openflow: Table maintenance commands for Geneve options.
[cascardo/ovs.git] / ofproto / ofproto-dpif-rid.c
index e75dfc8..f1b3bdc 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright (c) 2014 Nicira, Inc.
+ * Copyright (c) 2014, 2015 Nicira, Inc.
  *
  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
  * you may not use this file except in compliance with the License.
 
 #include <config.h>
 
-#include "hmap.h"
-#include "hash.h"
-#include "ovs-thread.h"
+#include "ofpbuf.h"
+#include "ofproto-dpif.h"
 #include "ofproto-dpif-rid.h"
+#include "ofproto-provider.h"
+#include "openvswitch/vlog.h"
 
-struct rid_map {
-    struct hmap map;
-};
-
-struct rid_node {
-    struct hmap_node node;
-    uint32_t recirc_id;
-};
-
-struct rid_pool {
-    struct rid_map ridmap;
-    uint32_t base;         /* IDs in the range of [base, base + n_ids). */
-    uint32_t n_ids;        /* Total number of ids in the pool. */
-    uint32_t next_free_id; /* Possible next free id. */
-};
-
-struct recirc_id_pool {
-    struct ovs_mutex lock;
-    struct rid_pool rids;
-};
-
-#define RECIRC_ID_BASE  300
-#define RECIRC_ID_N_IDS  1024
-
-static void rid_pool_init(struct rid_pool *rids,
-                         uint32_t base, uint32_t n_ids);
-static void rid_pool_uninit(struct rid_pool *pool);
-static uint32_t rid_pool_alloc_id(struct rid_pool *pool);
-static void rid_pool_free_id(struct rid_pool *rids, uint32_t rid);
-static struct rid_node *rid_pool_find(struct rid_pool *rids, uint32_t id);
-static struct rid_node *rid_pool_add(struct rid_pool *rids, uint32_t id);
-
-struct recirc_id_pool *
-recirc_id_pool_create(void)
-{
-    struct recirc_id_pool *pool;
+VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(ofproto_dpif_rid);
 
-    pool = xmalloc(sizeof *pool);
-    rid_pool_init(&pool->rids, RECIRC_ID_BASE, RECIRC_ID_N_IDS);
-    ovs_mutex_init(&pool->lock);
+static struct ovs_mutex mutex;
 
-    return pool;
-}
+static struct cmap id_map;
+static struct cmap metadata_map;
+
+static struct ovs_list expiring OVS_GUARDED_BY(mutex);
+static struct ovs_list expired OVS_GUARDED_BY(mutex);
+
+static uint32_t next_id OVS_GUARDED_BY(mutex); /* Possible next free id. */
+
+#define RECIRC_POOL_STATIC_IDS 1024
 
 void
-recirc_id_pool_destroy(struct recirc_id_pool *pool)
+recirc_init(void)
 {
-    rid_pool_uninit(&pool->rids);
-    ovs_mutex_destroy(&pool->lock);
-    free(pool);
+    static struct ovsthread_once once = OVSTHREAD_ONCE_INITIALIZER;
+
+    if (ovsthread_once_start(&once)) {
+        ovs_mutex_init(&mutex);
+        ovs_mutex_lock(&mutex);
+        next_id = 1; /* 0 is not a valid ID. */
+        cmap_init(&id_map);
+        cmap_init(&metadata_map);
+        list_init(&expiring);
+        list_init(&expired);
+        ovs_mutex_unlock(&mutex);
+
+        ovsthread_once_done(&once);
+    }
+
 }
 
-uint32_t
-recirc_id_alloc(struct recirc_id_pool *pool)
+/* This should be called by the revalidator once at each round (every 500ms or
+ * more). */
+void
+recirc_run(void)
 {
-    uint32_t id;
-
-    ovs_mutex_lock(&pool->lock);
-    id = rid_pool_alloc_id(&pool->rids);
-    ovs_mutex_unlock(&pool->lock);
+    static long long int last = 0;
+    long long int now = time_msec();
+
+    /* Do maintenance at most 4 times / sec. */
+    ovs_mutex_lock(&mutex);
+    if (now - last > 250) {
+        struct recirc_id_node *node;
+
+        last = now;
+
+        /* Nodes in 'expiring' and 'expired' lists have the refcount of zero,
+         * which means that while they can still be found (by id), no new
+         * references can be taken on them.  We have removed the entry from the
+         * 'metadata_map', at the time when refcount reached zero, causing any
+         * new translations to allocate a new ID.  This allows the expiring
+         * entry to be safely deleted while any sudden new use of the similar
+         * recirculation will safely start using a new recirculation ID.  When
+         * the refcount gets to zero, the node is also added to the 'expiring'
+         * list.  At any time after that the nodes in the 'expiring' list can
+         * be moved to the 'expired' list, from which they are deleted at least
+         * 250ms afterwards. */
+
+        /* Delete the expired.  These have been lingering for at least 250 ms,
+         * which should be enough for any ongoing recirculations to be
+         * finished. */
+        LIST_FOR_EACH_POP (node, exp_node, &expired) {
+            cmap_remove(&id_map, &node->id_node, node->id);
+            ovsrcu_postpone(free, node);
+        }
 
-    return id;
+        if (!list_is_empty(&expiring)) {
+            /* 'expired' is now empty, move nodes in 'expiring' to it. */
+            list_splice(&expired, list_front(&expiring), &expiring);
+        }
+    }
+    ovs_mutex_unlock(&mutex);
 }
 
-void
-recirc_id_free(struct recirc_id_pool *pool, uint32_t id)
+/* We use the id as the hash value, which works due to cmap internal rehashing.
+ * We also only insert nodes with unique IDs, so all possible hash collisions
+ * remain internal to the cmap. */
+static struct recirc_id_node *
+recirc_find__(uint32_t id)
+    OVS_REQUIRES(mutex)
 {
-    ovs_mutex_lock(&pool->lock);
-    rid_pool_free_id(&pool->rids, id);
-    ovs_mutex_unlock(&pool->lock);
+    struct cmap_node *node = cmap_find_protected(&id_map, id);
+
+    return node ? CONTAINER_OF(node, struct recirc_id_node, id_node) : NULL;
 }
 
-static void
-rid_pool_init(struct rid_pool *rids, uint32_t base, uint32_t n_ids)
+/* Lockless RCU protected lookup.  If node is needed accross RCU quiescent
+ * state, caller should copy the contents. */
+const struct recirc_id_node *
+recirc_id_node_find(uint32_t id)
 {
-    rids->base = base;
-    rids->n_ids = n_ids;
-    rids->next_free_id = base;
-    hmap_init(&rids->ridmap.map);
+    const struct cmap_node *node = cmap_find(&id_map, id);
+
+    return node
+        ? CONTAINER_OF(node, const struct recirc_id_node, id_node)
+        : NULL;
 }
 
-static void
-rid_pool_uninit(struct rid_pool *rids)
+static uint32_t
+recirc_metadata_hash(struct ofproto_dpif *ofproto, uint8_t table_id,
+                     struct recirc_metadata *md, struct ofpbuf *stack,
+                     uint32_t action_set_len, uint32_t ofpacts_len,
+                     const struct ofpact *ofpacts)
 {
-    struct rid_node *rid, *next;
+    uint32_t hash;
+
+    BUILD_ASSERT(OFPACT_ALIGNTO == sizeof(uint64_t));
 
-    HMAP_FOR_EACH_SAFE(rid, next, node, &rids->ridmap.map) {
-        hmap_remove(&rids->ridmap.map, &rid->node);
-        free(rid);
+    hash = hash_pointer(ofproto, 0);
+    hash = hash_int(table_id, hash);
+    hash = hash_words64((const uint64_t *)md, sizeof *md / sizeof(uint64_t),
+                        hash);
+    if (stack && stack->size != 0) {
+        hash = hash_words64((const uint64_t *)stack->data,
+                            stack->size / sizeof(uint64_t), hash);
     }
+    hash = hash_int(action_set_len, hash);
+    if (ofpacts_len) {
+        hash = hash_words64(ALIGNED_CAST(const uint64_t *, ofpacts),
+                            OFPACT_ALIGN(ofpacts_len) / sizeof(uint64_t),
+                            hash);
+    }
+    return hash;
+}
 
-    hmap_destroy(&rids->ridmap.map);
+static bool
+recirc_metadata_equal(const struct recirc_id_node *node,
+                      struct ofproto_dpif *ofproto, uint8_t table_id,
+                      struct recirc_metadata *md, struct ofpbuf *stack,
+                      uint32_t action_set_len, uint32_t ofpacts_len,
+                      const struct ofpact *ofpacts)
+{
+    return node->ofproto == ofproto
+        && node->table_id == table_id
+        && !memcmp(&node->metadata, md, sizeof *md)
+        && ((!node->stack && (!stack || stack->size == 0))
+            || (node->stack && stack && ofpbuf_equal(node->stack, stack)))
+        && node->action_set_len == action_set_len
+        && node->ofpacts_len == ofpacts_len
+        && (ofpacts_len == 0 || !memcmp(node->ofpacts, ofpacts, ofpacts_len));
 }
 
-static struct rid_node *
-rid_pool_find(struct rid_pool *rids, uint32_t id)
+/* Lockless RCU protected lookup.  If node is needed accross RCU quiescent
+ * state, caller should take a reference. */
+static struct recirc_id_node *
+recirc_find_equal(struct ofproto_dpif *ofproto, uint8_t table_id,
+                  struct recirc_metadata *md, struct ofpbuf *stack,
+                  uint32_t action_set_len, uint32_t ofpacts_len,
+                  const struct ofpact *ofpacts, uint32_t hash)
 {
-    size_t hash;
-    struct rid_node *rid;
+    struct recirc_id_node *node;
 
-    hash = hash_int(id, 0);
-    HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH(rid, node, hash, &rids->ridmap.map) {
-        if (id == rid->recirc_id) {
-            return rid;
+    CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH(node, metadata_node, hash, &metadata_map) {
+        if (recirc_metadata_equal(node, ofproto, table_id, md, stack,
+                                  action_set_len, ofpacts_len, ofpacts)) {
+            return node;
         }
     }
     return NULL;
 }
 
-static struct rid_node *
-rid_pool_add(struct rid_pool *rids, uint32_t id)
+static struct recirc_id_node *
+recirc_ref_equal(struct ofproto_dpif *ofproto, uint8_t table_id,
+                 struct recirc_metadata *md, struct ofpbuf *stack,
+                 uint32_t action_set_len, uint32_t ofpacts_len,
+                 const struct ofpact *ofpacts, uint32_t hash)
 {
-    struct rid_node *rid = xmalloc(sizeof *rid);
-    size_t hash;
+    struct recirc_id_node *node;
 
-    rid->recirc_id = id;
-    hash = hash_int(id, 0);
-    hmap_insert(&rids->ridmap.map, &rid->node, hash);
-    return rid;
+    do {
+        node = recirc_find_equal(ofproto, table_id, md, stack, action_set_len,
+                                 ofpacts_len, ofpacts, hash);
+
+        /* Try again if the node was released before we get the reference. */
+    } while (node && !ovs_refcount_try_ref_rcu(&node->refcount));
+
+    return node;
 }
 
-static uint32_t
-rid_pool_alloc_id(struct rid_pool *rids)
+/* Allocate a unique recirculation id for the given set of flow metadata.
+ * The ID space is 2^^32, so there should never be a situation in which all
+ * the IDs are used up.  We loop until we find a free one.
+ * hash is recomputed if it is passed in as 0. */
+static struct recirc_id_node *
+recirc_alloc_id__(struct ofproto_dpif *ofproto, uint8_t table_id,
+                  struct recirc_metadata *md, struct ofpbuf *stack,
+                  uint32_t action_set_len, uint32_t ofpacts_len,
+                  const struct ofpact *ofpacts, uint32_t hash)
 {
-    uint32_t id;
-
-    if (rids->n_ids == 0) {
-        return 0;
+    struct recirc_id_node *node = xzalloc(sizeof *node +
+                                          OFPACT_ALIGN(ofpacts_len));
+    node->hash = hash;
+    ovs_refcount_init(&node->refcount);
+
+    node->ofproto = ofproto;
+    node->table_id = table_id;
+    memcpy(&node->metadata, md, sizeof node->metadata);
+    node->stack = (stack && stack->size) ? ofpbuf_clone(stack) : NULL;
+    node->action_set_len = action_set_len;
+    node->ofpacts_len = ofpacts_len;
+    if (ofpacts_len) {
+        memcpy(node->ofpacts, ofpacts, ofpacts_len);
     }
 
-    if (!(rid_pool_find(rids, rids->next_free_id))) {
-        id = rids->next_free_id;
-        goto found_free_id;
+    ovs_mutex_lock(&mutex);
+    for (;;) {
+        /* Claim the next ID.  The ID space should be sparse enough for the
+           allocation to succeed at the first try.  We do skip the first
+           RECIRC_POOL_STATIC_IDS IDs on the later rounds, though, as some of
+           the initial allocations may be for long term uses (like bonds). */
+        node->id = next_id++;
+        if (OVS_UNLIKELY(!node->id)) {
+            next_id = RECIRC_POOL_STATIC_IDS + 1;
+            node->id = next_id++;
+        }
+        /* Find if the id is free. */
+        if (OVS_LIKELY(!recirc_find__(node->id))) {
+            break;
+        }
     }
+    cmap_insert(&id_map, &node->id_node, node->id);
+    cmap_insert(&metadata_map, &node->metadata_node, node->hash);
+    ovs_mutex_unlock(&mutex);
+    return node;
+}
 
-    for(id = rids->base; id < rids->base + rids->n_ids; id++) {
-        if (!rid_pool_find(rids, id)) {
-            goto found_free_id;
-        }
+/* Look up an existing ID for the given flow's metadata and optional actions.
+ */
+uint32_t
+recirc_find_id(struct ofproto_dpif *ofproto, uint8_t table_id,
+               struct recirc_metadata *md, struct ofpbuf *stack,
+               uint32_t action_set_len, uint32_t ofpacts_len,
+               const struct ofpact *ofpacts)
+{
+    /* Check if an ID with the given metadata already exists. */
+    struct recirc_id_node *node;
+    uint32_t hash;
+
+    hash = recirc_metadata_hash(ofproto, table_id, md, stack, action_set_len,
+                                ofpacts_len, ofpacts);
+    node = recirc_find_equal(ofproto, table_id, md, stack, action_set_len,
+                             ofpacts_len, ofpacts, hash);
+
+    return node ? node->id : 0;
+}
+
+/* Allocate a unique recirculation id for the given set of flow metadata and
+   optional actions. */
+uint32_t
+recirc_alloc_id_ctx(struct ofproto_dpif *ofproto, uint8_t table_id,
+                    struct recirc_metadata *md, struct ofpbuf *stack,
+                    uint32_t action_set_len, uint32_t ofpacts_len,
+                    const struct ofpact *ofpacts)
+{
+    struct recirc_id_node *node;
+    uint32_t hash;
+
+    /* Look up an existing ID. */
+    hash = recirc_metadata_hash(ofproto, table_id, md, stack, action_set_len,
+                                ofpacts_len, ofpacts);
+    node = recirc_ref_equal(ofproto, table_id, md, stack, action_set_len,
+                            ofpacts_len, ofpacts, hash);
+
+    /* Allocate a new recirc ID if needed. */
+    if (!node) {
+        ovs_assert(action_set_len <= ofpacts_len);
+
+        node = recirc_alloc_id__(ofproto, table_id, md, stack, action_set_len,
+                                 ofpacts_len, ofpacts, hash);
     }
 
-    /* Not available. */
-    return 0;
+    return node->id;
+}
+
+/* Allocate a unique recirculation id. */
+uint32_t
+recirc_alloc_id(struct ofproto_dpif *ofproto)
+{
+    struct recirc_metadata md;
+    struct recirc_id_node *node;
+    uint32_t hash;
+
+    memset(&md, 0, sizeof md);
+    md.in_port = OFPP_NONE;
+    hash = recirc_metadata_hash(ofproto, TBL_INTERNAL, &md, NULL, 0, 0, NULL);
+    node = recirc_alloc_id__(ofproto, TBL_INTERNAL, &md, NULL, 0, 0, NULL,
+                             hash);
+    return node->id;
+}
+
+void
+recirc_id_node_unref(const struct recirc_id_node *node_)
+    OVS_EXCLUDED(mutex)
+{
+    struct recirc_id_node *node = CONST_CAST(struct recirc_id_node *, node_);
+
+    if (node && ovs_refcount_unref(&node->refcount) == 1) {
+        ovs_mutex_lock(&mutex);
+        /* Prevent re-use of this node by removing the node from 'metadata_map'
+         */
+        cmap_remove(&metadata_map, &node->metadata_node, node->hash);
+        /* We keep the node in the 'id_map' so that it can be found as long
+         * as it lingers, and add it to the 'expiring' list. */
+        list_insert(&expiring, &node->exp_node);
+        ovs_mutex_unlock(&mutex);
+    }
+}
 
-found_free_id:
-    rid_pool_add(rids, id);
+void
+recirc_free_id(uint32_t id)
+{
+    const struct recirc_id_node *node;
 
-    if (id < rids->base + rids->n_ids) {
-        rids->next_free_id = id + 1;
+    node = recirc_id_node_find(id);
+    if (node) {
+        recirc_id_node_unref(node);
     } else {
-        rids->next_free_id = rids->base;
+        VLOG_ERR("Freeing nonexistent recirculation ID: %"PRIu32, id);
     }
-
-    return id;
 }
 
-static void
-rid_pool_free_id(struct rid_pool *rids, uint32_t id)
+/* Called when 'ofproto' is destructed.  Checks for and clears any
+ * recirc_id leak.
+ * No other thread may have access to the 'ofproto' being destructed.
+ * All related datapath flows must be deleted before calling this. */
+void
+recirc_free_ofproto(struct ofproto_dpif *ofproto, const char *ofproto_name)
 {
-    struct rid_node *rid;
-    if (id > rids->base && (id <= rids->base + rids->n_ids)) {
-        rid = rid_pool_find(rids, id);
-        if (rid) {
-            hmap_remove(&rids->ridmap.map, &rid->node);
+    struct recirc_id_node *n;
+
+    CMAP_FOR_EACH (n, metadata_node, &metadata_map) {
+        if (n->ofproto == ofproto) {
+            VLOG_ERR("recirc_id %"PRIu32
+                     " left allocated when ofproto (%s)"
+                     " is destructed", n->id, ofproto_name);
         }
     }
 }