,                       /* ct_dump_done */
+    NULL,                       /* ct_flush */
 };
 
 static void
 dpif_dummy_change_port_number(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
                               const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
 {
-    struct dp_netdev_port *port;
+    struct dp_netdev_port *old_port;
+    struct dp_netdev_port *new_port;
     struct dp_netdev *dp;
     odp_port_t port_no;
 
@@ -2274,8 +3967,8 @@ dpif_dummy_change_port_number(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
 
-    ovs_rwlock_wrlock(&dp->port_rwlock);
-    if (get_port_by_name(dp, argv[2], &port)) {
+    ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
+    if (get_port_by_name(dp, argv[2], &old_port)) {
         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown port");
         goto exit;
     }
@@ -2289,14 +3982,52 @@ dpif_dummy_change_port_number(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
         unixctl_command_reply_error(conn, "port number already in use");
         goto exit;
     }
-    hmap_remove(&dp->ports, &port->node);
-    port->port_no = port_no;
-    hmap_insert(&dp->ports, &port->node, hash_int(odp_to_u32(port_no), 0));
+
+    /* Remove old port. */
+    cmap_remove(&dp->ports, &old_port->node, hash_port_no(old_port->port_no));
+    ovsrcu_postpone(free, old_port);
+
+    /* Insert new port (cmap semantics mean we cannot re-insert 'old_port'). */
+    new_port = xmemdup(old_port, sizeof *old_port);
+    new_port->port_no = port_no;
+    cmap_insert(&dp->ports, &new_port->node, hash_port_no(port_no));
+
     seq_change(dp->port_seq);
     unixctl_command_reply(conn, NULL);
 
 exit:
-    ovs_rwlock_unlock(&dp->port_rwlock);
+    ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
+    dp_netdev_unref(dp);
+}
+
+static void
+dpif_dummy_delete_port(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
+                       const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
+{
+    struct dp_netdev_port *port;
+    struct dp_netdev *dp;
+
+    ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
+    dp = shash_find_data(&dp_netdevs, argv[1]);
+    if (!dp || !dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class)) {
+        ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
+        unixctl_command_reply_error(conn, "unknown datapath or not a dummy");
+        return;
+    }
+    ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
+    ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
+
+    ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
+    if (get_port_by_name(dp, argv[2], &port)) {
+        unixctl_command_reply_error(conn, "unknown port");
+    } else if (port->port_no == ODPP_LOCAL) {
+        unixctl_command_reply_error(conn, "can't delete local port");
+    } else {
+        do_del_port(dp, port);
+        unixctl_command_reply(conn, NULL);
+    }
+    ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
+
     dp_netdev_unref(dp);
 }
 
@@ -2311,26 +4042,251 @@ dpif_dummy_register__(const char *type)
     dp_register_provider(class);
 }
 
+static void
+dpif_dummy_override(const char *type)
+{
+    int error;
+
+    /*
+     * Ignore EAFNOSUPPORT to allow --enable-dummy=system with
+     * a userland-only build.  It's useful for testsuite.
+     */
+    error = dp_unregister_provider(type);
+    if (error == 0 || error == EAFNOSUPPORT) {
+        dpif_dummy_register__(type);
+    }
+}
+
 void
-dpif_dummy_register(bool override)
+dpif_dummy_register(enum dummy_level level)
 {
-    if (override) {
+    if (level == DUMMY_OVERRIDE_ALL) {
         struct sset types;
         const char *type;
 
         sset_init(&types);
         dp_enumerate_types(&types);
         SSET_FOR_EACH (type, &types) {
-            if (!dp_unregister_provider(type)) {
-                dpif_dummy_register__(type);
-            }
+            dpif_dummy_override(type);
         }
         sset_destroy(&types);
+    } else if (level == DUMMY_OVERRIDE_SYSTEM) {
+        dpif_dummy_override("system");
     }
 
     dpif_dummy_register__("dummy");
 
     unixctl_command_register("dpif-dummy/change-port-number",
-                             "DP PORT NEW-NUMBER",
+                             "dp port new-number",
                              3, 3, dpif_dummy_change_port_number, NULL);
+    unixctl_command_register("dpif-dummy/delete-port", "dp port",
+                             2, 2, dpif_dummy_delete_port, NULL);
+}
+\f
+/* Datapath Classifier. */
+
+/* A set of rules that all have the same fields wildcarded. */
+struct dpcls_subtable {
+    /* The fields are only used by writers. */
+    struct cmap_node cmap_node OVS_GUARDED; /* Within dpcls 'subtables_map'. */
+
+    /* These fields are accessed by readers. */
+    struct cmap rules;           /* Contains "struct dpcls_rule"s. */
+    struct netdev_flow_key mask; /* Wildcards for fields (const). */
+    /* 'mask' must be the last field, additional space is allocated here. */
+};
+
+/* Initializes 'cls' as a classifier that initially contains no classification
+ * rules. */
+static void
+dpcls_init(struct dpcls *cls)
+{
+    cmap_init(&cls->subtables_map);
+    pvector_init(&cls->subtables);
+}
+
+static void
+dpcls_destroy_subtable(struct dpcls *cls, struct dpcls_subtable *subtable)
+{
+    pvector_remove(&cls->subtables, subtable);
+    cmap_remove(&cls->subtables_map, &subtable->cmap_node,
+                subtable->mask.hash);
+    cmap_destroy(&subtable->rules);
+    ovsrcu_postpone(free, subtable);
+}
+
+/* Destroys 'cls'.  Rules within 'cls', if any, are not freed; this is the
+ * caller's responsibility.
+ * May only be called after all the readers have been terminated. */
+static void
+dpcls_destroy(struct dpcls *cls)
+{
+    if (cls) {
+        struct dpcls_subtable *subtable;
+
+        CMAP_FOR_EACH (subtable, cmap_node, &cls->subtables_map) {
+            ovs_assert(cmap_count(&subtable->rules) == 0);
+            dpcls_destroy_subtable(cls, subtable);
+        }
+        cmap_destroy(&cls->subtables_map);
+        pvector_destroy(&cls->subtables);
+    }
+}
+
+static struct dpcls_subtable *
+dpcls_create_subtable(struct dpcls *cls, const struct netdev_flow_key *mask)
+{
+    struct dpcls_subtable *subtable;
+
+    /* Need to add one. */
+    subtable = xmalloc(sizeof *subtable
+                       - sizeof subtable->mask.mf + mask->len);
+    cmap_init(&subtable->rules);
+    netdev_flow_key_clone(&subtable->mask, mask);
+    cmap_insert(&cls->subtables_map, &subtable->cmap_node, mask->hash);
+    pvector_insert(&cls->subtables, subtable, 0);
+    pvector_publish(&cls->subtables);
+
+    return subtable;
+}
+
+static inline struct dpcls_subtable *
+dpcls_find_subtable(struct dpcls *cls, const struct netdev_flow_key *mask)
+{
+    struct dpcls_subtable *subtable;
+
+    CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (subtable, cmap_node, mask->hash,
+                             &cls->subtables_map) {
+        if (netdev_flow_key_equal(&subtable->mask, mask)) {
+            return subtable;
+        }
+    }
+    return dpcls_create_subtable(cls, mask);
+}
+
+/* Insert 'rule' into 'cls'. */
+static void
+dpcls_insert(struct dpcls *cls, struct dpcls_rule *rule,
+             const struct netdev_flow_key *mask)
+{
+    struct dpcls_subtable *subtable = dpcls_find_subtable(cls, mask);
+
+    rule->mask = &subtable->mask;
+    cmap_insert(&subtable->rules, &rule->cmap_node, rule->flow.hash);
+}
+
+/* Removes 'rule' from 'cls', also destructing the 'rule'. */
+static void
+dpcls_remove(struct dpcls *cls, struct dpcls_rule *rule)
+{
+    struct dpcls_subtable *subtable;
+
+    ovs_assert(rule->mask);
+
+    INIT_CONTAINER(subtable, rule->mask, mask);
+
+    if (cmap_remove(&subtable->rules, &rule->cmap_node, rule->flow.hash)
+        == 0) {
+        dpcls_destroy_subtable(cls, subtable);
+        pvector_publish(&cls->subtables);
+    }
+}
+
+/* Returns true if 'target' satisfies 'key' in 'mask', that is, if each 1-bit
+ * in 'mask' the values in 'key' and 'target' are the same. */
+static inline bool
+dpcls_rule_matches_key(const struct dpcls_rule *rule,
+                       const struct netdev_flow_key *target)
+{
+    const uint64_t *keyp = miniflow_get_values(&rule->flow.mf);
+    const uint64_t *maskp = miniflow_get_values(&rule->mask->mf);
+    uint64_t value;
+
+    NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_FLOWMAP(value, target, rule->flow.mf.map) {
+        if (OVS_UNLIKELY((value & *maskp++) != *keyp++)) {
+            return false;
+        }
+    }
+    return true;
+}
+
+/* For each miniflow in 'flows' performs a classifier lookup writing the result
+ * into the corresponding slot in 'rules'.  If a particular entry in 'flows' is
+ * NULL it is skipped.
+ *
+ * This function is optimized for use in the userspace datapath and therefore
+ * does not implement a lot of features available in the standard
+ * classifier_lookup() function.  Specifically, it does not implement
+ * priorities, instead returning any rule which matches the flow.
+ *
+ * Returns true if all flows found a corresponding rule. */
+static bool
+dpcls_lookup(const struct dpcls *cls, const struct netdev_flow_key keys[],
+             struct dpcls_rule **rules, const size_t cnt)
+{
+    /* The batch size 16 was experimentally found faster than 8 or 32. */
+    typedef uint16_t map_type;
+#define MAP_BITS (sizeof(map_type) * CHAR_BIT)
+
+#if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
+    const int N_MAPS = DIV_ROUND_UP(cnt, MAP_BITS);
+#else
+    enum { N_MAPS = DIV_ROUND_UP(NETDEV_MAX_BURST, MAP_BITS) };
+#endif
+    map_type maps[N_MAPS];
+    struct dpcls_subtable *subtable;
+
+    memset(maps, 0xff, sizeof maps);
+    if (cnt % MAP_BITS) {
+        maps[N_MAPS - 1] >>= MAP_BITS - cnt % MAP_BITS; /* Clear extra bits. */
+    }
+    memset(rules, 0, cnt * sizeof *rules);
+
+    PVECTOR_FOR_EACH (subtable, &cls->subtables) {
+        const struct netdev_flow_key *mkeys = keys;
+        struct dpcls_rule **mrules = rules;
+        map_type remains = 0;
+        int m;
+
+        BUILD_ASSERT_DECL(sizeof remains == sizeof *maps);
+
+        for (m = 0; m < N_MAPS; m++, mkeys += MAP_BITS, mrules += MAP_BITS) {
+            uint32_t hashes[MAP_BITS];
+            const struct cmap_node *nodes[MAP_BITS];
+            unsigned long map = maps[m];
+            int i;
+
+            if (!map) {
+                continue; /* Skip empty maps. */
+            }
+
+            /* Compute hashes for the remaining keys. */
+            ULLONG_FOR_EACH_1(i, map) {
+                hashes[i] = netdev_flow_key_hash_in_mask(&mkeys[i],
+                                                         &subtable->mask);
+            }
+            /* Lookup. */
+            map = cmap_find_batch(&subtable->rules, map, hashes, nodes);
+            /* Check results. */
+            ULLONG_FOR_EACH_1(i, map) {
+                struct dpcls_rule *rule;
+
+                CMAP_NODE_FOR_EACH (rule, cmap_node, nodes[i]) {
+                    if (OVS_LIKELY(dpcls_rule_matches_key(rule, &mkeys[i]))) {
+                        mrules[i] = rule;
+                        goto next;
+                    }
+                }
+                ULLONG_SET0(map, i);  /* Did not match. */
+            next:
+                ;                     /* Keep Sparse happy. */
+            }
+            maps[m] &= ~map;          /* Clear the found rules. */
+            remains |= maps[m];
+        }
+        if (!remains) {
+            return true;              /* All found. */
+        }
+    }
+    return false;                     /* Some misses. */
 }