dpif-netdev: Remove support for DPIF_FP_ZERO_STATS flag
[cascardo/ovs.git] / lib / dpif-netdev.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014 Nicira, Inc.
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at:
7  *
8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16
17 #include <config.h>
18 #include "dpif-netdev.h"
19
20 #include <ctype.h>
21 #include <errno.h>
22 #include <fcntl.h>
23 #include <inttypes.h>
24 #include <netinet/in.h>
25 #include <sys/socket.h>
26 #include <net/if.h>
27 #include <stdint.h>
28 #include <stdlib.h>
29 #include <string.h>
30 #include <sys/ioctl.h>
31 #include <sys/stat.h>
32 #include <unistd.h>
33
34 #include "cmap.h"
35 #include "csum.h"
36 #include "dp-packet.h"
37 #include "dpif.h"
38 #include "dpif-provider.h"
39 #include "dummy.h"
40 #include "dynamic-string.h"
41 #include "fat-rwlock.h"
42 #include "flow.h"
43 #include "cmap.h"
44 #include "latch.h"
45 #include "list.h"
46 #include "match.h"
47 #include "meta-flow.h"
48 #include "netdev.h"
49 #include "netdev-dpdk.h"
50 #include "netdev-vport.h"
51 #include "netlink.h"
52 #include "odp-execute.h"
53 #include "odp-util.h"
54 #include "ofp-print.h"
55 #include "ofpbuf.h"
56 #include "ovs-numa.h"
57 #include "ovs-rcu.h"
58 #include "packets.h"
59 #include "poll-loop.h"
60 #include "pvector.h"
61 #include "random.h"
62 #include "seq.h"
63 #include "shash.h"
64 #include "sset.h"
65 #include "timeval.h"
66 #include "tnl-arp-cache.h"
67 #include "unixctl.h"
68 #include "util.h"
69 #include "openvswitch/vlog.h"
70
71 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(dpif_netdev);
72
73 #define FLOW_DUMP_MAX_BATCH 50
74 /* Use per thread recirc_depth to prevent recirculation loop. */
75 #define MAX_RECIRC_DEPTH 5
76 DEFINE_STATIC_PER_THREAD_DATA(uint32_t, recirc_depth, 0)
77
78 /* Configuration parameters. */
79 enum { MAX_FLOWS = 65536 };     /* Maximum number of flows in flow table. */
80
81 /* Protects against changes to 'dp_netdevs'. */
82 static struct ovs_mutex dp_netdev_mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
83
84 /* Contains all 'struct dp_netdev's. */
85 static struct shash dp_netdevs OVS_GUARDED_BY(dp_netdev_mutex)
86     = SHASH_INITIALIZER(&dp_netdevs);
87
88 static struct vlog_rate_limit upcall_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(600, 600);
89
90 /* Stores a miniflow with inline values */
91
92 struct netdev_flow_key {
93     uint32_t hash;       /* Hash function differs for different users. */
94     uint32_t len;        /* Length of the following miniflow (incl. map). */
95     struct miniflow mf;
96     uint64_t buf[FLOW_MAX_PACKET_U64S - MINI_N_INLINE];
97 };
98
99 /* Exact match cache for frequently used flows
100  *
101  * The cache uses a 32-bit hash of the packet (which can be the RSS hash) to
102  * search its entries for a miniflow that matches exactly the miniflow of the
103  * packet. It stores the 'dpcls_rule' (rule) that matches the miniflow.
104  *
105  * A cache entry holds a reference to its 'dp_netdev_flow'.
106  *
107  * A miniflow with a given hash can be in one of EM_FLOW_HASH_SEGS different
108  * entries. The 32-bit hash is split into EM_FLOW_HASH_SEGS values (each of
109  * them is EM_FLOW_HASH_SHIFT bits wide and the remainder is thrown away). Each
110  * value is the index of a cache entry where the miniflow could be.
111  *
112  *
113  * Thread-safety
114  * =============
115  *
116  * Each pmd_thread has its own private exact match cache.
117  * If dp_netdev_input is not called from a pmd thread, a mutex is used.
118  */
119
120 #define EM_FLOW_HASH_SHIFT 10
121 #define EM_FLOW_HASH_ENTRIES (1u << EM_FLOW_HASH_SHIFT)
122 #define EM_FLOW_HASH_MASK (EM_FLOW_HASH_ENTRIES - 1)
123 #define EM_FLOW_HASH_SEGS 2
124
125 struct emc_entry {
126     struct dp_netdev_flow *flow;
127     struct netdev_flow_key key;   /* key.hash used for emc hash value. */
128 };
129
130 struct emc_cache {
131     struct emc_entry entries[EM_FLOW_HASH_ENTRIES];
132     int sweep_idx;                /* For emc_cache_slow_sweep(). */
133 };
134
135 /* Iterate in the exact match cache through every entry that might contain a
136  * miniflow with hash 'HASH'. */
137 #define EMC_FOR_EACH_POS_WITH_HASH(EMC, CURRENT_ENTRY, HASH)                 \
138     for (uint32_t i__ = 0, srch_hash__ = (HASH);                             \
139          (CURRENT_ENTRY) = &(EMC)->entries[srch_hash__ & EM_FLOW_HASH_MASK], \
140          i__ < EM_FLOW_HASH_SEGS;                                            \
141          i__++, srch_hash__ >>= EM_FLOW_HASH_SHIFT)
142 \f
143 /* Simple non-wildcarding single-priority classifier. */
144
145 struct dpcls {
146     struct cmap subtables_map;
147     struct pvector subtables;
148 };
149
150 /* A rule to be inserted to the classifier. */
151 struct dpcls_rule {
152     struct cmap_node cmap_node;   /* Within struct dpcls_subtable 'rules'. */
153     struct netdev_flow_key *mask; /* Subtable's mask. */
154     struct netdev_flow_key flow;  /* Matching key. */
155     /* 'flow' must be the last field, additional space is allocated here. */
156 };
157
158 static void dpcls_init(struct dpcls *);
159 static void dpcls_destroy(struct dpcls *);
160 static void dpcls_insert(struct dpcls *, struct dpcls_rule *,
161                          const struct netdev_flow_key *mask);
162 static void dpcls_remove(struct dpcls *, struct dpcls_rule *);
163 static bool dpcls_lookup(const struct dpcls *cls,
164                          const struct netdev_flow_key keys[],
165                          struct dpcls_rule **rules, size_t cnt);
166 \f
167 /* Datapath based on the network device interface from netdev.h.
168  *
169  *
170  * Thread-safety
171  * =============
172  *
173  * Some members, marked 'const', are immutable.  Accessing other members
174  * requires synchronization, as noted in more detail below.
175  *
176  * Acquisition order is, from outermost to innermost:
177  *
178  *    dp_netdev_mutex (global)
179  *    port_mutex
180  */
181 struct dp_netdev {
182     const struct dpif_class *const class;
183     const char *const name;
184     struct dpif *dpif;
185     struct ovs_refcount ref_cnt;
186     atomic_flag destroyed;
187
188     /* Ports.
189      *
190      * Protected by RCU.  Take the mutex to add or remove ports. */
191     struct ovs_mutex port_mutex;
192     struct cmap ports;
193     struct seq *port_seq;       /* Incremented whenever a port changes. */
194
195     /* Protects access to ofproto-dpif-upcall interface during revalidator
196      * thread synchronization. */
197     struct fat_rwlock upcall_rwlock;
198     upcall_callback *upcall_cb;  /* Callback function for executing upcalls. */
199     void *upcall_aux;
200
201     /* Stores all 'struct dp_netdev_pmd_thread's. */
202     struct cmap poll_threads;
203
204     /* Protects the access of the 'struct dp_netdev_pmd_thread'
205      * instance for non-pmd thread. */
206     struct ovs_mutex non_pmd_mutex;
207
208     /* Each pmd thread will store its pointer to
209      * 'struct dp_netdev_pmd_thread' in 'per_pmd_key'. */
210     ovsthread_key_t per_pmd_key;
211
212     /* Number of rx queues for each dpdk interface and the cpu mask
213      * for pin of pmd threads. */
214     size_t n_dpdk_rxqs;
215     char *pmd_cmask;
216     uint64_t last_tnl_conf_seq;
217 };
218
219 static struct dp_netdev_port *dp_netdev_lookup_port(const struct dp_netdev *dp,
220                                                     odp_port_t);
221
222 enum dp_stat_type {
223     DP_STAT_HIT,                /* Packets that matched in the flow table. */
224     DP_STAT_MISS,               /* Packets that did not match. */
225     DP_STAT_LOST,               /* Packets not passed up to the client. */
226     DP_N_STATS
227 };
228
229 /* A port in a netdev-based datapath. */
230 struct dp_netdev_port {
231     struct cmap_node node;      /* Node in dp_netdev's 'ports'. */
232     odp_port_t port_no;
233     struct netdev *netdev;
234     struct netdev_saved_flags *sf;
235     struct netdev_rxq **rxq;
236     struct ovs_refcount ref_cnt;
237     char *type;                 /* Port type as requested by user. */
238 };
239
240 /* Contained by struct dp_netdev_flow's 'stats' member.  */
241 struct dp_netdev_flow_stats {
242     long long int used;             /* Last used time, in monotonic msecs. */
243     long long int packet_count;     /* Number of packets matched. */
244     long long int byte_count;       /* Number of bytes matched. */
245     uint16_t tcp_flags;             /* Bitwise-OR of seen tcp_flags values. */
246 };
247
248 /* A flow in 'dp_netdev_pmd_thread's 'flow_table'.
249  *
250  *
251  * Thread-safety
252  * =============
253  *
254  * Except near the beginning or ending of its lifespan, rule 'rule' belongs to
255  * its pmd thread's classifier.  The text below calls this classifier 'cls'.
256  *
257  * Motivation
258  * ----------
259  *
260  * The thread safety rules described here for "struct dp_netdev_flow" are
261  * motivated by two goals:
262  *
263  *    - Prevent threads that read members of "struct dp_netdev_flow" from
264  *      reading bad data due to changes by some thread concurrently modifying
265  *      those members.
266  *
267  *    - Prevent two threads making changes to members of a given "struct
268  *      dp_netdev_flow" from interfering with each other.
269  *
270  *
271  * Rules
272  * -----
273  *
274  * A flow 'flow' may be accessed without a risk of being freed during an RCU
275  * grace period.  Code that needs to hold onto a flow for a while
276  * should try incrementing 'flow->ref_cnt' with dp_netdev_flow_ref().
277  *
278  * 'flow->ref_cnt' protects 'flow' from being freed.  It doesn't protect the
279  * flow from being deleted from 'cls' and it doesn't protect members of 'flow'
280  * from modification.
281  *
282  * Some members, marked 'const', are immutable.  Accessing other members
283  * requires synchronization, as noted in more detail below.
284  */
285 struct dp_netdev_flow {
286     bool dead;
287
288     /* Hash table index by unmasked flow. */
289     const struct cmap_node node; /* In owning dp_netdev_pmd_thread's */
290                                  /* 'flow_table'. */
291     const ovs_u128 ufid;         /* Unique flow identifier. */
292     const struct flow flow;      /* Unmasked flow that created this entry. */
293     const int pmd_id;            /* The 'core_id' of pmd thread owning this */
294                                  /* flow. */
295
296     /* Number of references.
297      * The classifier owns one reference.
298      * Any thread trying to keep a rule from being freed should hold its own
299      * reference. */
300     struct ovs_refcount ref_cnt;
301
302     /* Statistics. */
303     struct dp_netdev_flow_stats stats;
304
305     /* Actions. */
306     OVSRCU_TYPE(struct dp_netdev_actions *) actions;
307
308     /* Packet classification. */
309     struct dpcls_rule cr;        /* In owning dp_netdev's 'cls'. */
310     /* 'cr' must be the last member. */
311 };
312
313 static void dp_netdev_flow_unref(struct dp_netdev_flow *);
314 static bool dp_netdev_flow_ref(struct dp_netdev_flow *);
315 static int dpif_netdev_flow_from_nlattrs(const struct nlattr *, uint32_t,
316                                          struct flow *);
317
318 /* A set of datapath actions within a "struct dp_netdev_flow".
319  *
320  *
321  * Thread-safety
322  * =============
323  *
324  * A struct dp_netdev_actions 'actions' is protected with RCU. */
325 struct dp_netdev_actions {
326     /* These members are immutable: they do not change during the struct's
327      * lifetime.  */
328     struct nlattr *actions;     /* Sequence of OVS_ACTION_ATTR_* attributes. */
329     unsigned int size;          /* Size of 'actions', in bytes. */
330 };
331
332 struct dp_netdev_actions *dp_netdev_actions_create(const struct nlattr *,
333                                                    size_t);
334 struct dp_netdev_actions *dp_netdev_flow_get_actions(
335     const struct dp_netdev_flow *);
336 static void dp_netdev_actions_free(struct dp_netdev_actions *);
337
338 /* Contained by struct dp_netdev_pmd_thread's 'stats' member.  */
339 struct dp_netdev_pmd_stats {
340     /* Indexed by DP_STAT_*. */
341     unsigned long long int n[DP_N_STATS];
342 };
343
344 /* PMD: Poll modes drivers.  PMD accesses devices via polling to eliminate
345  * the performance overhead of interrupt processing.  Therefore netdev can
346  * not implement rx-wait for these devices.  dpif-netdev needs to poll
347  * these device to check for recv buffer.  pmd-thread does polling for
348  * devices assigned to itself.
349  *
350  * DPDK used PMD for accessing NIC.
351  *
352  * Note, instance with cpu core id NON_PMD_CORE_ID will be reserved for
353  * I/O of all non-pmd threads.  There will be no actual thread created
354  * for the instance.
355  *
356  * Each struct has its own flow table and classifier.  Packets received
357  * from managed ports are looked up in the corresponding pmd thread's
358  * flow table, and are executed with the found actions.
359  * */
360 struct dp_netdev_pmd_thread {
361     struct dp_netdev *dp;
362     struct ovs_refcount ref_cnt;    /* Every reference must be refcount'ed. */
363     struct cmap_node node;          /* In 'dp->poll_threads'. */
364
365     pthread_cond_t cond;            /* For synchronizing pmd thread reload. */
366     struct ovs_mutex cond_mutex;    /* Mutex for condition variable. */
367
368     /* Per thread exact-match cache.  Note, the instance for cpu core
369      * NON_PMD_CORE_ID can be accessed by multiple threads, and thusly
370      * need to be protected (e.g. by 'dp_netdev_mutex').  All other
371      * instances will only be accessed by its own pmd thread. */
372     struct emc_cache flow_cache;
373
374     /* Classifier and Flow-Table.
375      *
376      * Writers of 'flow_table' must take the 'flow_mutex'.  Corresponding
377      * changes to 'cls' must be made while still holding the 'flow_mutex'.
378      */
379     struct ovs_mutex flow_mutex;
380     struct dpcls cls;
381     struct cmap flow_table OVS_GUARDED; /* Flow table. */
382
383     /* Statistics. */
384     struct dp_netdev_pmd_stats stats;
385
386     struct latch exit_latch;        /* For terminating the pmd thread. */
387     atomic_uint change_seq;         /* For reloading pmd ports. */
388     pthread_t thread;
389     int index;                      /* Idx of this pmd thread among pmd*/
390                                     /* threads on same numa node. */
391     int core_id;                    /* CPU core id of this pmd thread. */
392     int numa_id;                    /* numa node id of this pmd thread. */
393 };
394
395 #define PMD_INITIAL_SEQ 1
396
397 /* Interface to netdev-based datapath. */
398 struct dpif_netdev {
399     struct dpif dpif;
400     struct dp_netdev *dp;
401     uint64_t last_port_seq;
402 };
403
404 static int get_port_by_number(struct dp_netdev *dp, odp_port_t port_no,
405                               struct dp_netdev_port **portp);
406 static int get_port_by_name(struct dp_netdev *dp, const char *devname,
407                             struct dp_netdev_port **portp);
408 static void dp_netdev_free(struct dp_netdev *)
409     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex);
410 static int do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname,
411                        const char *type, odp_port_t port_no)
412     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex);
413 static void do_del_port(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *)
414     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex);
415 static int dpif_netdev_open(const struct dpif_class *, const char *name,
416                             bool create, struct dpif **);
417 static void dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
418                                       struct dp_packet **, int c,
419                                       bool may_steal,
420                                       const struct nlattr *actions,
421                                       size_t actions_len);
422 static void dp_netdev_input(struct dp_netdev_pmd_thread *,
423                             struct dp_packet **, int cnt);
424
425 static void dp_netdev_disable_upcall(struct dp_netdev *);
426 void dp_netdev_pmd_reload_done(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
427 static void dp_netdev_configure_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
428                                     struct dp_netdev *dp, int index,
429                                     int core_id, int numa_id);
430 static void dp_netdev_destroy_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
431 static void dp_netdev_set_nonpmd(struct dp_netdev *dp);
432 static struct dp_netdev_pmd_thread *dp_netdev_get_pmd(struct dp_netdev *dp,
433                                                       int core_id);
434 static struct dp_netdev_pmd_thread *
435 dp_netdev_pmd_get_next(struct dp_netdev *dp, struct cmap_position *pos);
436 static void dp_netdev_destroy_all_pmds(struct dp_netdev *dp);
437 static void dp_netdev_del_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id);
438 static void dp_netdev_set_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id);
439 static void dp_netdev_reset_pmd_threads(struct dp_netdev *dp);
440 static bool dp_netdev_pmd_try_ref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
441 static void dp_netdev_pmd_unref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
442 static void dp_netdev_pmd_flow_flush(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
443
444 static inline bool emc_entry_alive(struct emc_entry *ce);
445 static void emc_clear_entry(struct emc_entry *ce);
446
447 static void
448 emc_cache_init(struct emc_cache *flow_cache)
449 {
450     int i;
451
452     BUILD_ASSERT(offsetof(struct miniflow, inline_values) == sizeof(uint64_t));
453
454     flow_cache->sweep_idx = 0;
455     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(flow_cache->entries); i++) {
456         flow_cache->entries[i].flow = NULL;
457         flow_cache->entries[i].key.hash = 0;
458         flow_cache->entries[i].key.len
459             = offsetof(struct miniflow, inline_values);
460         miniflow_initialize(&flow_cache->entries[i].key.mf,
461                             flow_cache->entries[i].key.buf);
462     }
463 }
464
465 static void
466 emc_cache_uninit(struct emc_cache *flow_cache)
467 {
468     int i;
469
470     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(flow_cache->entries); i++) {
471         emc_clear_entry(&flow_cache->entries[i]);
472     }
473 }
474
475 /* Check and clear dead flow references slowly (one entry at each
476  * invocation).  */
477 static void
478 emc_cache_slow_sweep(struct emc_cache *flow_cache)
479 {
480     struct emc_entry *entry = &flow_cache->entries[flow_cache->sweep_idx];
481
482     if (!emc_entry_alive(entry)) {
483         emc_clear_entry(entry);
484     }
485     flow_cache->sweep_idx = (flow_cache->sweep_idx + 1) & EM_FLOW_HASH_MASK;
486 }
487
488 static struct dpif_netdev *
489 dpif_netdev_cast(const struct dpif *dpif)
490 {
491     ovs_assert(dpif->dpif_class->open == dpif_netdev_open);
492     return CONTAINER_OF(dpif, struct dpif_netdev, dpif);
493 }
494
495 static struct dp_netdev *
496 get_dp_netdev(const struct dpif *dpif)
497 {
498     return dpif_netdev_cast(dpif)->dp;
499 }
500
501 static int
502 dpif_netdev_enumerate(struct sset *all_dps,
503                       const struct dpif_class *dpif_class)
504 {
505     struct shash_node *node;
506
507     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
508     SHASH_FOR_EACH(node, &dp_netdevs) {
509         struct dp_netdev *dp = node->data;
510         if (dpif_class != dp->class) {
511             /* 'dp_netdevs' contains both "netdev" and "dummy" dpifs.
512              * If the class doesn't match, skip this dpif. */
513              continue;
514         }
515         sset_add(all_dps, node->name);
516     }
517     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
518
519     return 0;
520 }
521
522 static bool
523 dpif_netdev_class_is_dummy(const struct dpif_class *class)
524 {
525     return class != &dpif_netdev_class;
526 }
527
528 static const char *
529 dpif_netdev_port_open_type(const struct dpif_class *class, const char *type)
530 {
531     return strcmp(type, "internal") ? type
532                   : dpif_netdev_class_is_dummy(class) ? "dummy"
533                   : "tap";
534 }
535
536 static struct dpif *
537 create_dpif_netdev(struct dp_netdev *dp)
538 {
539     uint16_t netflow_id = hash_string(dp->name, 0);
540     struct dpif_netdev *dpif;
541
542     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
543
544     dpif = xmalloc(sizeof *dpif);
545     dpif_init(&dpif->dpif, dp->class, dp->name, netflow_id >> 8, netflow_id);
546     dpif->dp = dp;
547     dpif->last_port_seq = seq_read(dp->port_seq);
548
549     return &dpif->dpif;
550 }
551
552 /* Choose an unused, non-zero port number and return it on success.
553  * Return ODPP_NONE on failure. */
554 static odp_port_t
555 choose_port(struct dp_netdev *dp, const char *name)
556     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
557 {
558     uint32_t port_no;
559
560     if (dp->class != &dpif_netdev_class) {
561         const char *p;
562         int start_no = 0;
563
564         /* If the port name begins with "br", start the number search at
565          * 100 to make writing tests easier. */
566         if (!strncmp(name, "br", 2)) {
567             start_no = 100;
568         }
569
570         /* If the port name contains a number, try to assign that port number.
571          * This can make writing unit tests easier because port numbers are
572          * predictable. */
573         for (p = name; *p != '\0'; p++) {
574             if (isdigit((unsigned char) *p)) {
575                 port_no = start_no + strtol(p, NULL, 10);
576                 if (port_no > 0 && port_no != odp_to_u32(ODPP_NONE)
577                     && !dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(port_no))) {
578                     return u32_to_odp(port_no);
579                 }
580                 break;
581             }
582         }
583     }
584
585     for (port_no = 1; port_no <= UINT16_MAX; port_no++) {
586         if (!dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(port_no))) {
587             return u32_to_odp(port_no);
588         }
589     }
590
591     return ODPP_NONE;
592 }
593
594 static int
595 create_dp_netdev(const char *name, const struct dpif_class *class,
596                  struct dp_netdev **dpp)
597     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex)
598 {
599     struct dp_netdev *dp;
600     int error;
601
602     dp = xzalloc(sizeof *dp);
603     shash_add(&dp_netdevs, name, dp);
604
605     *CONST_CAST(const struct dpif_class **, &dp->class) = class;
606     *CONST_CAST(const char **, &dp->name) = xstrdup(name);
607     ovs_refcount_init(&dp->ref_cnt);
608     atomic_flag_clear(&dp->destroyed);
609
610     ovs_mutex_init(&dp->port_mutex);
611     cmap_init(&dp->ports);
612     dp->port_seq = seq_create();
613     fat_rwlock_init(&dp->upcall_rwlock);
614
615     /* Disable upcalls by default. */
616     dp_netdev_disable_upcall(dp);
617     dp->upcall_aux = NULL;
618     dp->upcall_cb = NULL;
619
620     cmap_init(&dp->poll_threads);
621     ovs_mutex_init_recursive(&dp->non_pmd_mutex);
622     ovsthread_key_create(&dp->per_pmd_key, NULL);
623
624     /* Reserves the core NON_PMD_CORE_ID for all non-pmd threads. */
625     ovs_numa_try_pin_core_specific(NON_PMD_CORE_ID);
626     dp_netdev_set_nonpmd(dp);
627     dp->n_dpdk_rxqs = NR_QUEUE;
628
629     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
630     error = do_add_port(dp, name, "internal", ODPP_LOCAL);
631     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
632     if (error) {
633         dp_netdev_free(dp);
634         return error;
635     }
636
637     dp->last_tnl_conf_seq = seq_read(tnl_conf_seq);
638     *dpp = dp;
639     return 0;
640 }
641
642 static int
643 dpif_netdev_open(const struct dpif_class *class, const char *name,
644                  bool create, struct dpif **dpifp)
645 {
646     struct dp_netdev *dp;
647     int error;
648
649     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
650     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, name);
651     if (!dp) {
652         error = create ? create_dp_netdev(name, class, &dp) : ENODEV;
653     } else {
654         error = (dp->class != class ? EINVAL
655                  : create ? EEXIST
656                  : 0);
657     }
658     if (!error) {
659         *dpifp = create_dpif_netdev(dp);
660         dp->dpif = *dpifp;
661     }
662     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
663
664     return error;
665 }
666
667 static void
668 dp_netdev_destroy_upcall_lock(struct dp_netdev *dp)
669     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
670 {
671     /* Check that upcalls are disabled, i.e. that the rwlock is taken */
672     ovs_assert(fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock));
673
674     /* Before freeing a lock we should release it */
675     fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
676     fat_rwlock_destroy(&dp->upcall_rwlock);
677 }
678
679 /* Requires dp_netdev_mutex so that we can't get a new reference to 'dp'
680  * through the 'dp_netdevs' shash while freeing 'dp'. */
681 static void
682 dp_netdev_free(struct dp_netdev *dp)
683     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex)
684 {
685     struct dp_netdev_port *port;
686
687     shash_find_and_delete(&dp_netdevs, dp->name);
688
689     dp_netdev_destroy_all_pmds(dp);
690     cmap_destroy(&dp->poll_threads);
691     ovs_mutex_destroy(&dp->non_pmd_mutex);
692     ovsthread_key_delete(dp->per_pmd_key);
693
694     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
695     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
696         do_del_port(dp, port);
697     }
698     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
699
700     seq_destroy(dp->port_seq);
701     cmap_destroy(&dp->ports);
702
703     /* Upcalls must be disabled at this point */
704     dp_netdev_destroy_upcall_lock(dp);
705
706     free(dp->pmd_cmask);
707     free(CONST_CAST(char *, dp->name));
708     free(dp);
709 }
710
711 static void
712 dp_netdev_unref(struct dp_netdev *dp)
713 {
714     if (dp) {
715         /* Take dp_netdev_mutex so that, if dp->ref_cnt falls to zero, we can't
716          * get a new reference to 'dp' through the 'dp_netdevs' shash. */
717         ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
718         if (ovs_refcount_unref_relaxed(&dp->ref_cnt) == 1) {
719             dp_netdev_free(dp);
720         }
721         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
722     }
723 }
724
725 static void
726 dpif_netdev_close(struct dpif *dpif)
727 {
728     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
729
730     dp_netdev_unref(dp);
731     free(dpif);
732 }
733
734 static int
735 dpif_netdev_destroy(struct dpif *dpif)
736 {
737     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
738
739     if (!atomic_flag_test_and_set(&dp->destroyed)) {
740         if (ovs_refcount_unref_relaxed(&dp->ref_cnt) == 1) {
741             /* Can't happen: 'dpif' still owns a reference to 'dp'. */
742             OVS_NOT_REACHED();
743         }
744     }
745
746     return 0;
747 }
748
749 static int
750 dpif_netdev_get_stats(const struct dpif *dpif, struct dpif_dp_stats *stats)
751 {
752     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
753     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
754
755     stats->n_flows = stats->n_hit = stats->n_missed = stats->n_lost = 0;
756     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
757         stats->n_flows += cmap_count(&pmd->flow_table);
758         stats->n_hit += pmd->stats.n[DP_STAT_HIT];
759         stats->n_missed += pmd->stats.n[DP_STAT_MISS];
760         stats->n_lost += pmd->stats.n[DP_STAT_LOST];
761     }
762     stats->n_masks = UINT32_MAX;
763     stats->n_mask_hit = UINT64_MAX;
764
765     return 0;
766 }
767
768 static void
769 dp_netdev_reload_pmd__(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
770 {
771     int old_seq;
772
773     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
774         return;
775     }
776
777     ovs_mutex_lock(&pmd->cond_mutex);
778     atomic_add_relaxed(&pmd->change_seq, 1, &old_seq);
779     ovs_mutex_cond_wait(&pmd->cond, &pmd->cond_mutex);
780     ovs_mutex_unlock(&pmd->cond_mutex);
781 }
782
783 /* Causes all pmd threads to reload its tx/rx devices.
784  * Must be called after adding/removing ports. */
785 static void
786 dp_netdev_reload_pmds(struct dp_netdev *dp)
787 {
788     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
789
790     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
791         dp_netdev_reload_pmd__(pmd);
792     }
793 }
794
795 static uint32_t
796 hash_port_no(odp_port_t port_no)
797 {
798     return hash_int(odp_to_u32(port_no), 0);
799 }
800
801 static int
802 do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname, const char *type,
803             odp_port_t port_no)
804     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
805 {
806     struct netdev_saved_flags *sf;
807     struct dp_netdev_port *port;
808     struct netdev *netdev;
809     enum netdev_flags flags;
810     const char *open_type;
811     int error;
812     int i;
813
814     /* XXX reject devices already in some dp_netdev. */
815
816     /* Open and validate network device. */
817     open_type = dpif_netdev_port_open_type(dp->class, type);
818     error = netdev_open(devname, open_type, &netdev);
819     if (error) {
820         return error;
821     }
822     /* XXX reject non-Ethernet devices */
823
824     netdev_get_flags(netdev, &flags);
825     if (flags & NETDEV_LOOPBACK) {
826         VLOG_ERR("%s: cannot add a loopback device", devname);
827         netdev_close(netdev);
828         return EINVAL;
829     }
830
831     if (netdev_is_pmd(netdev)) {
832         int n_cores = ovs_numa_get_n_cores();
833
834         if (n_cores == OVS_CORE_UNSPEC) {
835             VLOG_ERR("%s, cannot get cpu core info", devname);
836             return ENOENT;
837         }
838         /* There can only be ovs_numa_get_n_cores() pmd threads,
839          * so creates a txq for each. */
840         error = netdev_set_multiq(netdev, n_cores, dp->n_dpdk_rxqs);
841         if (error && (error != EOPNOTSUPP)) {
842             VLOG_ERR("%s, cannot set multiq", devname);
843             return errno;
844         }
845     }
846     port = xzalloc(sizeof *port);
847     port->port_no = port_no;
848     port->netdev = netdev;
849     port->rxq = xmalloc(sizeof *port->rxq * netdev_n_rxq(netdev));
850     port->type = xstrdup(type);
851     for (i = 0; i < netdev_n_rxq(netdev); i++) {
852         error = netdev_rxq_open(netdev, &port->rxq[i], i);
853         if (error
854             && !(error == EOPNOTSUPP && dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class))) {
855             VLOG_ERR("%s: cannot receive packets on this network device (%s)",
856                      devname, ovs_strerror(errno));
857             netdev_close(netdev);
858             free(port->type);
859             free(port->rxq);
860             free(port);
861             return error;
862         }
863     }
864
865     error = netdev_turn_flags_on(netdev, NETDEV_PROMISC, &sf);
866     if (error) {
867         for (i = 0; i < netdev_n_rxq(netdev); i++) {
868             netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
869         }
870         netdev_close(netdev);
871         free(port->type);
872         free(port->rxq);
873         free(port);
874         return error;
875     }
876     port->sf = sf;
877
878     ovs_refcount_init(&port->ref_cnt);
879     cmap_insert(&dp->ports, &port->node, hash_port_no(port_no));
880
881     if (netdev_is_pmd(netdev)) {
882         dp_netdev_set_pmds_on_numa(dp, netdev_get_numa_id(netdev));
883         dp_netdev_reload_pmds(dp);
884     }
885     seq_change(dp->port_seq);
886
887     return 0;
888 }
889
890 static int
891 dpif_netdev_port_add(struct dpif *dpif, struct netdev *netdev,
892                      odp_port_t *port_nop)
893 {
894     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
895     char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
896     const char *dpif_port;
897     odp_port_t port_no;
898     int error;
899
900     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
901     dpif_port = netdev_vport_get_dpif_port(netdev, namebuf, sizeof namebuf);
902     if (*port_nop != ODPP_NONE) {
903         port_no = *port_nop;
904         error = dp_netdev_lookup_port(dp, *port_nop) ? EBUSY : 0;
905     } else {
906         port_no = choose_port(dp, dpif_port);
907         error = port_no == ODPP_NONE ? EFBIG : 0;
908     }
909     if (!error) {
910         *port_nop = port_no;
911         error = do_add_port(dp, dpif_port, netdev_get_type(netdev), port_no);
912     }
913     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
914
915     return error;
916 }
917
918 static int
919 dpif_netdev_port_del(struct dpif *dpif, odp_port_t port_no)
920 {
921     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
922     int error;
923
924     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
925     if (port_no == ODPP_LOCAL) {
926         error = EINVAL;
927     } else {
928         struct dp_netdev_port *port;
929
930         error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
931         if (!error) {
932             do_del_port(dp, port);
933         }
934     }
935     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
936
937     return error;
938 }
939
940 static bool
941 is_valid_port_number(odp_port_t port_no)
942 {
943     return port_no != ODPP_NONE;
944 }
945
946 static struct dp_netdev_port *
947 dp_netdev_lookup_port(const struct dp_netdev *dp, odp_port_t port_no)
948 {
949     struct dp_netdev_port *port;
950
951     CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (port, node, hash_port_no(port_no), &dp->ports) {
952         if (port->port_no == port_no) {
953             return port;
954         }
955     }
956     return NULL;
957 }
958
959 static int
960 get_port_by_number(struct dp_netdev *dp,
961                    odp_port_t port_no, struct dp_netdev_port **portp)
962 {
963     if (!is_valid_port_number(port_no)) {
964         *portp = NULL;
965         return EINVAL;
966     } else {
967         *portp = dp_netdev_lookup_port(dp, port_no);
968         return *portp ? 0 : ENOENT;
969     }
970 }
971
972 static void
973 port_ref(struct dp_netdev_port *port)
974 {
975     if (port) {
976         ovs_refcount_ref(&port->ref_cnt);
977     }
978 }
979
980 static bool
981 port_try_ref(struct dp_netdev_port *port)
982 {
983     if (port) {
984         return ovs_refcount_try_ref_rcu(&port->ref_cnt);
985     }
986
987     return false;
988 }
989
990 static void
991 port_unref(struct dp_netdev_port *port)
992 {
993     if (port && ovs_refcount_unref_relaxed(&port->ref_cnt) == 1) {
994         int n_rxq = netdev_n_rxq(port->netdev);
995         int i;
996
997         netdev_close(port->netdev);
998         netdev_restore_flags(port->sf);
999
1000         for (i = 0; i < n_rxq; i++) {
1001             netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
1002         }
1003         free(port->rxq);
1004         free(port->type);
1005         free(port);
1006     }
1007 }
1008
1009 static int
1010 get_port_by_name(struct dp_netdev *dp,
1011                  const char *devname, struct dp_netdev_port **portp)
1012     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
1013 {
1014     struct dp_netdev_port *port;
1015
1016     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
1017         if (!strcmp(netdev_get_name(port->netdev), devname)) {
1018             *portp = port;
1019             return 0;
1020         }
1021     }
1022     return ENOENT;
1023 }
1024
1025 static int
1026 get_n_pmd_threads_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
1027 {
1028     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1029     int n_pmds = 0;
1030
1031     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
1032         if (pmd->numa_id == numa_id) {
1033             n_pmds++;
1034         }
1035     }
1036
1037     return n_pmds;
1038 }
1039
1040 /* Returns 'true' if there is a port with pmd netdev and the netdev
1041  * is on numa node 'numa_id'. */
1042 static bool
1043 has_pmd_port_for_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
1044 {
1045     struct dp_netdev_port *port;
1046
1047     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
1048         if (netdev_is_pmd(port->netdev)
1049             && netdev_get_numa_id(port->netdev) == numa_id) {
1050             return true;
1051         }
1052     }
1053
1054     return false;
1055 }
1056
1057
1058 static void
1059 do_del_port(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *port)
1060     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
1061 {
1062     cmap_remove(&dp->ports, &port->node, hash_odp_port(port->port_no));
1063     seq_change(dp->port_seq);
1064     if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
1065         int numa_id = netdev_get_numa_id(port->netdev);
1066
1067         /* If there is no netdev on the numa node, deletes the pmd threads
1068          * for that numa.  Else, just reloads the queues.  */
1069         if (!has_pmd_port_for_numa(dp, numa_id)) {
1070             dp_netdev_del_pmds_on_numa(dp, numa_id);
1071         }
1072         dp_netdev_reload_pmds(dp);
1073     }
1074
1075     port_unref(port);
1076 }
1077
1078 static void
1079 answer_port_query(const struct dp_netdev_port *port,
1080                   struct dpif_port *dpif_port)
1081 {
1082     dpif_port->name = xstrdup(netdev_get_name(port->netdev));
1083     dpif_port->type = xstrdup(port->type);
1084     dpif_port->port_no = port->port_no;
1085 }
1086
1087 static int
1088 dpif_netdev_port_query_by_number(const struct dpif *dpif, odp_port_t port_no,
1089                                  struct dpif_port *dpif_port)
1090 {
1091     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1092     struct dp_netdev_port *port;
1093     int error;
1094
1095     error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
1096     if (!error && dpif_port) {
1097         answer_port_query(port, dpif_port);
1098     }
1099
1100     return error;
1101 }
1102
1103 static int
1104 dpif_netdev_port_query_by_name(const struct dpif *dpif, const char *devname,
1105                                struct dpif_port *dpif_port)
1106 {
1107     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1108     struct dp_netdev_port *port;
1109     int error;
1110
1111     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
1112     error = get_port_by_name(dp, devname, &port);
1113     if (!error && dpif_port) {
1114         answer_port_query(port, dpif_port);
1115     }
1116     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
1117
1118     return error;
1119 }
1120
1121 static void
1122 dp_netdev_flow_free(struct dp_netdev_flow *flow)
1123 {
1124     dp_netdev_actions_free(dp_netdev_flow_get_actions(flow));
1125     free(flow);
1126 }
1127
1128 static void dp_netdev_flow_unref(struct dp_netdev_flow *flow)
1129 {
1130     if (ovs_refcount_unref_relaxed(&flow->ref_cnt) == 1) {
1131         ovsrcu_postpone(dp_netdev_flow_free, flow);
1132     }
1133 }
1134
1135 static uint32_t
1136 dp_netdev_flow_hash(const ovs_u128 *ufid)
1137 {
1138     return ufid->u32[0];
1139 }
1140
1141 static void
1142 dp_netdev_pmd_remove_flow(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
1143                           struct dp_netdev_flow *flow)
1144     OVS_REQUIRES(pmd->flow_mutex)
1145 {
1146     struct cmap_node *node = CONST_CAST(struct cmap_node *, &flow->node);
1147
1148     dpcls_remove(&pmd->cls, &flow->cr);
1149     cmap_remove(&pmd->flow_table, node, dp_netdev_flow_hash(&flow->ufid));
1150     flow->dead = true;
1151
1152     dp_netdev_flow_unref(flow);
1153 }
1154
1155 static void
1156 dp_netdev_pmd_flow_flush(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
1157 {
1158     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1159
1160     ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
1161     CMAP_FOR_EACH (netdev_flow, node, &pmd->flow_table) {
1162         dp_netdev_pmd_remove_flow(pmd, netdev_flow);
1163     }
1164     ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
1165 }
1166
1167 static int
1168 dpif_netdev_flow_flush(struct dpif *dpif)
1169 {
1170     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1171     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1172
1173     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
1174         dp_netdev_pmd_flow_flush(pmd);
1175     }
1176
1177     return 0;
1178 }
1179
1180 struct dp_netdev_port_state {
1181     struct cmap_position position;
1182     char *name;
1183 };
1184
1185 static int
1186 dpif_netdev_port_dump_start(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void **statep)
1187 {
1188     *statep = xzalloc(sizeof(struct dp_netdev_port_state));
1189     return 0;
1190 }
1191
1192 static int
1193 dpif_netdev_port_dump_next(const struct dpif *dpif, void *state_,
1194                            struct dpif_port *dpif_port)
1195 {
1196     struct dp_netdev_port_state *state = state_;
1197     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1198     struct cmap_node *node;
1199     int retval;
1200
1201     node = cmap_next_position(&dp->ports, &state->position);
1202     if (node) {
1203         struct dp_netdev_port *port;
1204
1205         port = CONTAINER_OF(node, struct dp_netdev_port, node);
1206
1207         free(state->name);
1208         state->name = xstrdup(netdev_get_name(port->netdev));
1209         dpif_port->name = state->name;
1210         dpif_port->type = port->type;
1211         dpif_port->port_no = port->port_no;
1212
1213         retval = 0;
1214     } else {
1215         retval = EOF;
1216     }
1217
1218     return retval;
1219 }
1220
1221 static int
1222 dpif_netdev_port_dump_done(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void *state_)
1223 {
1224     struct dp_netdev_port_state *state = state_;
1225     free(state->name);
1226     free(state);
1227     return 0;
1228 }
1229
1230 static int
1231 dpif_netdev_port_poll(const struct dpif *dpif_, char **devnamep OVS_UNUSED)
1232 {
1233     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(dpif_);
1234     uint64_t new_port_seq;
1235     int error;
1236
1237     new_port_seq = seq_read(dpif->dp->port_seq);
1238     if (dpif->last_port_seq != new_port_seq) {
1239         dpif->last_port_seq = new_port_seq;
1240         error = ENOBUFS;
1241     } else {
1242         error = EAGAIN;
1243     }
1244
1245     return error;
1246 }
1247
1248 static void
1249 dpif_netdev_port_poll_wait(const struct dpif *dpif_)
1250 {
1251     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(dpif_);
1252
1253     seq_wait(dpif->dp->port_seq, dpif->last_port_seq);
1254 }
1255
1256 static struct dp_netdev_flow *
1257 dp_netdev_flow_cast(const struct dpcls_rule *cr)
1258 {
1259     return cr ? CONTAINER_OF(cr, struct dp_netdev_flow, cr) : NULL;
1260 }
1261
1262 static bool dp_netdev_flow_ref(struct dp_netdev_flow *flow)
1263 {
1264     return ovs_refcount_try_ref_rcu(&flow->ref_cnt);
1265 }
1266
1267 /* netdev_flow_key utilities.
1268  *
1269  * netdev_flow_key is basically a miniflow.  We use these functions
1270  * (netdev_flow_key_clone, netdev_flow_key_equal, ...) instead of the miniflow
1271  * functions (miniflow_clone_inline, miniflow_equal, ...), because:
1272  *
1273  * - Since we are dealing exclusively with miniflows created by
1274  *   miniflow_extract(), if the map is different the miniflow is different.
1275  *   Therefore we can be faster by comparing the map and the miniflow in a
1276  *   single memcmp().
1277  * _ netdev_flow_key's miniflow has always inline values.
1278  * - These functions can be inlined by the compiler.
1279  *
1280  * The following assertions make sure that what we're doing with miniflow is
1281  * safe
1282  */
1283 BUILD_ASSERT_DECL(offsetof(struct miniflow, inline_values)
1284                   == sizeof(uint64_t));
1285
1286 /* Given the number of bits set in the miniflow map, returns the size of the
1287  * 'netdev_flow_key.mf' */
1288 static inline uint32_t
1289 netdev_flow_key_size(uint32_t flow_u32s)
1290 {
1291     return offsetof(struct miniflow, inline_values) +
1292         MINIFLOW_VALUES_SIZE(flow_u32s);
1293 }
1294
1295 static inline bool
1296 netdev_flow_key_equal(const struct netdev_flow_key *a,
1297                       const struct netdev_flow_key *b)
1298 {
1299     /* 'b->len' may be not set yet. */
1300     return a->hash == b->hash && !memcmp(&a->mf, &b->mf, a->len);
1301 }
1302
1303 /* Used to compare 'netdev_flow_key' in the exact match cache to a miniflow.
1304  * The maps are compared bitwise, so both 'key->mf' 'mf' must have been
1305  * generated by miniflow_extract. */
1306 static inline bool
1307 netdev_flow_key_equal_mf(const struct netdev_flow_key *key,
1308                          const struct miniflow *mf)
1309 {
1310     return !memcmp(&key->mf, mf, key->len);
1311 }
1312
1313 static inline void
1314 netdev_flow_key_clone(struct netdev_flow_key *dst,
1315                       const struct netdev_flow_key *src)
1316 {
1317     memcpy(dst, src,
1318            offsetof(struct netdev_flow_key, mf) + src->len);
1319 }
1320
1321 /* Slow. */
1322 static void
1323 netdev_flow_key_from_flow(struct netdev_flow_key *dst,
1324                           const struct flow *src)
1325 {
1326     struct dp_packet packet;
1327     uint64_t buf_stub[512 / 8];
1328
1329     miniflow_initialize(&dst->mf, dst->buf);
1330
1331     dp_packet_use_stub(&packet, buf_stub, sizeof buf_stub);
1332     pkt_metadata_from_flow(&packet.md, src);
1333     flow_compose(&packet, src);
1334     miniflow_extract(&packet, &dst->mf);
1335     dp_packet_uninit(&packet);
1336
1337     dst->len = netdev_flow_key_size(count_1bits(dst->mf.map));
1338     dst->hash = 0; /* Not computed yet. */
1339 }
1340
1341 /* Initialize a netdev_flow_key 'mask' from 'match'. */
1342 static inline void
1343 netdev_flow_mask_init(struct netdev_flow_key *mask,
1344                       const struct match *match)
1345 {
1346     const uint64_t *mask_u64 = (const uint64_t *) &match->wc.masks;
1347     uint64_t *dst = mask->mf.inline_values;
1348     uint64_t map, mask_map = 0;
1349     uint32_t hash = 0;
1350     int n;
1351
1352     /* Only check masks that make sense for the flow. */
1353     map = flow_wc_map(&match->flow);
1354
1355     while (map) {
1356         uint64_t rm1bit = rightmost_1bit(map);
1357         int i = raw_ctz(map);
1358
1359         if (mask_u64[i]) {
1360             mask_map |= rm1bit;
1361             *dst++ = mask_u64[i];
1362             hash = hash_add64(hash, mask_u64[i]);
1363         }
1364         map -= rm1bit;
1365     }
1366
1367     mask->mf.values_inline = true;
1368     mask->mf.map = mask_map;
1369
1370     hash = hash_add64(hash, mask_map);
1371
1372     n = dst - mask->mf.inline_values;
1373
1374     mask->hash = hash_finish(hash, n * 8);
1375     mask->len = netdev_flow_key_size(n);
1376 }
1377
1378 /* Initializes 'dst' as a copy of 'src' masked with 'mask'. */
1379 static inline void
1380 netdev_flow_key_init_masked(struct netdev_flow_key *dst,
1381                             const struct flow *flow,
1382                             const struct netdev_flow_key *mask)
1383 {
1384     uint64_t *dst_u64 = dst->mf.inline_values;
1385     const uint64_t *mask_u64 = mask->mf.inline_values;
1386     uint32_t hash = 0;
1387     uint64_t value;
1388
1389     dst->len = mask->len;
1390     dst->mf.values_inline = true;
1391     dst->mf.map = mask->mf.map;
1392
1393     FLOW_FOR_EACH_IN_MAP(value, flow, mask->mf.map) {
1394         *dst_u64 = value & *mask_u64++;
1395         hash = hash_add64(hash, *dst_u64++);
1396     }
1397     dst->hash = hash_finish(hash, (dst_u64 - dst->mf.inline_values) * 8);
1398 }
1399
1400 /* Iterate through all netdev_flow_key u64 values specified by 'MAP' */
1401 #define NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_MAP(VALUE, KEY, MAP)           \
1402     for (struct mf_for_each_in_map_aux aux__                       \
1403              = { (KEY)->mf.inline_values, (KEY)->mf.map, MAP };    \
1404          mf_get_next_in_map(&aux__, &(VALUE));                     \
1405         )
1406
1407 /* Returns a hash value for the bits of 'key' where there are 1-bits in
1408  * 'mask'. */
1409 static inline uint32_t
1410 netdev_flow_key_hash_in_mask(const struct netdev_flow_key *key,
1411                              const struct netdev_flow_key *mask)
1412 {
1413     const uint64_t *p = mask->mf.inline_values;
1414     uint32_t hash = 0;
1415     uint64_t key_u64;
1416
1417     NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_MAP(key_u64, key, mask->mf.map) {
1418         hash = hash_add64(hash, key_u64 & *p++);
1419     }
1420
1421     return hash_finish(hash, (p - mask->mf.inline_values) * 8);
1422 }
1423
1424 static inline bool
1425 emc_entry_alive(struct emc_entry *ce)
1426 {
1427     return ce->flow && !ce->flow->dead;
1428 }
1429
1430 static void
1431 emc_clear_entry(struct emc_entry *ce)
1432 {
1433     if (ce->flow) {
1434         dp_netdev_flow_unref(ce->flow);
1435         ce->flow = NULL;
1436     }
1437 }
1438
1439 static inline void
1440 emc_change_entry(struct emc_entry *ce, struct dp_netdev_flow *flow,
1441                  const struct netdev_flow_key *key)
1442 {
1443     if (ce->flow != flow) {
1444         if (ce->flow) {
1445             dp_netdev_flow_unref(ce->flow);
1446         }
1447
1448         if (dp_netdev_flow_ref(flow)) {
1449             ce->flow = flow;
1450         } else {
1451             ce->flow = NULL;
1452         }
1453     }
1454     if (key) {
1455         netdev_flow_key_clone(&ce->key, key);
1456     }
1457 }
1458
1459 static inline void
1460 emc_insert(struct emc_cache *cache, const struct netdev_flow_key *key,
1461            struct dp_netdev_flow *flow)
1462 {
1463     struct emc_entry *to_be_replaced = NULL;
1464     struct emc_entry *current_entry;
1465
1466     EMC_FOR_EACH_POS_WITH_HASH(cache, current_entry, key->hash) {
1467         if (netdev_flow_key_equal(&current_entry->key, key)) {
1468             /* We found the entry with the 'mf' miniflow */
1469             emc_change_entry(current_entry, flow, NULL);
1470             return;
1471         }
1472
1473         /* Replacement policy: put the flow in an empty (not alive) entry, or
1474          * in the first entry where it can be */
1475         if (!to_be_replaced
1476             || (emc_entry_alive(to_be_replaced)
1477                 && !emc_entry_alive(current_entry))
1478             || current_entry->key.hash < to_be_replaced->key.hash) {
1479             to_be_replaced = current_entry;
1480         }
1481     }
1482     /* We didn't find the miniflow in the cache.
1483      * The 'to_be_replaced' entry is where the new flow will be stored */
1484
1485     emc_change_entry(to_be_replaced, flow, key);
1486 }
1487
1488 static inline struct dp_netdev_flow *
1489 emc_lookup(struct emc_cache *cache, const struct netdev_flow_key *key)
1490 {
1491     struct emc_entry *current_entry;
1492
1493     EMC_FOR_EACH_POS_WITH_HASH(cache, current_entry, key->hash) {
1494         if (current_entry->key.hash == key->hash
1495             && emc_entry_alive(current_entry)
1496             && netdev_flow_key_equal_mf(&current_entry->key, &key->mf)) {
1497
1498             /* We found the entry with the 'key->mf' miniflow */
1499             return current_entry->flow;
1500         }
1501     }
1502
1503     return NULL;
1504 }
1505
1506 static struct dp_netdev_flow *
1507 dp_netdev_pmd_lookup_flow(const struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
1508                           const struct netdev_flow_key *key)
1509 {
1510     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1511     struct dpcls_rule *rule;
1512
1513     dpcls_lookup(&pmd->cls, key, &rule, 1);
1514     netdev_flow = dp_netdev_flow_cast(rule);
1515
1516     return netdev_flow;
1517 }
1518
1519 static struct dp_netdev_flow *
1520 dp_netdev_pmd_find_flow(const struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
1521                         const ovs_u128 *ufidp, const struct nlattr *key,
1522                         size_t key_len)
1523 {
1524     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1525     struct flow flow;
1526     ovs_u128 ufid;
1527
1528     /* If a UFID is not provided, determine one based on the key. */
1529     if (!ufidp && key && key_len
1530         && !dpif_netdev_flow_from_nlattrs(key, key_len, &flow)) {
1531         dpif_flow_hash(pmd->dp->dpif, &flow, sizeof flow, &ufid);
1532         ufidp = &ufid;
1533     }
1534
1535     if (ufidp) {
1536         CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (netdev_flow, node, dp_netdev_flow_hash(ufidp),
1537                                  &pmd->flow_table) {
1538             if (ovs_u128_equal(&netdev_flow->ufid, ufidp)) {
1539                 return netdev_flow;
1540             }
1541         }
1542     }
1543
1544     return NULL;
1545 }
1546
1547 static void
1548 get_dpif_flow_stats(const struct dp_netdev_flow *netdev_flow,
1549                     struct dpif_flow_stats *stats)
1550 {
1551     stats->n_packets = netdev_flow->stats.packet_count;
1552     stats->n_bytes = netdev_flow->stats.byte_count;
1553     stats->used = netdev_flow->stats.used;
1554     stats->tcp_flags = netdev_flow->stats.tcp_flags;
1555 }
1556
1557 /* Converts to the dpif_flow format, using 'key_buf' and 'mask_buf' for
1558  * storing the netlink-formatted key/mask. 'key_buf' may be the same as
1559  * 'mask_buf'. Actions will be returned without copying, by relying on RCU to
1560  * protect them. */
1561 static void
1562 dp_netdev_flow_to_dpif_flow(const struct dp_netdev_flow *netdev_flow,
1563                             struct ofpbuf *key_buf, struct ofpbuf *mask_buf,
1564                             struct dpif_flow *flow, bool terse)
1565 {
1566     if (terse) {
1567         memset(flow, 0, sizeof *flow);
1568     } else {
1569         struct flow_wildcards wc;
1570         struct dp_netdev_actions *actions;
1571         size_t offset;
1572
1573         miniflow_expand(&netdev_flow->cr.mask->mf, &wc.masks);
1574
1575         /* Key */
1576         offset = key_buf->size;
1577         flow->key = ofpbuf_tail(key_buf);
1578         odp_flow_key_from_flow(key_buf, &netdev_flow->flow, &wc.masks,
1579                                netdev_flow->flow.in_port.odp_port, true);
1580         flow->key_len = key_buf->size - offset;
1581
1582         /* Mask */
1583         offset = mask_buf->size;
1584         flow->mask = ofpbuf_tail(mask_buf);
1585         odp_flow_key_from_mask(mask_buf, &wc.masks, &netdev_flow->flow,
1586                                odp_to_u32(wc.masks.in_port.odp_port),
1587                                SIZE_MAX, true);
1588         flow->mask_len = mask_buf->size - offset;
1589
1590         /* Actions */
1591         actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
1592         flow->actions = actions->actions;
1593         flow->actions_len = actions->size;
1594     }
1595
1596     flow->ufid = netdev_flow->ufid;
1597     flow->ufid_present = true;
1598     flow->pmd_id = netdev_flow->pmd_id;
1599     get_dpif_flow_stats(netdev_flow, &flow->stats);
1600 }
1601
1602 static int
1603 dpif_netdev_mask_from_nlattrs(const struct nlattr *key, uint32_t key_len,
1604                               const struct nlattr *mask_key,
1605                               uint32_t mask_key_len, const struct flow *flow,
1606                               struct flow *mask)
1607 {
1608     if (mask_key_len) {
1609         enum odp_key_fitness fitness;
1610
1611         fitness = odp_flow_key_to_mask(mask_key, mask_key_len, mask, flow);
1612         if (fitness) {
1613             /* This should not happen: it indicates that
1614              * odp_flow_key_from_mask() and odp_flow_key_to_mask()
1615              * disagree on the acceptable form of a mask.  Log the problem
1616              * as an error, with enough details to enable debugging. */
1617             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1618
1619             if (!VLOG_DROP_ERR(&rl)) {
1620                 struct ds s;
1621
1622                 ds_init(&s);
1623                 odp_flow_format(key, key_len, mask_key, mask_key_len, NULL, &s,
1624                                 true);
1625                 VLOG_ERR("internal error parsing flow mask %s (%s)",
1626                          ds_cstr(&s), odp_key_fitness_to_string(fitness));
1627                 ds_destroy(&s);
1628             }
1629
1630             return EINVAL;
1631         }
1632     } else {
1633         enum mf_field_id id;
1634         /* No mask key, unwildcard everything except fields whose
1635          * prerequisities are not met. */
1636         memset(mask, 0x0, sizeof *mask);
1637
1638         for (id = 0; id < MFF_N_IDS; ++id) {
1639             /* Skip registers and metadata. */
1640             if (!(id >= MFF_REG0 && id < MFF_REG0 + FLOW_N_REGS)
1641                 && id != MFF_METADATA) {
1642                 const struct mf_field *mf = mf_from_id(id);
1643                 if (mf_are_prereqs_ok(mf, flow)) {
1644                     mf_mask_field(mf, mask);
1645                 }
1646             }
1647         }
1648     }
1649
1650     /* Force unwildcard the in_port.
1651      *
1652      * We need to do this even in the case where we unwildcard "everything"
1653      * above because "everything" only includes the 16-bit OpenFlow port number
1654      * mask->in_port.ofp_port, which only covers half of the 32-bit datapath
1655      * port number mask->in_port.odp_port. */
1656     mask->in_port.odp_port = u32_to_odp(UINT32_MAX);
1657
1658     return 0;
1659 }
1660
1661 static int
1662 dpif_netdev_flow_from_nlattrs(const struct nlattr *key, uint32_t key_len,
1663                               struct flow *flow)
1664 {
1665     odp_port_t in_port;
1666
1667     if (odp_flow_key_to_flow(key, key_len, flow)) {
1668         /* This should not happen: it indicates that odp_flow_key_from_flow()
1669          * and odp_flow_key_to_flow() disagree on the acceptable form of a
1670          * flow.  Log the problem as an error, with enough details to enable
1671          * debugging. */
1672         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1673
1674         if (!VLOG_DROP_ERR(&rl)) {
1675             struct ds s;
1676
1677             ds_init(&s);
1678             odp_flow_format(key, key_len, NULL, 0, NULL, &s, true);
1679             VLOG_ERR("internal error parsing flow key %s", ds_cstr(&s));
1680             ds_destroy(&s);
1681         }
1682
1683         return EINVAL;
1684     }
1685
1686     in_port = flow->in_port.odp_port;
1687     if (!is_valid_port_number(in_port) && in_port != ODPP_NONE) {
1688         return EINVAL;
1689     }
1690
1691     return 0;
1692 }
1693
1694 static int
1695 dpif_netdev_flow_get(const struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_get *get)
1696 {
1697     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1698     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1699     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1700     int pmd_id = get->pmd_id == PMD_ID_NULL ? NON_PMD_CORE_ID : get->pmd_id;
1701     int error = 0;
1702
1703     pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, pmd_id);
1704     if (!pmd) {
1705         return EINVAL;
1706     }
1707
1708     netdev_flow = dp_netdev_pmd_find_flow(pmd, get->ufid, get->key,
1709                                           get->key_len);
1710     if (netdev_flow) {
1711         dp_netdev_flow_to_dpif_flow(netdev_flow, get->buffer, get->buffer,
1712                                     get->flow, false);
1713     } else {
1714         error = ENOENT;
1715     }
1716     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
1717
1718
1719     return error;
1720 }
1721
1722 static struct dp_netdev_flow *
1723 dp_netdev_flow_add(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
1724                    struct match *match, const ovs_u128 *ufid,
1725                    const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
1726     OVS_REQUIRES(pmd->flow_mutex)
1727 {
1728     struct dp_netdev_flow *flow;
1729     struct netdev_flow_key mask;
1730
1731     netdev_flow_mask_init(&mask, match);
1732     /* Make sure wc does not have metadata. */
1733     ovs_assert(!(mask.mf.map & (MINIFLOW_MAP(metadata) | MINIFLOW_MAP(regs))));
1734
1735     /* Do not allocate extra space. */
1736     flow = xmalloc(sizeof *flow - sizeof flow->cr.flow.mf + mask.len);
1737     memset(&flow->stats, 0, sizeof flow->stats);
1738     flow->dead = false;
1739     *CONST_CAST(int *, &flow->pmd_id) = pmd->core_id;
1740     *CONST_CAST(struct flow *, &flow->flow) = match->flow;
1741     *CONST_CAST(ovs_u128 *, &flow->ufid) = *ufid;
1742     ovs_refcount_init(&flow->ref_cnt);
1743     ovsrcu_set(&flow->actions, dp_netdev_actions_create(actions, actions_len));
1744
1745     netdev_flow_key_init_masked(&flow->cr.flow, &match->flow, &mask);
1746     dpcls_insert(&pmd->cls, &flow->cr, &mask);
1747
1748     cmap_insert(&pmd->flow_table, CONST_CAST(struct cmap_node *, &flow->node),
1749                 dp_netdev_flow_hash(&flow->ufid));
1750
1751     if (OVS_UNLIKELY(VLOG_IS_DBG_ENABLED())) {
1752         struct match match;
1753         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1754
1755         match.flow = flow->flow;
1756         miniflow_expand(&flow->cr.mask->mf, &match.wc.masks);
1757
1758         ds_put_cstr(&ds, "flow_add: ");
1759         odp_format_ufid(ufid, &ds);
1760         ds_put_cstr(&ds, " ");
1761         match_format(&match, &ds, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
1762         ds_put_cstr(&ds, ", actions:");
1763         format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
1764
1765         VLOG_DBG_RL(&upcall_rl, "%s", ds_cstr(&ds));
1766
1767         ds_destroy(&ds);
1768     }
1769
1770     return flow;
1771 }
1772
1773 static int
1774 dpif_netdev_flow_put(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_put *put)
1775 {
1776     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1777     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1778     struct netdev_flow_key key;
1779     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1780     struct match match;
1781     ovs_u128 ufid;
1782     int pmd_id = put->pmd_id == PMD_ID_NULL ? NON_PMD_CORE_ID : put->pmd_id;
1783     int error;
1784
1785     error = dpif_netdev_flow_from_nlattrs(put->key, put->key_len, &match.flow);
1786     if (error) {
1787         return error;
1788     }
1789     error = dpif_netdev_mask_from_nlattrs(put->key, put->key_len,
1790                                           put->mask, put->mask_len,
1791                                           &match.flow, &match.wc.masks);
1792     if (error) {
1793         return error;
1794     }
1795
1796     pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, pmd_id);
1797     if (!pmd) {
1798         return EINVAL;
1799     }
1800
1801     /* Must produce a netdev_flow_key for lookup.
1802      * This interface is no longer performance critical, since it is not used
1803      * for upcall processing any more. */
1804     netdev_flow_key_from_flow(&key, &match.flow);
1805
1806     if (put->ufid) {
1807         ufid = *put->ufid;
1808     } else {
1809         dpif_flow_hash(dpif, &match.flow, sizeof match.flow, &ufid);
1810     }
1811
1812     ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
1813     netdev_flow = dp_netdev_pmd_lookup_flow(pmd, &key);
1814     if (!netdev_flow) {
1815         if (put->flags & DPIF_FP_CREATE) {
1816             if (cmap_count(&pmd->flow_table) < MAX_FLOWS) {
1817                 if (put->stats) {
1818                     memset(put->stats, 0, sizeof *put->stats);
1819                 }
1820                 dp_netdev_flow_add(pmd, &match, &ufid, put->actions,
1821                                    put->actions_len);
1822                 error = 0;
1823             } else {
1824                 error = EFBIG;
1825             }
1826         } else {
1827             error = ENOENT;
1828         }
1829     } else {
1830         if (put->flags & DPIF_FP_MODIFY
1831             && flow_equal(&match.flow, &netdev_flow->flow)) {
1832             struct dp_netdev_actions *new_actions;
1833             struct dp_netdev_actions *old_actions;
1834
1835             new_actions = dp_netdev_actions_create(put->actions,
1836                                                    put->actions_len);
1837
1838             old_actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
1839             ovsrcu_set(&netdev_flow->actions, new_actions);
1840
1841             if (put->stats) {
1842                 get_dpif_flow_stats(netdev_flow, put->stats);
1843             }
1844             if (put->flags & DPIF_FP_ZERO_STATS) {
1845                 /* XXX: The userspace datapath uses thread local statistics
1846                  * (for flows), which should be updated only by the owning
1847                  * thread.  Since we cannot write on stats memory here,
1848                  * we choose not to support this flag.  Please note:
1849                  * - This feature is currently used only by dpctl commands with
1850                  *   option --clear.
1851                  * - Should the need arise, this operation can be implemented
1852                  *   by keeping a base value (to be update here) for each
1853                  *   counter, and subtracting it before outputting the stats */
1854                 error = EOPNOTSUPP;
1855             }
1856
1857             ovsrcu_postpone(dp_netdev_actions_free, old_actions);
1858         } else if (put->flags & DPIF_FP_CREATE) {
1859             error = EEXIST;
1860         } else {
1861             /* Overlapping flow. */
1862             error = EINVAL;
1863         }
1864     }
1865     ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
1866     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
1867
1868     return error;
1869 }
1870
1871 static int
1872 dpif_netdev_flow_del(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_del *del)
1873 {
1874     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1875     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1876     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1877     int pmd_id = del->pmd_id == PMD_ID_NULL ? NON_PMD_CORE_ID : del->pmd_id;
1878     int error = 0;
1879
1880     pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, pmd_id);
1881     if (!pmd) {
1882         return EINVAL;
1883     }
1884
1885     ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
1886     netdev_flow = dp_netdev_pmd_find_flow(pmd, del->ufid, del->key,
1887                                           del->key_len);
1888     if (netdev_flow) {
1889         if (del->stats) {
1890             get_dpif_flow_stats(netdev_flow, del->stats);
1891         }
1892         dp_netdev_pmd_remove_flow(pmd, netdev_flow);
1893     } else {
1894         error = ENOENT;
1895     }
1896     ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
1897     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
1898
1899     return error;
1900 }
1901
1902 struct dpif_netdev_flow_dump {
1903     struct dpif_flow_dump up;
1904     struct cmap_position poll_thread_pos;
1905     struct cmap_position flow_pos;
1906     struct dp_netdev_pmd_thread *cur_pmd;
1907     int status;
1908     struct ovs_mutex mutex;
1909 };
1910
1911 static struct dpif_netdev_flow_dump *
1912 dpif_netdev_flow_dump_cast(struct dpif_flow_dump *dump)
1913 {
1914     return CONTAINER_OF(dump, struct dpif_netdev_flow_dump, up);
1915 }
1916
1917 static struct dpif_flow_dump *
1918 dpif_netdev_flow_dump_create(const struct dpif *dpif_, bool terse)
1919 {
1920     struct dpif_netdev_flow_dump *dump;
1921
1922     dump = xzalloc(sizeof *dump);
1923     dpif_flow_dump_init(&dump->up, dpif_);
1924     dump->up.terse = terse;
1925     ovs_mutex_init(&dump->mutex);
1926
1927     return &dump->up;
1928 }
1929
1930 static int
1931 dpif_netdev_flow_dump_destroy(struct dpif_flow_dump *dump_)
1932 {
1933     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = dpif_netdev_flow_dump_cast(dump_);
1934
1935     ovs_mutex_destroy(&dump->mutex);
1936     free(dump);
1937     return 0;
1938 }
1939
1940 struct dpif_netdev_flow_dump_thread {
1941     struct dpif_flow_dump_thread up;
1942     struct dpif_netdev_flow_dump *dump;
1943     struct odputil_keybuf keybuf[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
1944     struct odputil_keybuf maskbuf[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
1945 };
1946
1947 static struct dpif_netdev_flow_dump_thread *
1948 dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(struct dpif_flow_dump_thread *thread)
1949 {
1950     return CONTAINER_OF(thread, struct dpif_netdev_flow_dump_thread, up);
1951 }
1952
1953 static struct dpif_flow_dump_thread *
1954 dpif_netdev_flow_dump_thread_create(struct dpif_flow_dump *dump_)
1955 {
1956     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = dpif_netdev_flow_dump_cast(dump_);
1957     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread;
1958
1959     thread = xmalloc(sizeof *thread);
1960     dpif_flow_dump_thread_init(&thread->up, &dump->up);
1961     thread->dump = dump;
1962     return &thread->up;
1963 }
1964
1965 static void
1966 dpif_netdev_flow_dump_thread_destroy(struct dpif_flow_dump_thread *thread_)
1967 {
1968     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread
1969         = dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(thread_);
1970
1971     free(thread);
1972 }
1973
1974 static int
1975 dpif_netdev_flow_dump_next(struct dpif_flow_dump_thread *thread_,
1976                            struct dpif_flow *flows, int max_flows)
1977 {
1978     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread
1979         = dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(thread_);
1980     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = thread->dump;
1981     struct dp_netdev_flow *netdev_flows[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
1982     int n_flows = 0;
1983     int i;
1984
1985     ovs_mutex_lock(&dump->mutex);
1986     if (!dump->status) {
1987         struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(thread->up.dpif);
1988         struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(&dpif->dpif);
1989         struct dp_netdev_pmd_thread *pmd = dump->cur_pmd;
1990         int flow_limit = MIN(max_flows, FLOW_DUMP_MAX_BATCH);
1991
1992         /* First call to dump_next(), extracts the first pmd thread.
1993          * If there is no pmd thread, returns immediately. */
1994         if (!pmd) {
1995             pmd = dp_netdev_pmd_get_next(dp, &dump->poll_thread_pos);
1996             if (!pmd) {
1997                 ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
1998                 return n_flows;
1999
2000             }
2001         }
2002
2003         do {
2004             for (n_flows = 0; n_flows < flow_limit; n_flows++) {
2005                 struct cmap_node *node;
2006
2007                 node = cmap_next_position(&pmd->flow_table, &dump->flow_pos);
2008                 if (!node) {
2009                     break;
2010                 }
2011                 netdev_flows[n_flows] = CONTAINER_OF(node,
2012                                                      struct dp_netdev_flow,
2013                                                      node);
2014             }
2015             /* When finishing dumping the current pmd thread, moves to
2016              * the next. */
2017             if (n_flows < flow_limit) {
2018                 memset(&dump->flow_pos, 0, sizeof dump->flow_pos);
2019                 dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2020                 pmd = dp_netdev_pmd_get_next(dp, &dump->poll_thread_pos);
2021                 if (!pmd) {
2022                     dump->status = EOF;
2023                     break;
2024                 }
2025             }
2026             /* Keeps the reference to next caller. */
2027             dump->cur_pmd = pmd;
2028
2029             /* If the current dump is empty, do not exit the loop, since the
2030              * remaining pmds could have flows to be dumped.  Just dumps again
2031              * on the new 'pmd'. */
2032         } while (!n_flows);
2033     }
2034     ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
2035
2036     for (i = 0; i < n_flows; i++) {
2037         struct odputil_keybuf *maskbuf = &thread->maskbuf[i];
2038         struct odputil_keybuf *keybuf = &thread->keybuf[i];
2039         struct dp_netdev_flow *netdev_flow = netdev_flows[i];
2040         struct dpif_flow *f = &flows[i];
2041         struct ofpbuf key, mask;
2042
2043         ofpbuf_use_stack(&key, keybuf, sizeof *keybuf);
2044         ofpbuf_use_stack(&mask, maskbuf, sizeof *maskbuf);
2045         dp_netdev_flow_to_dpif_flow(netdev_flow, &key, &mask, f,
2046                                     dump->up.terse);
2047     }
2048
2049     return n_flows;
2050 }
2051
2052 static int
2053 dpif_netdev_execute(struct dpif *dpif, struct dpif_execute *execute)
2054     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2055 {
2056     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2057     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2058     struct dp_packet *pp;
2059
2060     if (dp_packet_size(execute->packet) < ETH_HEADER_LEN ||
2061         dp_packet_size(execute->packet) > UINT16_MAX) {
2062         return EINVAL;
2063     }
2064
2065     /* Tries finding the 'pmd'.  If NULL is returned, that means
2066      * the current thread is a non-pmd thread and should use
2067      * dp_netdev_get_pmd(dp, NON_PMD_CORE_ID). */
2068     pmd = ovsthread_getspecific(dp->per_pmd_key);
2069     if (!pmd) {
2070         pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, NON_PMD_CORE_ID);
2071     }
2072
2073     /* If the current thread is non-pmd thread, acquires
2074      * the 'non_pmd_mutex'. */
2075     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2076         ovs_mutex_lock(&dp->non_pmd_mutex);
2077         ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
2078     }
2079
2080     pp = execute->packet;
2081     dp_netdev_execute_actions(pmd, &pp, 1, false, execute->actions,
2082                               execute->actions_len);
2083     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2084         dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2085         ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
2086         ovs_mutex_unlock(&dp->non_pmd_mutex);
2087     }
2088
2089     return 0;
2090 }
2091
2092 static void
2093 dpif_netdev_operate(struct dpif *dpif, struct dpif_op **ops, size_t n_ops)
2094 {
2095     size_t i;
2096
2097     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
2098         struct dpif_op *op = ops[i];
2099
2100         switch (op->type) {
2101         case DPIF_OP_FLOW_PUT:
2102             op->error = dpif_netdev_flow_put(dpif, &op->u.flow_put);
2103             break;
2104
2105         case DPIF_OP_FLOW_DEL:
2106             op->error = dpif_netdev_flow_del(dpif, &op->u.flow_del);
2107             break;
2108
2109         case DPIF_OP_EXECUTE:
2110             op->error = dpif_netdev_execute(dpif, &op->u.execute);
2111             break;
2112
2113         case DPIF_OP_FLOW_GET:
2114             op->error = dpif_netdev_flow_get(dpif, &op->u.flow_get);
2115             break;
2116         }
2117     }
2118 }
2119
2120 /* Returns true if the configuration for rx queues or cpu mask
2121  * is changed. */
2122 static bool
2123 pmd_config_changed(const struct dp_netdev *dp, size_t rxqs, const char *cmask)
2124 {
2125     if (dp->n_dpdk_rxqs != rxqs) {
2126         return true;
2127     } else {
2128         if (dp->pmd_cmask != NULL && cmask != NULL) {
2129             return strcmp(dp->pmd_cmask, cmask);
2130         } else {
2131             return (dp->pmd_cmask != NULL || cmask != NULL);
2132         }
2133     }
2134 }
2135
2136 /* Resets pmd threads if the configuration for 'rxq's or cpu mask changes. */
2137 static int
2138 dpif_netdev_pmd_set(struct dpif *dpif, unsigned int n_rxqs, const char *cmask)
2139 {
2140     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2141
2142     if (pmd_config_changed(dp, n_rxqs, cmask)) {
2143         struct dp_netdev_port *port;
2144
2145         dp_netdev_destroy_all_pmds(dp);
2146
2147         CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2148             if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
2149                 int i, err;
2150
2151                 /* Closes the existing 'rxq's. */
2152                 for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2153                     netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
2154                     port->rxq[i] = NULL;
2155                 }
2156
2157                 /* Sets the new rx queue config.  */
2158                 err = netdev_set_multiq(port->netdev, ovs_numa_get_n_cores(),
2159                                         n_rxqs);
2160                 if (err && (err != EOPNOTSUPP)) {
2161                     VLOG_ERR("Failed to set dpdk interface %s rx_queue to:"
2162                              " %u", netdev_get_name(port->netdev),
2163                              n_rxqs);
2164                     return err;
2165                 }
2166
2167                 /* If the set_multiq() above succeeds, reopens the 'rxq's. */
2168                 port->rxq = xrealloc(port->rxq, sizeof *port->rxq
2169                                      * netdev_n_rxq(port->netdev));
2170                 for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2171                     netdev_rxq_open(port->netdev, &port->rxq[i], i);
2172                 }
2173             }
2174         }
2175         dp->n_dpdk_rxqs = n_rxqs;
2176
2177         /* Reconfigures the cpu mask. */
2178         ovs_numa_set_cpu_mask(cmask);
2179         free(dp->pmd_cmask);
2180         dp->pmd_cmask = cmask ? xstrdup(cmask) : NULL;
2181
2182         /* Restores the non-pmd. */
2183         dp_netdev_set_nonpmd(dp);
2184         /* Restores all pmd threads. */
2185         dp_netdev_reset_pmd_threads(dp);
2186     }
2187
2188     return 0;
2189 }
2190
2191 static int
2192 dpif_netdev_queue_to_priority(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED,
2193                               uint32_t queue_id, uint32_t *priority)
2194 {
2195     *priority = queue_id;
2196     return 0;
2197 }
2198
2199 \f
2200 /* Creates and returns a new 'struct dp_netdev_actions', with a reference count
2201  * of 1, whose actions are a copy of from the 'ofpacts_len' bytes of
2202  * 'ofpacts'. */
2203 struct dp_netdev_actions *
2204 dp_netdev_actions_create(const struct nlattr *actions, size_t size)
2205 {
2206     struct dp_netdev_actions *netdev_actions;
2207
2208     netdev_actions = xmalloc(sizeof *netdev_actions);
2209     netdev_actions->actions = xmemdup(actions, size);
2210     netdev_actions->size = size;
2211
2212     return netdev_actions;
2213 }
2214
2215 struct dp_netdev_actions *
2216 dp_netdev_flow_get_actions(const struct dp_netdev_flow *flow)
2217 {
2218     return ovsrcu_get(struct dp_netdev_actions *, &flow->actions);
2219 }
2220
2221 static void
2222 dp_netdev_actions_free(struct dp_netdev_actions *actions)
2223 {
2224     free(actions->actions);
2225     free(actions);
2226 }
2227 \f
2228
2229 static void
2230 dp_netdev_process_rxq_port(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2231                            struct dp_netdev_port *port,
2232                            struct netdev_rxq *rxq)
2233 {
2234     struct dp_packet *packets[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
2235     int error, cnt;
2236
2237     error = netdev_rxq_recv(rxq, packets, &cnt);
2238     if (!error) {
2239         int i;
2240
2241         *recirc_depth_get() = 0;
2242
2243         /* XXX: initialize md in netdev implementation. */
2244         for (i = 0; i < cnt; i++) {
2245             packets[i]->md = PKT_METADATA_INITIALIZER(port->port_no);
2246         }
2247         dp_netdev_input(pmd, packets, cnt);
2248     } else if (error != EAGAIN && error != EOPNOTSUPP) {
2249         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2250
2251         VLOG_ERR_RL(&rl, "error receiving data from %s: %s",
2252                     netdev_get_name(port->netdev), ovs_strerror(error));
2253     }
2254 }
2255
2256 /* Return true if needs to revalidate datapath flows. */
2257 static bool
2258 dpif_netdev_run(struct dpif *dpif)
2259 {
2260     struct dp_netdev_port *port;
2261     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2262     struct dp_netdev_pmd_thread *non_pmd = dp_netdev_get_pmd(dp,
2263                                                              NON_PMD_CORE_ID);
2264     uint64_t new_tnl_seq;
2265
2266     ovs_mutex_lock(&dp->non_pmd_mutex);
2267     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2268         if (!netdev_is_pmd(port->netdev)) {
2269             int i;
2270
2271             for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2272                 dp_netdev_process_rxq_port(non_pmd, port, port->rxq[i]);
2273             }
2274         }
2275     }
2276     ovs_mutex_unlock(&dp->non_pmd_mutex);
2277     dp_netdev_pmd_unref(non_pmd);
2278
2279     tnl_arp_cache_run();
2280     new_tnl_seq = seq_read(tnl_conf_seq);
2281
2282     if (dp->last_tnl_conf_seq != new_tnl_seq) {
2283         dp->last_tnl_conf_seq = new_tnl_seq;
2284         return true;
2285     }
2286     return false;
2287 }
2288
2289 static void
2290 dpif_netdev_wait(struct dpif *dpif)
2291 {
2292     struct dp_netdev_port *port;
2293     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2294
2295     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
2296     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2297         if (!netdev_is_pmd(port->netdev)) {
2298             int i;
2299
2300             for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2301                 netdev_rxq_wait(port->rxq[i]);
2302             }
2303         }
2304     }
2305     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
2306     seq_wait(tnl_conf_seq, dp->last_tnl_conf_seq);
2307 }
2308
2309 struct rxq_poll {
2310     struct dp_netdev_port *port;
2311     struct netdev_rxq *rx;
2312 };
2313
2314 static int
2315 pmd_load_queues(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2316                 struct rxq_poll **ppoll_list, int poll_cnt)
2317 {
2318     struct rxq_poll *poll_list = *ppoll_list;
2319     struct dp_netdev_port *port;
2320     int n_pmds_on_numa, index, i;
2321
2322     /* Simple scheduler for netdev rx polling. */
2323     for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
2324         port_unref(poll_list[i].port);
2325     }
2326
2327     poll_cnt = 0;
2328     n_pmds_on_numa = get_n_pmd_threads_on_numa(pmd->dp, pmd->numa_id);
2329     index = 0;
2330
2331     CMAP_FOR_EACH (port, node, &pmd->dp->ports) {
2332         /* Calls port_try_ref() to prevent the main thread
2333          * from deleting the port. */
2334         if (port_try_ref(port)) {
2335             if (netdev_is_pmd(port->netdev)
2336                 && netdev_get_numa_id(port->netdev) == pmd->numa_id) {
2337                 int i;
2338
2339                 for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2340                     if ((index % n_pmds_on_numa) == pmd->index) {
2341                         poll_list = xrealloc(poll_list,
2342                                         sizeof *poll_list * (poll_cnt + 1));
2343
2344                         port_ref(port);
2345                         poll_list[poll_cnt].port = port;
2346                         poll_list[poll_cnt].rx = port->rxq[i];
2347                         poll_cnt++;
2348                     }
2349                     index++;
2350                 }
2351             }
2352             /* Unrefs the port_try_ref(). */
2353             port_unref(port);
2354         }
2355     }
2356
2357     *ppoll_list = poll_list;
2358     return poll_cnt;
2359 }
2360
2361 static void *
2362 pmd_thread_main(void *f_)
2363 {
2364     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd = f_;
2365     unsigned int lc = 0;
2366     struct rxq_poll *poll_list;
2367     unsigned int port_seq = PMD_INITIAL_SEQ;
2368     int poll_cnt;
2369     int i;
2370
2371     poll_cnt = 0;
2372     poll_list = NULL;
2373
2374     /* Stores the pmd thread's 'pmd' to 'per_pmd_key'. */
2375     ovsthread_setspecific(pmd->dp->per_pmd_key, pmd);
2376     pmd_thread_setaffinity_cpu(pmd->core_id);
2377 reload:
2378     emc_cache_init(&pmd->flow_cache);
2379     poll_cnt = pmd_load_queues(pmd, &poll_list, poll_cnt);
2380
2381     /* Signal here to make sure the pmd finishes
2382      * reloading the updated configuration. */
2383     dp_netdev_pmd_reload_done(pmd);
2384
2385     for (;;) {
2386         int i;
2387
2388         for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
2389             dp_netdev_process_rxq_port(pmd, poll_list[i].port, poll_list[i].rx);
2390         }
2391
2392         if (lc++ > 1024) {
2393             unsigned int seq;
2394
2395             lc = 0;
2396
2397             emc_cache_slow_sweep(&pmd->flow_cache);
2398             ovsrcu_quiesce();
2399
2400             atomic_read_relaxed(&pmd->change_seq, &seq);
2401             if (seq != port_seq) {
2402                 port_seq = seq;
2403                 break;
2404             }
2405         }
2406     }
2407
2408     emc_cache_uninit(&pmd->flow_cache);
2409
2410     if (!latch_is_set(&pmd->exit_latch)){
2411         goto reload;
2412     }
2413
2414     for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
2415          port_unref(poll_list[i].port);
2416     }
2417
2418     dp_netdev_pmd_reload_done(pmd);
2419
2420     free(poll_list);
2421     return NULL;
2422 }
2423
2424 static void
2425 dp_netdev_disable_upcall(struct dp_netdev *dp)
2426     OVS_ACQUIRES(dp->upcall_rwlock)
2427 {
2428     fat_rwlock_wrlock(&dp->upcall_rwlock);
2429 }
2430
2431 static void
2432 dpif_netdev_disable_upcall(struct dpif *dpif)
2433     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2434 {
2435     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2436     dp_netdev_disable_upcall(dp);
2437 }
2438
2439 static void
2440 dp_netdev_enable_upcall(struct dp_netdev *dp)
2441     OVS_RELEASES(dp->upcall_rwlock)
2442 {
2443     fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
2444 }
2445
2446 static void
2447 dpif_netdev_enable_upcall(struct dpif *dpif)
2448     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2449 {
2450     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2451     dp_netdev_enable_upcall(dp);
2452 }
2453
2454 void
2455 dp_netdev_pmd_reload_done(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2456 {
2457     ovs_mutex_lock(&pmd->cond_mutex);
2458     xpthread_cond_signal(&pmd->cond);
2459     ovs_mutex_unlock(&pmd->cond_mutex);
2460 }
2461
2462 /* Finds and refs the dp_netdev_pmd_thread on core 'core_id'.  Returns
2463  * the pointer if succeeds, otherwise, NULL.
2464  *
2465  * Caller must unrefs the returned reference.  */
2466 static struct dp_netdev_pmd_thread *
2467 dp_netdev_get_pmd(struct dp_netdev *dp, int core_id)
2468 {
2469     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2470     const struct cmap_node *pnode;
2471
2472     pnode = cmap_find(&dp->poll_threads, hash_int(core_id, 0));
2473     if (!pnode) {
2474         return NULL;
2475     }
2476     pmd = CONTAINER_OF(pnode, struct dp_netdev_pmd_thread, node);
2477
2478     return dp_netdev_pmd_try_ref(pmd) ? pmd : NULL;
2479 }
2480
2481 /* Sets the 'struct dp_netdev_pmd_thread' for non-pmd threads. */
2482 static void
2483 dp_netdev_set_nonpmd(struct dp_netdev *dp)
2484 {
2485     struct dp_netdev_pmd_thread *non_pmd;
2486
2487     non_pmd = xzalloc(sizeof *non_pmd);
2488     dp_netdev_configure_pmd(non_pmd, dp, 0, NON_PMD_CORE_ID,
2489                             OVS_NUMA_UNSPEC);
2490 }
2491
2492 /* Caller must have valid pointer to 'pmd'. */
2493 static bool
2494 dp_netdev_pmd_try_ref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2495 {
2496     return ovs_refcount_try_ref_rcu(&pmd->ref_cnt);
2497 }
2498
2499 static void
2500 dp_netdev_pmd_unref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2501 {
2502     if (pmd && ovs_refcount_unref(&pmd->ref_cnt) == 1) {
2503         ovsrcu_postpone(dp_netdev_destroy_pmd, pmd);
2504     }
2505 }
2506
2507 /* Given cmap position 'pos', tries to ref the next node.  If try_ref()
2508  * fails, keeps checking for next node until reaching the end of cmap.
2509  *
2510  * Caller must unrefs the returned reference. */
2511 static struct dp_netdev_pmd_thread *
2512 dp_netdev_pmd_get_next(struct dp_netdev *dp, struct cmap_position *pos)
2513 {
2514     struct dp_netdev_pmd_thread *next;
2515
2516     do {
2517         struct cmap_node *node;
2518
2519         node = cmap_next_position(&dp->poll_threads, pos);
2520         next = node ? CONTAINER_OF(node, struct dp_netdev_pmd_thread, node)
2521             : NULL;
2522     } while (next && !dp_netdev_pmd_try_ref(next));
2523
2524     return next;
2525 }
2526
2527 /* Configures the 'pmd' based on the input argument. */
2528 static void
2529 dp_netdev_configure_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, struct dp_netdev *dp,
2530                         int index, int core_id, int numa_id)
2531 {
2532     pmd->dp = dp;
2533     pmd->index = index;
2534     pmd->core_id = core_id;
2535     pmd->numa_id = numa_id;
2536
2537     ovs_refcount_init(&pmd->ref_cnt);
2538     latch_init(&pmd->exit_latch);
2539     atomic_init(&pmd->change_seq, PMD_INITIAL_SEQ);
2540     xpthread_cond_init(&pmd->cond, NULL);
2541     ovs_mutex_init(&pmd->cond_mutex);
2542     ovs_mutex_init(&pmd->flow_mutex);
2543     dpcls_init(&pmd->cls);
2544     cmap_init(&pmd->flow_table);
2545     /* init the 'flow_cache' since there is no
2546      * actual thread created for NON_PMD_CORE_ID. */
2547     if (core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2548         emc_cache_init(&pmd->flow_cache);
2549     }
2550     cmap_insert(&dp->poll_threads, CONST_CAST(struct cmap_node *, &pmd->node),
2551                 hash_int(core_id, 0));
2552 }
2553
2554 static void
2555 dp_netdev_destroy_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2556 {
2557     dp_netdev_pmd_flow_flush(pmd);
2558     dpcls_destroy(&pmd->cls);
2559     cmap_destroy(&pmd->flow_table);
2560     ovs_mutex_destroy(&pmd->flow_mutex);
2561     latch_destroy(&pmd->exit_latch);
2562     xpthread_cond_destroy(&pmd->cond);
2563     ovs_mutex_destroy(&pmd->cond_mutex);
2564     free(pmd);
2565 }
2566
2567 /* Stops the pmd thread, removes it from the 'dp->poll_threads',
2568  * and unrefs the struct. */
2569 static void
2570 dp_netdev_del_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2571 {
2572     /* Uninit the 'flow_cache' since there is
2573      * no actual thread uninit it for NON_PMD_CORE_ID. */
2574     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2575         emc_cache_uninit(&pmd->flow_cache);
2576     } else {
2577         latch_set(&pmd->exit_latch);
2578         dp_netdev_reload_pmd__(pmd);
2579         ovs_numa_unpin_core(pmd->core_id);
2580         xpthread_join(pmd->thread, NULL);
2581     }
2582     cmap_remove(&pmd->dp->poll_threads, &pmd->node, hash_int(pmd->core_id, 0));
2583     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2584 }
2585
2586 /* Destroys all pmd threads. */
2587 static void
2588 dp_netdev_destroy_all_pmds(struct dp_netdev *dp)
2589 {
2590     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2591
2592     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
2593         dp_netdev_del_pmd(pmd);
2594     }
2595 }
2596
2597 /* Deletes all pmd threads on numa node 'numa_id'. */
2598 static void
2599 dp_netdev_del_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
2600 {
2601     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2602
2603     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
2604         if (pmd->numa_id == numa_id) {
2605             dp_netdev_del_pmd(pmd);
2606         }
2607     }
2608 }
2609
2610 /* Checks the numa node id of 'netdev' and starts pmd threads for
2611  * the numa node. */
2612 static void
2613 dp_netdev_set_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
2614 {
2615     int n_pmds;
2616
2617     if (!ovs_numa_numa_id_is_valid(numa_id)) {
2618         VLOG_ERR("Cannot create pmd threads due to numa id (%d)"
2619                  "invalid", numa_id);
2620         return ;
2621     }
2622
2623     n_pmds = get_n_pmd_threads_on_numa(dp, numa_id);
2624
2625     /* If there are already pmd threads created for the numa node
2626      * in which 'netdev' is on, do nothing.  Else, creates the
2627      * pmd threads for the numa node. */
2628     if (!n_pmds) {
2629         int can_have, n_unpinned, i;
2630
2631         n_unpinned = ovs_numa_get_n_unpinned_cores_on_numa(numa_id);
2632         if (!n_unpinned) {
2633             VLOG_ERR("Cannot create pmd threads due to out of unpinned "
2634                      "cores on numa node");
2635             return;
2636         }
2637
2638         /* If cpu mask is specified, uses all unpinned cores, otherwise
2639          * tries creating NR_PMD_THREADS pmd threads. */
2640         can_have = dp->pmd_cmask ? n_unpinned : MIN(n_unpinned, NR_PMD_THREADS);
2641         for (i = 0; i < can_have; i++) {
2642             struct dp_netdev_pmd_thread *pmd = xzalloc(sizeof *pmd);
2643             int core_id = ovs_numa_get_unpinned_core_on_numa(numa_id);
2644
2645             dp_netdev_configure_pmd(pmd, dp, i, core_id, numa_id);
2646             /* Each thread will distribute all devices rx-queues among
2647              * themselves. */
2648             pmd->thread = ovs_thread_create("pmd", pmd_thread_main, pmd);
2649         }
2650         VLOG_INFO("Created %d pmd threads on numa node %d", can_have, numa_id);
2651     }
2652 }
2653
2654 \f
2655 /* Called after pmd threads config change.  Restarts pmd threads with
2656  * new configuration. */
2657 static void
2658 dp_netdev_reset_pmd_threads(struct dp_netdev *dp)
2659 {
2660     struct dp_netdev_port *port;
2661
2662     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2663         if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
2664             int numa_id = netdev_get_numa_id(port->netdev);
2665
2666             dp_netdev_set_pmds_on_numa(dp, numa_id);
2667         }
2668     }
2669 }
2670
2671 static char *
2672 dpif_netdev_get_datapath_version(void)
2673 {
2674      return xstrdup("<built-in>");
2675 }
2676
2677 static void
2678 dp_netdev_flow_used(struct dp_netdev_flow *netdev_flow, int cnt, int size,
2679                     uint16_t tcp_flags)
2680 {
2681     long long int now = time_msec();
2682
2683     netdev_flow->stats.used = MAX(now, netdev_flow->stats.used);
2684     netdev_flow->stats.packet_count += cnt;
2685     netdev_flow->stats.byte_count += size;
2686     netdev_flow->stats.tcp_flags |= tcp_flags;
2687 }
2688
2689 static void
2690 dp_netdev_count_packet(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2691                        enum dp_stat_type type, int cnt)
2692 {
2693     pmd->stats.n[type] += cnt;
2694 }
2695
2696 static int
2697 dp_netdev_upcall(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, struct dp_packet *packet_,
2698                  struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc, ovs_u128 *ufid,
2699                  enum dpif_upcall_type type, const struct nlattr *userdata,
2700                  struct ofpbuf *actions, struct ofpbuf *put_actions)
2701 {
2702     struct dp_netdev *dp = pmd->dp;
2703
2704     if (type == DPIF_UC_MISS) {
2705         dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_MISS, 1);
2706     }
2707
2708     if (OVS_UNLIKELY(!dp->upcall_cb)) {
2709         return ENODEV;
2710     }
2711
2712     if (OVS_UNLIKELY(!VLOG_DROP_DBG(&upcall_rl))) {
2713         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2714         char *packet_str;
2715         struct ofpbuf key;
2716
2717         ofpbuf_init(&key, 0);
2718         odp_flow_key_from_flow(&key, flow, &wc->masks, flow->in_port.odp_port,
2719                                true);
2720         packet_str = ofp_packet_to_string(dp_packet_data(packet_),
2721                                           dp_packet_size(packet_));
2722
2723         odp_flow_key_format(key.data, key.size, &ds);
2724
2725         VLOG_DBG("%s: %s upcall:\n%s\n%s", dp->name,
2726                  dpif_upcall_type_to_string(type), ds_cstr(&ds), packet_str);
2727
2728         ofpbuf_uninit(&key);
2729         free(packet_str);
2730
2731         ds_destroy(&ds);
2732     }
2733
2734     return dp->upcall_cb(packet_, flow, ufid, pmd->core_id, type, userdata,
2735                          actions, wc, put_actions, dp->upcall_aux);
2736 }
2737
2738 static inline uint32_t
2739 dpif_netdev_packet_get_dp_hash(struct dp_packet *packet,
2740                                const struct miniflow *mf)
2741 {
2742     uint32_t hash;
2743
2744     hash = dp_packet_get_dp_hash(packet);
2745     if (OVS_UNLIKELY(!hash)) {
2746         hash = miniflow_hash_5tuple(mf, 0);
2747         dp_packet_set_dp_hash(packet, hash);
2748     }
2749     return hash;
2750 }
2751
2752 struct packet_batch {
2753     unsigned int packet_count;
2754     unsigned int byte_count;
2755     uint16_t tcp_flags;
2756
2757     struct dp_netdev_flow *flow;
2758
2759     struct dp_packet *packets[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
2760 };
2761
2762 static inline void
2763 packet_batch_update(struct packet_batch *batch, struct dp_packet *packet,
2764                     const struct miniflow *mf)
2765 {
2766     batch->tcp_flags |= miniflow_get_tcp_flags(mf);
2767     batch->packets[batch->packet_count++] = packet;
2768     batch->byte_count += dp_packet_size(packet);
2769 }
2770
2771 static inline void
2772 packet_batch_init(struct packet_batch *batch, struct dp_netdev_flow *flow)
2773 {
2774     batch->flow = flow;
2775
2776     batch->packet_count = 0;
2777     batch->byte_count = 0;
2778     batch->tcp_flags = 0;
2779 }
2780
2781 static inline void
2782 packet_batch_execute(struct packet_batch *batch,
2783                      struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2784 {
2785     struct dp_netdev_actions *actions;
2786     struct dp_netdev_flow *flow = batch->flow;
2787
2788     dp_netdev_flow_used(batch->flow, batch->packet_count, batch->byte_count,
2789                         batch->tcp_flags);
2790
2791     actions = dp_netdev_flow_get_actions(flow);
2792
2793     dp_netdev_execute_actions(pmd, batch->packets, batch->packet_count, true,
2794                               actions->actions, actions->size);
2795
2796     dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_HIT, batch->packet_count);
2797 }
2798
2799 static inline bool
2800 dp_netdev_queue_batches(struct dp_packet *pkt,
2801                         struct dp_netdev_flow *flow, const struct miniflow *mf,
2802                         struct packet_batch *batches, size_t *n_batches,
2803                         size_t max_batches)
2804 {
2805     struct packet_batch *batch = NULL;
2806     int j;
2807
2808     if (OVS_UNLIKELY(!flow)) {
2809         return false;
2810     }
2811     /* XXX: This O(n^2) algortihm makes sense if we're operating under the
2812      * assumption that the number of distinct flows (and therefore the
2813      * number of distinct batches) is quite small.  If this turns out not
2814      * to be the case, it may make sense to pre sort based on the
2815      * netdev_flow pointer.  That done we can get the appropriate batching
2816      * in O(n * log(n)) instead. */
2817     for (j = *n_batches - 1; j >= 0; j--) {
2818         if (batches[j].flow == flow) {
2819             batch = &batches[j];
2820             packet_batch_update(batch, pkt, mf);
2821             return true;
2822         }
2823     }
2824     if (OVS_UNLIKELY(*n_batches >= max_batches)) {
2825         return false;
2826     }
2827
2828     batch = &batches[(*n_batches)++];
2829     packet_batch_init(batch, flow);
2830     packet_batch_update(batch, pkt, mf);
2831     return true;
2832 }
2833
2834 static inline void
2835 dp_packet_swap(struct dp_packet **a, struct dp_packet **b)
2836 {
2837     struct dp_packet *tmp = *a;
2838     *a = *b;
2839     *b = tmp;
2840 }
2841
2842 /* Try to process all ('cnt') the 'packets' using only the exact match cache
2843  * 'flow_cache'. If a flow is not found for a packet 'packets[i]', or if there
2844  * is no matching batch for a packet's flow, the miniflow is copied into 'keys'
2845  * and the packet pointer is moved at the beginning of the 'packets' array.
2846  *
2847  * The function returns the number of packets that needs to be processed in the
2848  * 'packets' array (they have been moved to the beginning of the vector).
2849  */
2850 static inline size_t
2851 emc_processing(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, struct dp_packet **packets,
2852                size_t cnt, struct netdev_flow_key *keys)
2853 {
2854     struct netdev_flow_key key;
2855     struct packet_batch batches[4];
2856     struct emc_cache *flow_cache = &pmd->flow_cache;
2857     size_t n_batches, i;
2858     size_t notfound_cnt = 0;
2859
2860     n_batches = 0;
2861     miniflow_initialize(&key.mf, key.buf);
2862     for (i = 0; i < cnt; i++) {
2863         struct dp_netdev_flow *flow;
2864
2865         if (OVS_UNLIKELY(dp_packet_size(packets[i]) < ETH_HEADER_LEN)) {
2866             dp_packet_delete(packets[i]);
2867             continue;
2868         }
2869
2870         miniflow_extract(packets[i], &key.mf);
2871         key.len = 0; /* Not computed yet. */
2872         key.hash = dpif_netdev_packet_get_dp_hash(packets[i], &key.mf);
2873
2874         flow = emc_lookup(flow_cache, &key);
2875         if (OVS_UNLIKELY(!dp_netdev_queue_batches(packets[i], flow, &key.mf,
2876                                                   batches, &n_batches,
2877                                                   ARRAY_SIZE(batches)))) {
2878             if (i != notfound_cnt) {
2879                 dp_packet_swap(&packets[i], &packets[notfound_cnt]);
2880             }
2881
2882             keys[notfound_cnt++] = key;
2883         }
2884     }
2885
2886     for (i = 0; i < n_batches; i++) {
2887         packet_batch_execute(&batches[i], pmd);
2888     }
2889
2890     return notfound_cnt;
2891 }
2892
2893 static inline void
2894 fast_path_processing(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2895                      struct dp_packet **packets, size_t cnt,
2896                      struct netdev_flow_key *keys)
2897 {
2898 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
2899     const size_t PKT_ARRAY_SIZE = cnt;
2900 #else
2901     /* Sparse or MSVC doesn't like variable length array. */
2902     enum { PKT_ARRAY_SIZE = NETDEV_MAX_RX_BATCH };
2903 #endif
2904     struct packet_batch batches[PKT_ARRAY_SIZE];
2905     struct dpcls_rule *rules[PKT_ARRAY_SIZE];
2906     struct dp_netdev *dp = pmd->dp;
2907     struct emc_cache *flow_cache = &pmd->flow_cache;
2908     size_t n_batches, i;
2909     bool any_miss;
2910
2911     for (i = 0; i < cnt; i++) {
2912         /* Key length is needed in all the cases, hash computed on demand. */
2913         keys[i].len = netdev_flow_key_size(count_1bits(keys[i].mf.map));
2914     }
2915     any_miss = !dpcls_lookup(&pmd->cls, keys, rules, cnt);
2916     if (OVS_UNLIKELY(any_miss) && !fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock)) {
2917         uint64_t actions_stub[512 / 8], slow_stub[512 / 8];
2918         struct ofpbuf actions, put_actions;
2919         ovs_u128 ufid;
2920
2921         ofpbuf_use_stub(&actions, actions_stub, sizeof actions_stub);
2922         ofpbuf_use_stub(&put_actions, slow_stub, sizeof slow_stub);
2923
2924         for (i = 0; i < cnt; i++) {
2925             struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
2926             struct ofpbuf *add_actions;
2927             struct match match;
2928             int error;
2929
2930             if (OVS_LIKELY(rules[i])) {
2931                 continue;
2932             }
2933
2934             /* It's possible that an earlier slow path execution installed
2935              * a rule covering this flow.  In this case, it's a lot cheaper
2936              * to catch it here than execute a miss. */
2937             netdev_flow = dp_netdev_pmd_lookup_flow(pmd, &keys[i]);
2938             if (netdev_flow) {
2939                 rules[i] = &netdev_flow->cr;
2940                 continue;
2941             }
2942
2943             miniflow_expand(&keys[i].mf, &match.flow);
2944
2945             ofpbuf_clear(&actions);
2946             ofpbuf_clear(&put_actions);
2947
2948             dpif_flow_hash(dp->dpif, &match.flow, sizeof match.flow, &ufid);
2949             error = dp_netdev_upcall(pmd, packets[i], &match.flow, &match.wc,
2950                                      &ufid, DPIF_UC_MISS, NULL, &actions,
2951                                      &put_actions);
2952             if (OVS_UNLIKELY(error && error != ENOSPC)) {
2953                 dp_packet_delete(packets[i]);
2954                 dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_LOST, 1);
2955                 continue;
2956             }
2957
2958             /* We can't allow the packet batching in the next loop to execute
2959              * the actions.  Otherwise, if there are any slow path actions,
2960              * we'll send the packet up twice. */
2961             dp_netdev_execute_actions(pmd, &packets[i], 1, true,
2962                                       actions.data, actions.size);
2963
2964             add_actions = put_actions.size ? &put_actions : &actions;
2965             if (OVS_LIKELY(error != ENOSPC)) {
2966                 /* XXX: There's a race window where a flow covering this packet
2967                  * could have already been installed since we last did the flow
2968                  * lookup before upcall.  This could be solved by moving the
2969                  * mutex lock outside the loop, but that's an awful long time
2970                  * to be locking everyone out of making flow installs.  If we
2971                  * move to a per-core classifier, it would be reasonable. */
2972                 ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
2973                 netdev_flow = dp_netdev_pmd_lookup_flow(pmd, &keys[i]);
2974                 if (OVS_LIKELY(!netdev_flow)) {
2975                     netdev_flow = dp_netdev_flow_add(pmd, &match, &ufid,
2976                                                      add_actions->data,
2977                                                      add_actions->size);
2978                 }
2979                 ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
2980
2981                 emc_insert(flow_cache, &keys[i], netdev_flow);
2982             }
2983         }
2984
2985         ofpbuf_uninit(&actions);
2986         ofpbuf_uninit(&put_actions);
2987         fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
2988     } else if (OVS_UNLIKELY(any_miss)) {
2989         int dropped_cnt = 0;
2990
2991         for (i = 0; i < cnt; i++) {
2992             if (OVS_UNLIKELY(!rules[i])) {
2993                 dp_packet_delete(packets[i]);
2994                 dropped_cnt++;
2995             }
2996         }
2997
2998         dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_MISS, dropped_cnt);
2999         dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_LOST, dropped_cnt);
3000     }
3001
3002     n_batches = 0;
3003     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3004         struct dp_packet *packet = packets[i];
3005         struct dp_netdev_flow *flow;
3006
3007         if (OVS_UNLIKELY(!rules[i])) {
3008             continue;
3009         }
3010
3011         flow = dp_netdev_flow_cast(rules[i]);
3012
3013         emc_insert(flow_cache, &keys[i], flow);
3014         dp_netdev_queue_batches(packet, flow, &keys[i].mf, batches,
3015                                 &n_batches, ARRAY_SIZE(batches));
3016     }
3017
3018     for (i = 0; i < n_batches; i++) {
3019         packet_batch_execute(&batches[i], pmd);
3020     }
3021 }
3022
3023 static void
3024 dp_netdev_input(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3025                 struct dp_packet **packets, int cnt)
3026 {
3027 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
3028     const size_t PKT_ARRAY_SIZE = cnt;
3029 #else
3030     /* Sparse or MSVC doesn't like variable length array. */
3031     enum { PKT_ARRAY_SIZE = NETDEV_MAX_RX_BATCH };
3032 #endif
3033     struct netdev_flow_key keys[PKT_ARRAY_SIZE];
3034     size_t newcnt;
3035
3036     newcnt = emc_processing(pmd, packets, cnt, keys);
3037     if (OVS_UNLIKELY(newcnt)) {
3038         fast_path_processing(pmd, packets, newcnt, keys);
3039     }
3040 }
3041
3042 struct dp_netdev_execute_aux {
3043     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
3044 };
3045
3046 static void
3047 dpif_netdev_register_upcall_cb(struct dpif *dpif, upcall_callback *cb,
3048                                void *aux)
3049 {
3050     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
3051     dp->upcall_aux = aux;
3052     dp->upcall_cb = cb;
3053 }
3054
3055 static void
3056 dp_netdev_drop_packets(struct dp_packet ** packets, int cnt, bool may_steal)
3057 {
3058     if (may_steal) {
3059         int i;
3060
3061         for (i = 0; i < cnt; i++) {
3062             dp_packet_delete(packets[i]);
3063         }
3064     }
3065 }
3066
3067 static int
3068 push_tnl_action(const struct dp_netdev *dp,
3069                    const struct nlattr *attr,
3070                    struct dp_packet **packets, int cnt)
3071 {
3072     struct dp_netdev_port *tun_port;
3073     const struct ovs_action_push_tnl *data;
3074
3075     data = nl_attr_get(attr);
3076
3077     tun_port = dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(data->tnl_port));
3078     if (!tun_port) {
3079         return -EINVAL;
3080     }
3081     netdev_push_header(tun_port->netdev, packets, cnt, data);
3082
3083     return 0;
3084 }
3085
3086 static void
3087 dp_netdev_clone_pkt_batch(struct dp_packet **tnl_pkt,
3088                           struct dp_packet **packets, int cnt)
3089 {
3090     int i;
3091
3092     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3093         tnl_pkt[i] = dp_packet_clone(packets[i]);
3094     }
3095 }
3096
3097 static void
3098 dp_execute_cb(void *aux_, struct dp_packet **packets, int cnt,
3099               const struct nlattr *a, bool may_steal)
3100     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
3101 {
3102     struct dp_netdev_execute_aux *aux = aux_;
3103     uint32_t *depth = recirc_depth_get();
3104     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd= aux->pmd;
3105     struct dp_netdev *dp= pmd->dp;
3106     int type = nl_attr_type(a);
3107     struct dp_netdev_port *p;
3108     int i;
3109
3110     switch ((enum ovs_action_attr)type) {
3111     case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
3112         p = dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(nl_attr_get_u32(a)));
3113         if (OVS_LIKELY(p)) {
3114             netdev_send(p->netdev, pmd->core_id, packets, cnt, may_steal);
3115             return;
3116         }
3117         break;
3118
3119     case OVS_ACTION_ATTR_TUNNEL_PUSH:
3120         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
3121             struct dp_packet *tnl_pkt[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
3122             int err;
3123
3124             if (!may_steal) {
3125                 dp_netdev_clone_pkt_batch(tnl_pkt, packets, cnt);
3126                 packets = tnl_pkt;
3127             }
3128
3129             err = push_tnl_action(dp, a, packets, cnt);
3130             if (!err) {
3131                 (*depth)++;
3132                 dp_netdev_input(pmd, packets, cnt);
3133                 (*depth)--;
3134             } else {
3135                 dp_netdev_drop_packets(tnl_pkt, cnt, !may_steal);
3136             }
3137             return;
3138         }
3139         break;
3140
3141     case OVS_ACTION_ATTR_TUNNEL_POP:
3142         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
3143             odp_port_t portno = u32_to_odp(nl_attr_get_u32(a));
3144
3145             p = dp_netdev_lookup_port(dp, portno);
3146             if (p) {
3147                 struct dp_packet *tnl_pkt[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
3148                 int err;
3149
3150                 if (!may_steal) {
3151                    dp_netdev_clone_pkt_batch(tnl_pkt, packets, cnt);
3152                    packets = tnl_pkt;
3153                 }
3154
3155                 err = netdev_pop_header(p->netdev, packets, cnt);
3156                 if (!err) {
3157
3158                     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3159                         packets[i]->md.in_port.odp_port = portno;
3160                     }
3161
3162                     (*depth)++;
3163                     dp_netdev_input(pmd, packets, cnt);
3164                     (*depth)--;
3165                 } else {
3166                     dp_netdev_drop_packets(tnl_pkt, cnt, !may_steal);
3167                 }
3168                 return;
3169             }
3170         }
3171         break;
3172
3173     case OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE:
3174         if (!fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock)) {
3175             const struct nlattr *userdata;
3176             struct ofpbuf actions;
3177             struct flow flow;
3178             ovs_u128 ufid;
3179
3180             userdata = nl_attr_find_nested(a, OVS_USERSPACE_ATTR_USERDATA);
3181             ofpbuf_init(&actions, 0);
3182
3183             for (i = 0; i < cnt; i++) {
3184                 int error;
3185
3186                 ofpbuf_clear(&actions);
3187
3188                 flow_extract(packets[i], &flow);
3189                 dpif_flow_hash(dp->dpif, &flow, sizeof flow, &ufid);
3190                 error = dp_netdev_upcall(pmd, packets[i], &flow, NULL, &ufid,
3191                                          DPIF_UC_ACTION, userdata,&actions,
3192                                          NULL);
3193                 if (!error || error == ENOSPC) {
3194                     dp_netdev_execute_actions(pmd, &packets[i], 1, may_steal,
3195                                               actions.data, actions.size);
3196                 } else if (may_steal) {
3197                     dp_packet_delete(packets[i]);
3198                 }
3199             }
3200             ofpbuf_uninit(&actions);
3201             fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
3202
3203             return;
3204         }
3205         break;
3206
3207     case OVS_ACTION_ATTR_RECIRC:
3208         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
3209
3210             (*depth)++;
3211             for (i = 0; i < cnt; i++) {
3212                 struct dp_packet *recirc_pkt;
3213
3214                 recirc_pkt = (may_steal) ? packets[i]
3215                                     : dp_packet_clone(packets[i]);
3216
3217                 recirc_pkt->md.recirc_id = nl_attr_get_u32(a);
3218
3219                 /* Hash is private to each packet */
3220                 recirc_pkt->md.dp_hash = dp_packet_get_dp_hash(packets[i]);
3221
3222                 dp_netdev_input(pmd, &recirc_pkt, 1);
3223             }
3224             (*depth)--;
3225
3226             return;
3227         }
3228
3229         VLOG_WARN("Packet dropped. Max recirculation depth exceeded.");
3230         break;
3231
3232     case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
3233     case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
3234     case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_MPLS:
3235     case OVS_ACTION_ATTR_POP_MPLS:
3236     case OVS_ACTION_ATTR_SET:
3237     case OVS_ACTION_ATTR_SET_MASKED:
3238     case OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE:
3239     case OVS_ACTION_ATTR_HASH:
3240     case OVS_ACTION_ATTR_UNSPEC:
3241     case __OVS_ACTION_ATTR_MAX:
3242         OVS_NOT_REACHED();
3243     }
3244
3245     dp_netdev_drop_packets(packets, cnt, may_steal);
3246 }
3247
3248 static void
3249 dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3250                           struct dp_packet **packets, int cnt,
3251                           bool may_steal,
3252                           const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
3253 {
3254     struct dp_netdev_execute_aux aux = { pmd };
3255
3256     odp_execute_actions(&aux, packets, cnt, may_steal, actions,
3257                         actions_len, dp_execute_cb);
3258 }
3259
3260 const struct dpif_class dpif_netdev_class = {
3261     "netdev",
3262     dpif_netdev_enumerate,
3263     dpif_netdev_port_open_type,
3264     dpif_netdev_open,
3265     dpif_netdev_close,
3266     dpif_netdev_destroy,
3267     dpif_netdev_run,
3268     dpif_netdev_wait,
3269     dpif_netdev_get_stats,
3270     dpif_netdev_port_add,
3271     dpif_netdev_port_del,
3272     dpif_netdev_port_query_by_number,
3273     dpif_netdev_port_query_by_name,
3274     NULL,                       /* port_get_pid */
3275     dpif_netdev_port_dump_start,
3276     dpif_netdev_port_dump_next,
3277     dpif_netdev_port_dump_done,
3278     dpif_netdev_port_poll,
3279     dpif_netdev_port_poll_wait,
3280     dpif_netdev_flow_flush,
3281     dpif_netdev_flow_dump_create,
3282     dpif_netdev_flow_dump_destroy,
3283     dpif_netdev_flow_dump_thread_create,
3284     dpif_netdev_flow_dump_thread_destroy,
3285     dpif_netdev_flow_dump_next,
3286     dpif_netdev_operate,
3287     NULL,                       /* recv_set */
3288     NULL,                       /* handlers_set */
3289     dpif_netdev_pmd_set,
3290     dpif_netdev_queue_to_priority,
3291     NULL,                       /* recv */
3292     NULL,                       /* recv_wait */
3293     NULL,                       /* recv_purge */
3294     dpif_netdev_register_upcall_cb,
3295     dpif_netdev_enable_upcall,
3296     dpif_netdev_disable_upcall,
3297     dpif_netdev_get_datapath_version,
3298 };
3299
3300 static void
3301 dpif_dummy_change_port_number(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
3302                               const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
3303 {
3304     struct dp_netdev_port *old_port;
3305     struct dp_netdev_port *new_port;
3306     struct dp_netdev *dp;
3307     odp_port_t port_no;
3308
3309     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
3310     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, argv[1]);
3311     if (!dp || !dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class)) {
3312         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
3313         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown datapath or not a dummy");
3314         return;
3315     }
3316     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
3317     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
3318
3319     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
3320     if (get_port_by_name(dp, argv[2], &old_port)) {
3321         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown port");
3322         goto exit;
3323     }
3324
3325     port_no = u32_to_odp(atoi(argv[3]));
3326     if (!port_no || port_no == ODPP_NONE) {
3327         unixctl_command_reply_error(conn, "bad port number");
3328         goto exit;
3329     }
3330     if (dp_netdev_lookup_port(dp, port_no)) {
3331         unixctl_command_reply_error(conn, "port number already in use");
3332         goto exit;
3333     }
3334
3335     /* Remove old port. */
3336     cmap_remove(&dp->ports, &old_port->node, hash_port_no(old_port->port_no));
3337     ovsrcu_postpone(free, old_port);
3338
3339     /* Insert new port (cmap semantics mean we cannot re-insert 'old_port'). */
3340     new_port = xmemdup(old_port, sizeof *old_port);
3341     new_port->port_no = port_no;
3342     cmap_insert(&dp->ports, &new_port->node, hash_port_no(port_no));
3343
3344     seq_change(dp->port_seq);
3345     unixctl_command_reply(conn, NULL);
3346
3347 exit:
3348     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
3349     dp_netdev_unref(dp);
3350 }
3351
3352 static void
3353 dpif_dummy_delete_port(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
3354                        const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
3355 {
3356     struct dp_netdev_port *port;
3357     struct dp_netdev *dp;
3358
3359     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
3360     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, argv[1]);
3361     if (!dp || !dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class)) {
3362         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
3363         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown datapath or not a dummy");
3364         return;
3365     }
3366     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
3367     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
3368
3369     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
3370     if (get_port_by_name(dp, argv[2], &port)) {
3371         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown port");
3372     } else if (port->port_no == ODPP_LOCAL) {
3373         unixctl_command_reply_error(conn, "can't delete local port");
3374     } else {
3375         do_del_port(dp, port);
3376         unixctl_command_reply(conn, NULL);
3377     }
3378     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
3379
3380     dp_netdev_unref(dp);
3381 }
3382
3383 static void
3384 dpif_dummy_register__(const char *type)
3385 {
3386     struct dpif_class *class;
3387
3388     class = xmalloc(sizeof *class);
3389     *class = dpif_netdev_class;
3390     class->type = xstrdup(type);
3391     dp_register_provider(class);
3392 }
3393
3394 void
3395 dpif_dummy_register(bool override)
3396 {
3397     if (override) {
3398         struct sset types;
3399         const char *type;
3400
3401         sset_init(&types);
3402         dp_enumerate_types(&types);
3403         SSET_FOR_EACH (type, &types) {
3404             if (!dp_unregister_provider(type)) {
3405                 dpif_dummy_register__(type);
3406             }
3407         }
3408         sset_destroy(&types);
3409     }
3410
3411     dpif_dummy_register__("dummy");
3412
3413     unixctl_command_register("dpif-dummy/change-port-number",
3414                              "dp port new-number",
3415                              3, 3, dpif_dummy_change_port_number, NULL);
3416     unixctl_command_register("dpif-dummy/delete-port", "dp port",
3417                              2, 2, dpif_dummy_delete_port, NULL);
3418 }
3419 \f
3420 /* Datapath Classifier. */
3421
3422 /* A set of rules that all have the same fields wildcarded. */
3423 struct dpcls_subtable {
3424     /* The fields are only used by writers. */
3425     struct cmap_node cmap_node OVS_GUARDED; /* Within dpcls 'subtables_map'. */
3426
3427     /* These fields are accessed by readers. */
3428     struct cmap rules;           /* Contains "struct dpcls_rule"s. */
3429     struct netdev_flow_key mask; /* Wildcards for fields (const). */
3430     /* 'mask' must be the last field, additional space is allocated here. */
3431 };
3432
3433 /* Initializes 'cls' as a classifier that initially contains no classification
3434  * rules. */
3435 static void
3436 dpcls_init(struct dpcls *cls)
3437 {
3438     cmap_init(&cls->subtables_map);
3439     pvector_init(&cls->subtables);
3440 }
3441
3442 static void
3443 dpcls_destroy_subtable(struct dpcls *cls, struct dpcls_subtable *subtable)
3444 {
3445     pvector_remove(&cls->subtables, subtable);
3446     cmap_remove(&cls->subtables_map, &subtable->cmap_node,
3447                 subtable->mask.hash);
3448     cmap_destroy(&subtable->rules);
3449     ovsrcu_postpone(free, subtable);
3450 }
3451
3452 /* Destroys 'cls'.  Rules within 'cls', if any, are not freed; this is the
3453  * caller's responsibility.
3454  * May only be called after all the readers have been terminated. */
3455 static void
3456 dpcls_destroy(struct dpcls *cls)
3457 {
3458     if (cls) {
3459         struct dpcls_subtable *subtable;
3460
3461         CMAP_FOR_EACH (subtable, cmap_node, &cls->subtables_map) {
3462             dpcls_destroy_subtable(cls, subtable);
3463         }
3464         cmap_destroy(&cls->subtables_map);
3465         pvector_destroy(&cls->subtables);
3466     }
3467 }
3468
3469 static struct dpcls_subtable *
3470 dpcls_create_subtable(struct dpcls *cls, const struct netdev_flow_key *mask)
3471 {
3472     struct dpcls_subtable *subtable;
3473
3474     /* Need to add one. */
3475     subtable = xmalloc(sizeof *subtable
3476                        - sizeof subtable->mask.mf + mask->len);
3477     cmap_init(&subtable->rules);
3478     netdev_flow_key_clone(&subtable->mask, mask);
3479     cmap_insert(&cls->subtables_map, &subtable->cmap_node, mask->hash);
3480     pvector_insert(&cls->subtables, subtable, 0);
3481     pvector_publish(&cls->subtables);
3482
3483     return subtable;
3484 }
3485
3486 static inline struct dpcls_subtable *
3487 dpcls_find_subtable(struct dpcls *cls, const struct netdev_flow_key *mask)
3488 {
3489     struct dpcls_subtable *subtable;
3490
3491     CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (subtable, cmap_node, mask->hash,
3492                              &cls->subtables_map) {
3493         if (netdev_flow_key_equal(&subtable->mask, mask)) {
3494             return subtable;
3495         }
3496     }
3497     return dpcls_create_subtable(cls, mask);
3498 }
3499
3500 /* Insert 'rule' into 'cls'. */
3501 static void
3502 dpcls_insert(struct dpcls *cls, struct dpcls_rule *rule,
3503              const struct netdev_flow_key *mask)
3504 {
3505     struct dpcls_subtable *subtable = dpcls_find_subtable(cls, mask);
3506
3507     rule->mask = &subtable->mask;
3508     cmap_insert(&subtable->rules, &rule->cmap_node, rule->flow.hash);
3509 }
3510
3511 /* Removes 'rule' from 'cls', also destructing the 'rule'. */
3512 static void
3513 dpcls_remove(struct dpcls *cls, struct dpcls_rule *rule)
3514 {
3515     struct dpcls_subtable *subtable;
3516
3517     ovs_assert(rule->mask);
3518
3519     INIT_CONTAINER(subtable, rule->mask, mask);
3520
3521     if (cmap_remove(&subtable->rules, &rule->cmap_node, rule->flow.hash)
3522         == 0) {
3523         dpcls_destroy_subtable(cls, subtable);
3524         pvector_publish(&cls->subtables);
3525     }
3526 }
3527
3528 /* Returns true if 'target' satisifies 'key' in 'mask', that is, if each 1-bit
3529  * in 'mask' the values in 'key' and 'target' are the same.
3530  *
3531  * Note: 'key' and 'mask' have the same mask, and 'key' is already masked. */
3532 static inline bool
3533 dpcls_rule_matches_key(const struct dpcls_rule *rule,
3534                        const struct netdev_flow_key *target)
3535 {
3536     const uint64_t *keyp = rule->flow.mf.inline_values;
3537     const uint64_t *maskp = rule->mask->mf.inline_values;
3538     uint64_t target_u64;
3539
3540     NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_MAP(target_u64, target, rule->flow.mf.map) {
3541         if (OVS_UNLIKELY((target_u64 & *maskp++) != *keyp++)) {
3542             return false;
3543         }
3544     }
3545     return true;
3546 }
3547
3548 /* For each miniflow in 'flows' performs a classifier lookup writing the result
3549  * into the corresponding slot in 'rules'.  If a particular entry in 'flows' is
3550  * NULL it is skipped.
3551  *
3552  * This function is optimized for use in the userspace datapath and therefore
3553  * does not implement a lot of features available in the standard
3554  * classifier_lookup() function.  Specifically, it does not implement
3555  * priorities, instead returning any rule which matches the flow.
3556  *
3557  * Returns true if all flows found a corresponding rule. */
3558 static bool
3559 dpcls_lookup(const struct dpcls *cls, const struct netdev_flow_key keys[],
3560              struct dpcls_rule **rules, const size_t cnt)
3561 {
3562     /* The batch size 16 was experimentally found faster than 8 or 32. */
3563     typedef uint16_t map_type;
3564 #define MAP_BITS (sizeof(map_type) * CHAR_BIT)
3565
3566 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
3567     const int N_MAPS = DIV_ROUND_UP(cnt, MAP_BITS);
3568 #else
3569     enum { N_MAPS = DIV_ROUND_UP(NETDEV_MAX_RX_BATCH, MAP_BITS) };
3570 #endif
3571     map_type maps[N_MAPS];
3572     struct dpcls_subtable *subtable;
3573
3574     memset(maps, 0xff, sizeof maps);
3575     if (cnt % MAP_BITS) {
3576         maps[N_MAPS - 1] >>= MAP_BITS - cnt % MAP_BITS; /* Clear extra bits. */
3577     }
3578     memset(rules, 0, cnt * sizeof *rules);
3579
3580     PVECTOR_FOR_EACH (subtable, &cls->subtables) {
3581         const struct netdev_flow_key *mkeys = keys;
3582         struct dpcls_rule **mrules = rules;
3583         map_type remains = 0;
3584         int m;
3585
3586         BUILD_ASSERT_DECL(sizeof remains == sizeof *maps);
3587
3588         for (m = 0; m < N_MAPS; m++, mkeys += MAP_BITS, mrules += MAP_BITS) {
3589             uint32_t hashes[MAP_BITS];
3590             const struct cmap_node *nodes[MAP_BITS];
3591             unsigned long map = maps[m];
3592             int i;
3593
3594             if (!map) {
3595                 continue; /* Skip empty maps. */
3596             }
3597
3598             /* Compute hashes for the remaining keys. */
3599             ULONG_FOR_EACH_1(i, map) {
3600                 hashes[i] = netdev_flow_key_hash_in_mask(&mkeys[i],
3601                                                          &subtable->mask);
3602             }
3603             /* Lookup. */
3604             map = cmap_find_batch(&subtable->rules, map, hashes, nodes);
3605             /* Check results. */
3606             ULONG_FOR_EACH_1(i, map) {
3607                 struct dpcls_rule *rule;
3608
3609                 CMAP_NODE_FOR_EACH (rule, cmap_node, nodes[i]) {
3610                     if (OVS_LIKELY(dpcls_rule_matches_key(rule, &mkeys[i]))) {
3611                         mrules[i] = rule;
3612                         goto next;
3613                     }
3614                 }
3615                 ULONG_SET0(map, i);   /* Did not match. */
3616             next:
3617                 ;                     /* Keep Sparse happy. */
3618             }
3619             maps[m] &= ~map;          /* Clear the found rules. */
3620             remains |= maps[m];
3621         }
3622         if (!remains) {
3623             return true;              /* All found. */
3624         }
3625     }
3626     return false;                     /* Some misses. */
3627 }