dpif-netdev: Move rxq management into functions.
[cascardo/ovs.git] / lib / dpif-netdev.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2016 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 "bitmap.h"
35 #include "cmap.h"
36 #include "csum.h"
37 #include "dp-packet.h"
38 #include "dpif.h"
39 #include "dpif-provider.h"
40 #include "dummy.h"
41 #include "dynamic-string.h"
42 #include "fat-rwlock.h"
43 #include "flow.h"
44 #include "cmap.h"
45 #include "coverage.h"
46 #include "hmapx.h"
47 #include "latch.h"
48 #include "list.h"
49 #include "match.h"
50 #include "netdev.h"
51 #include "netdev-dpdk.h"
52 #include "netdev-vport.h"
53 #include "netlink.h"
54 #include "odp-execute.h"
55 #include "odp-util.h"
56 #include "ofp-print.h"
57 #include "ofpbuf.h"
58 #include "ovs-numa.h"
59 #include "ovs-rcu.h"
60 #include "packets.h"
61 #include "poll-loop.h"
62 #include "pvector.h"
63 #include "random.h"
64 #include "seq.h"
65 #include "shash.h"
66 #include "sset.h"
67 #include "timeval.h"
68 #include "tnl-neigh-cache.h"
69 #include "tnl-ports.h"
70 #include "unixctl.h"
71 #include "util.h"
72 #include "openvswitch/vlog.h"
73
74 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(dpif_netdev);
75
76 #define FLOW_DUMP_MAX_BATCH 50
77 /* Use per thread recirc_depth to prevent recirculation loop. */
78 #define MAX_RECIRC_DEPTH 5
79 DEFINE_STATIC_PER_THREAD_DATA(uint32_t, recirc_depth, 0)
80
81 /* Configuration parameters. */
82 enum { MAX_FLOWS = 65536 };     /* Maximum number of flows in flow table. */
83
84 /* Protects against changes to 'dp_netdevs'. */
85 static struct ovs_mutex dp_netdev_mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
86
87 /* Contains all 'struct dp_netdev's. */
88 static struct shash dp_netdevs OVS_GUARDED_BY(dp_netdev_mutex)
89     = SHASH_INITIALIZER(&dp_netdevs);
90
91 static struct vlog_rate_limit upcall_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(600, 600);
92
93 static struct odp_support dp_netdev_support = {
94     .max_mpls_depth = SIZE_MAX,
95     .recirc = true,
96 };
97
98 /* Stores a miniflow with inline values */
99
100 struct netdev_flow_key {
101     uint32_t hash;       /* Hash function differs for different users. */
102     uint32_t len;        /* Length of the following miniflow (incl. map). */
103     struct miniflow mf;
104     uint64_t buf[FLOW_MAX_PACKET_U64S];
105 };
106
107 /* Exact match cache for frequently used flows
108  *
109  * The cache uses a 32-bit hash of the packet (which can be the RSS hash) to
110  * search its entries for a miniflow that matches exactly the miniflow of the
111  * packet. It stores the 'dpcls_rule' (rule) that matches the miniflow.
112  *
113  * A cache entry holds a reference to its 'dp_netdev_flow'.
114  *
115  * A miniflow with a given hash can be in one of EM_FLOW_HASH_SEGS different
116  * entries. The 32-bit hash is split into EM_FLOW_HASH_SEGS values (each of
117  * them is EM_FLOW_HASH_SHIFT bits wide and the remainder is thrown away). Each
118  * value is the index of a cache entry where the miniflow could be.
119  *
120  *
121  * Thread-safety
122  * =============
123  *
124  * Each pmd_thread has its own private exact match cache.
125  * If dp_netdev_input is not called from a pmd thread, a mutex is used.
126  */
127
128 #define EM_FLOW_HASH_SHIFT 13
129 #define EM_FLOW_HASH_ENTRIES (1u << EM_FLOW_HASH_SHIFT)
130 #define EM_FLOW_HASH_MASK (EM_FLOW_HASH_ENTRIES - 1)
131 #define EM_FLOW_HASH_SEGS 2
132
133 struct emc_entry {
134     struct dp_netdev_flow *flow;
135     struct netdev_flow_key key;   /* key.hash used for emc hash value. */
136 };
137
138 struct emc_cache {
139     struct emc_entry entries[EM_FLOW_HASH_ENTRIES];
140     int sweep_idx;                /* For emc_cache_slow_sweep(). */
141 };
142
143 /* Iterate in the exact match cache through every entry that might contain a
144  * miniflow with hash 'HASH'. */
145 #define EMC_FOR_EACH_POS_WITH_HASH(EMC, CURRENT_ENTRY, HASH)                 \
146     for (uint32_t i__ = 0, srch_hash__ = (HASH);                             \
147          (CURRENT_ENTRY) = &(EMC)->entries[srch_hash__ & EM_FLOW_HASH_MASK], \
148          i__ < EM_FLOW_HASH_SEGS;                                            \
149          i__++, srch_hash__ >>= EM_FLOW_HASH_SHIFT)
150 \f
151 /* Simple non-wildcarding single-priority classifier. */
152
153 struct dpcls {
154     struct cmap subtables_map;
155     struct pvector subtables;
156 };
157
158 /* A rule to be inserted to the classifier. */
159 struct dpcls_rule {
160     struct cmap_node cmap_node;   /* Within struct dpcls_subtable 'rules'. */
161     struct netdev_flow_key *mask; /* Subtable's mask. */
162     struct netdev_flow_key flow;  /* Matching key. */
163     /* 'flow' must be the last field, additional space is allocated here. */
164 };
165
166 static void dpcls_init(struct dpcls *);
167 static void dpcls_destroy(struct dpcls *);
168 static void dpcls_insert(struct dpcls *, struct dpcls_rule *,
169                          const struct netdev_flow_key *mask);
170 static void dpcls_remove(struct dpcls *, struct dpcls_rule *);
171 static bool dpcls_lookup(const struct dpcls *cls,
172                          const struct netdev_flow_key keys[],
173                          struct dpcls_rule **rules, size_t cnt);
174 \f
175 /* Datapath based on the network device interface from netdev.h.
176  *
177  *
178  * Thread-safety
179  * =============
180  *
181  * Some members, marked 'const', are immutable.  Accessing other members
182  * requires synchronization, as noted in more detail below.
183  *
184  * Acquisition order is, from outermost to innermost:
185  *
186  *    dp_netdev_mutex (global)
187  *    port_mutex
188  */
189 struct dp_netdev {
190     const struct dpif_class *const class;
191     const char *const name;
192     struct dpif *dpif;
193     struct ovs_refcount ref_cnt;
194     atomic_flag destroyed;
195
196     /* Ports.
197      *
198      * Protected by RCU.  Take the mutex to add or remove ports. */
199     struct ovs_mutex port_mutex;
200     struct cmap ports;
201     struct seq *port_seq;       /* Incremented whenever a port changes. */
202
203     /* Protects access to ofproto-dpif-upcall interface during revalidator
204      * thread synchronization. */
205     struct fat_rwlock upcall_rwlock;
206     upcall_callback *upcall_cb;  /* Callback function for executing upcalls. */
207     void *upcall_aux;
208
209     /* Callback function for notifying the purging of dp flows (during
210      * reseting pmd deletion). */
211     dp_purge_callback *dp_purge_cb;
212     void *dp_purge_aux;
213
214     /* Stores all 'struct dp_netdev_pmd_thread's. */
215     struct cmap poll_threads;
216
217     /* Protects the access of the 'struct dp_netdev_pmd_thread'
218      * instance for non-pmd thread. */
219     struct ovs_mutex non_pmd_mutex;
220
221     /* Each pmd thread will store its pointer to
222      * 'struct dp_netdev_pmd_thread' in 'per_pmd_key'. */
223     ovsthread_key_t per_pmd_key;
224
225     /* Cpu mask for pin of pmd threads. */
226     char *pmd_cmask;
227     uint64_t last_tnl_conf_seq;
228 };
229
230 static struct dp_netdev_port *dp_netdev_lookup_port(const struct dp_netdev *dp,
231                                                     odp_port_t);
232
233 enum dp_stat_type {
234     DP_STAT_EXACT_HIT,          /* Packets that had an exact match (emc). */
235     DP_STAT_MASKED_HIT,         /* Packets that matched in the flow table. */
236     DP_STAT_MISS,               /* Packets that did not match. */
237     DP_STAT_LOST,               /* Packets not passed up to the client. */
238     DP_N_STATS
239 };
240
241 enum pmd_cycles_counter_type {
242     PMD_CYCLES_POLLING,         /* Cycles spent polling NICs. */
243     PMD_CYCLES_PROCESSING,      /* Cycles spent processing packets */
244     PMD_N_CYCLES
245 };
246
247 /* A port in a netdev-based datapath. */
248 struct dp_netdev_port {
249     odp_port_t port_no;
250     struct netdev *netdev;
251     struct cmap_node node;      /* Node in dp_netdev's 'ports'. */
252     struct netdev_saved_flags *sf;
253     struct netdev_rxq **rxq;
254     struct ovs_refcount ref_cnt;
255     char *type;                 /* Port type as requested by user. */
256     int latest_requested_n_rxq; /* Latest requested from netdev number
257                                    of rx queues. */
258 };
259
260 /* Contained by struct dp_netdev_flow's 'stats' member.  */
261 struct dp_netdev_flow_stats {
262     atomic_llong used;             /* Last used time, in monotonic msecs. */
263     atomic_ullong packet_count;    /* Number of packets matched. */
264     atomic_ullong byte_count;      /* Number of bytes matched. */
265     atomic_uint16_t tcp_flags;     /* Bitwise-OR of seen tcp_flags values. */
266 };
267
268 /* A flow in 'dp_netdev_pmd_thread's 'flow_table'.
269  *
270  *
271  * Thread-safety
272  * =============
273  *
274  * Except near the beginning or ending of its lifespan, rule 'rule' belongs to
275  * its pmd thread's classifier.  The text below calls this classifier 'cls'.
276  *
277  * Motivation
278  * ----------
279  *
280  * The thread safety rules described here for "struct dp_netdev_flow" are
281  * motivated by two goals:
282  *
283  *    - Prevent threads that read members of "struct dp_netdev_flow" from
284  *      reading bad data due to changes by some thread concurrently modifying
285  *      those members.
286  *
287  *    - Prevent two threads making changes to members of a given "struct
288  *      dp_netdev_flow" from interfering with each other.
289  *
290  *
291  * Rules
292  * -----
293  *
294  * A flow 'flow' may be accessed without a risk of being freed during an RCU
295  * grace period.  Code that needs to hold onto a flow for a while
296  * should try incrementing 'flow->ref_cnt' with dp_netdev_flow_ref().
297  *
298  * 'flow->ref_cnt' protects 'flow' from being freed.  It doesn't protect the
299  * flow from being deleted from 'cls' and it doesn't protect members of 'flow'
300  * from modification.
301  *
302  * Some members, marked 'const', are immutable.  Accessing other members
303  * requires synchronization, as noted in more detail below.
304  */
305 struct dp_netdev_flow {
306     const struct flow flow;      /* Unmasked flow that created this entry. */
307     /* Hash table index by unmasked flow. */
308     const struct cmap_node node; /* In owning dp_netdev_pmd_thread's */
309                                  /* 'flow_table'. */
310     const ovs_u128 ufid;         /* Unique flow identifier. */
311     const unsigned pmd_id;       /* The 'core_id' of pmd thread owning this */
312                                  /* flow. */
313
314     /* Number of references.
315      * The classifier owns one reference.
316      * Any thread trying to keep a rule from being freed should hold its own
317      * reference. */
318     struct ovs_refcount ref_cnt;
319
320     bool dead;
321
322     /* Statistics. */
323     struct dp_netdev_flow_stats stats;
324
325     /* Actions. */
326     OVSRCU_TYPE(struct dp_netdev_actions *) actions;
327
328     /* While processing a group of input packets, the datapath uses the next
329      * member to store a pointer to the output batch for the flow.  It is
330      * reset after the batch has been sent out (See dp_netdev_queue_batches(),
331      * packet_batch_init() and packet_batch_execute()). */
332     struct packet_batch *batch;
333
334     /* Packet classification. */
335     struct dpcls_rule cr;        /* In owning dp_netdev's 'cls'. */
336     /* 'cr' must be the last member. */
337 };
338
339 static void dp_netdev_flow_unref(struct dp_netdev_flow *);
340 static bool dp_netdev_flow_ref(struct dp_netdev_flow *);
341 static int dpif_netdev_flow_from_nlattrs(const struct nlattr *, uint32_t,
342                                          struct flow *);
343
344 /* A set of datapath actions within a "struct dp_netdev_flow".
345  *
346  *
347  * Thread-safety
348  * =============
349  *
350  * A struct dp_netdev_actions 'actions' is protected with RCU. */
351 struct dp_netdev_actions {
352     /* These members are immutable: they do not change during the struct's
353      * lifetime.  */
354     unsigned int size;          /* Size of 'actions', in bytes. */
355     struct nlattr actions[];    /* Sequence of OVS_ACTION_ATTR_* attributes. */
356 };
357
358 struct dp_netdev_actions *dp_netdev_actions_create(const struct nlattr *,
359                                                    size_t);
360 struct dp_netdev_actions *dp_netdev_flow_get_actions(
361     const struct dp_netdev_flow *);
362 static void dp_netdev_actions_free(struct dp_netdev_actions *);
363
364 /* Contained by struct dp_netdev_pmd_thread's 'stats' member.  */
365 struct dp_netdev_pmd_stats {
366     /* Indexed by DP_STAT_*. */
367     atomic_ullong n[DP_N_STATS];
368 };
369
370 /* Contained by struct dp_netdev_pmd_thread's 'cycle' member.  */
371 struct dp_netdev_pmd_cycles {
372     /* Indexed by PMD_CYCLES_*. */
373     atomic_ullong n[PMD_N_CYCLES];
374 };
375
376 /* Contained by struct dp_netdev_pmd_thread's 'poll_list' member. */
377 struct rxq_poll {
378     struct dp_netdev_port *port;
379     struct netdev_rxq *rx;
380     struct ovs_list node;
381 };
382
383 /* PMD: Poll modes drivers.  PMD accesses devices via polling to eliminate
384  * the performance overhead of interrupt processing.  Therefore netdev can
385  * not implement rx-wait for these devices.  dpif-netdev needs to poll
386  * these device to check for recv buffer.  pmd-thread does polling for
387  * devices assigned to itself.
388  *
389  * DPDK used PMD for accessing NIC.
390  *
391  * Note, instance with cpu core id NON_PMD_CORE_ID will be reserved for
392  * I/O of all non-pmd threads.  There will be no actual thread created
393  * for the instance.
394  *
395  * Each struct has its own flow table and classifier.  Packets received
396  * from managed ports are looked up in the corresponding pmd thread's
397  * flow table, and are executed with the found actions.
398  * */
399 struct dp_netdev_pmd_thread {
400     struct dp_netdev *dp;
401     struct ovs_refcount ref_cnt;    /* Every reference must be refcount'ed. */
402     struct cmap_node node;          /* In 'dp->poll_threads'. */
403
404     pthread_cond_t cond;            /* For synchronizing pmd thread reload. */
405     struct ovs_mutex cond_mutex;    /* Mutex for condition variable. */
406
407     /* Per thread exact-match cache.  Note, the instance for cpu core
408      * NON_PMD_CORE_ID can be accessed by multiple threads, and thusly
409      * need to be protected (e.g. by 'dp_netdev_mutex').  All other
410      * instances will only be accessed by its own pmd thread. */
411     struct emc_cache flow_cache;
412
413     /* Classifier and Flow-Table.
414      *
415      * Writers of 'flow_table' must take the 'flow_mutex'.  Corresponding
416      * changes to 'cls' must be made while still holding the 'flow_mutex'.
417      */
418     struct ovs_mutex flow_mutex;
419     struct dpcls cls;
420     struct cmap flow_table OVS_GUARDED; /* Flow table. */
421
422     /* Statistics. */
423     struct dp_netdev_pmd_stats stats;
424
425     /* Cycles counters */
426     struct dp_netdev_pmd_cycles cycles;
427
428     /* Used to count cicles. See 'cycles_counter_end()' */
429     unsigned long long last_cycles;
430
431     struct latch exit_latch;        /* For terminating the pmd thread. */
432     atomic_uint change_seq;         /* For reloading pmd ports. */
433     pthread_t thread;
434     int index;                      /* Idx of this pmd thread among pmd*/
435                                     /* threads on same numa node. */
436     unsigned core_id;               /* CPU core id of this pmd thread. */
437     int numa_id;                    /* numa node id of this pmd thread. */
438     atomic_int tx_qid;              /* Queue id used by this pmd thread to
439                                      * send packets on all netdevs */
440
441     struct ovs_mutex poll_mutex;    /* Mutex for poll_list. */
442     /* List of rx queues to poll. */
443     struct ovs_list poll_list OVS_GUARDED;
444     int poll_cnt;                   /* Number of elemints in poll_list. */
445
446     /* Only a pmd thread can write on its own 'cycles' and 'stats'.
447      * The main thread keeps 'stats_zero' and 'cycles_zero' as base
448      * values and subtracts them from 'stats' and 'cycles' before
449      * reporting to the user */
450     unsigned long long stats_zero[DP_N_STATS];
451     uint64_t cycles_zero[PMD_N_CYCLES];
452 };
453
454 #define PMD_INITIAL_SEQ 1
455
456 /* Interface to netdev-based datapath. */
457 struct dpif_netdev {
458     struct dpif dpif;
459     struct dp_netdev *dp;
460     uint64_t last_port_seq;
461 };
462
463 static int get_port_by_number(struct dp_netdev *dp, odp_port_t port_no,
464                               struct dp_netdev_port **portp);
465 static int get_port_by_name(struct dp_netdev *dp, const char *devname,
466                             struct dp_netdev_port **portp);
467 static void dp_netdev_free(struct dp_netdev *)
468     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex);
469 static int do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname,
470                        const char *type, odp_port_t port_no)
471     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex);
472 static void do_del_port(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *)
473     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex);
474 static int dpif_netdev_open(const struct dpif_class *, const char *name,
475                             bool create, struct dpif **);
476 static void dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
477                                       struct dp_packet **, int c,
478                                       bool may_steal,
479                                       const struct nlattr *actions,
480                                       size_t actions_len);
481 static void dp_netdev_input(struct dp_netdev_pmd_thread *,
482                             struct dp_packet **, int cnt, odp_port_t port_no);
483 static void dp_netdev_recirculate(struct dp_netdev_pmd_thread *,
484                                   struct dp_packet **, int cnt);
485
486 static void dp_netdev_disable_upcall(struct dp_netdev *);
487 static void dp_netdev_pmd_reload_done(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
488 static void dp_netdev_configure_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
489                                     struct dp_netdev *dp, int index,
490                                     unsigned core_id, int numa_id);
491 static void dp_netdev_destroy_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
492 static void dp_netdev_set_nonpmd(struct dp_netdev *dp);
493 static struct dp_netdev_pmd_thread *dp_netdev_get_pmd(struct dp_netdev *dp,
494                                                       unsigned core_id);
495 static struct dp_netdev_pmd_thread *
496 dp_netdev_pmd_get_next(struct dp_netdev *dp, struct cmap_position *pos);
497 static void dp_netdev_destroy_all_pmds(struct dp_netdev *dp);
498 static void dp_netdev_del_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id);
499 static void dp_netdev_set_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id);
500 static void dp_netdev_pmd_clear_poll_list(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
501 static void dp_netdev_del_port_from_pmd(struct dp_netdev_port *port,
502                                         struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
503 static void dp_netdev_del_port_from_all_pmds(struct dp_netdev *dp,
504                                              struct dp_netdev_port *port);
505 static void
506 dp_netdev_add_port_to_pmds(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *port);
507 static void
508 dp_netdev_add_rxq_to_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
509                          struct dp_netdev_port *port, struct netdev_rxq *rx);
510 static struct dp_netdev_pmd_thread *
511 dp_netdev_less_loaded_pmd_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id);
512 static void dp_netdev_reset_pmd_threads(struct dp_netdev *dp);
513 static bool dp_netdev_pmd_try_ref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
514 static void dp_netdev_pmd_unref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
515 static void dp_netdev_pmd_flow_flush(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
516
517 static inline bool emc_entry_alive(struct emc_entry *ce);
518 static void emc_clear_entry(struct emc_entry *ce);
519
520 static void
521 emc_cache_init(struct emc_cache *flow_cache)
522 {
523     int i;
524
525     flow_cache->sweep_idx = 0;
526     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(flow_cache->entries); i++) {
527         flow_cache->entries[i].flow = NULL;
528         flow_cache->entries[i].key.hash = 0;
529         flow_cache->entries[i].key.len = sizeof(struct miniflow);
530         flowmap_init(&flow_cache->entries[i].key.mf.map);
531     }
532 }
533
534 static void
535 emc_cache_uninit(struct emc_cache *flow_cache)
536 {
537     int i;
538
539     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(flow_cache->entries); i++) {
540         emc_clear_entry(&flow_cache->entries[i]);
541     }
542 }
543
544 /* Check and clear dead flow references slowly (one entry at each
545  * invocation).  */
546 static void
547 emc_cache_slow_sweep(struct emc_cache *flow_cache)
548 {
549     struct emc_entry *entry = &flow_cache->entries[flow_cache->sweep_idx];
550
551     if (!emc_entry_alive(entry)) {
552         emc_clear_entry(entry);
553     }
554     flow_cache->sweep_idx = (flow_cache->sweep_idx + 1) & EM_FLOW_HASH_MASK;
555 }
556
557 /* Returns true if 'dpif' is a netdev or dummy dpif, false otherwise. */
558 bool
559 dpif_is_netdev(const struct dpif *dpif)
560 {
561     return dpif->dpif_class->open == dpif_netdev_open;
562 }
563
564 static struct dpif_netdev *
565 dpif_netdev_cast(const struct dpif *dpif)
566 {
567     ovs_assert(dpif_is_netdev(dpif));
568     return CONTAINER_OF(dpif, struct dpif_netdev, dpif);
569 }
570
571 static struct dp_netdev *
572 get_dp_netdev(const struct dpif *dpif)
573 {
574     return dpif_netdev_cast(dpif)->dp;
575 }
576 \f
577 enum pmd_info_type {
578     PMD_INFO_SHOW_STATS,  /* Show how cpu cycles are spent. */
579     PMD_INFO_CLEAR_STATS, /* Set the cycles count to 0. */
580     PMD_INFO_SHOW_RXQ     /* Show poll-lists of pmd threads. */
581 };
582
583 static void
584 pmd_info_show_stats(struct ds *reply,
585                     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
586                     unsigned long long stats[DP_N_STATS],
587                     uint64_t cycles[PMD_N_CYCLES])
588 {
589     unsigned long long total_packets = 0;
590     uint64_t total_cycles = 0;
591     int i;
592
593     /* These loops subtracts reference values ('*_zero') from the counters.
594      * Since loads and stores are relaxed, it might be possible for a '*_zero'
595      * value to be more recent than the current value we're reading from the
596      * counter.  This is not a big problem, since these numbers are not
597      * supposed to be too accurate, but we should at least make sure that
598      * the result is not negative. */
599     for (i = 0; i < DP_N_STATS; i++) {
600         if (stats[i] > pmd->stats_zero[i]) {
601             stats[i] -= pmd->stats_zero[i];
602         } else {
603             stats[i] = 0;
604         }
605
606         if (i != DP_STAT_LOST) {
607             /* Lost packets are already included in DP_STAT_MISS */
608             total_packets += stats[i];
609         }
610     }
611
612     for (i = 0; i < PMD_N_CYCLES; i++) {
613         if (cycles[i] > pmd->cycles_zero[i]) {
614            cycles[i] -= pmd->cycles_zero[i];
615         } else {
616             cycles[i] = 0;
617         }
618
619         total_cycles += cycles[i];
620     }
621
622     ds_put_cstr(reply, (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID)
623                         ? "main thread" : "pmd thread");
624
625     if (pmd->numa_id != OVS_NUMA_UNSPEC) {
626         ds_put_format(reply, " numa_id %d", pmd->numa_id);
627     }
628     if (pmd->core_id != OVS_CORE_UNSPEC && pmd->core_id != NON_PMD_CORE_ID) {
629         ds_put_format(reply, " core_id %u", pmd->core_id);
630     }
631     ds_put_cstr(reply, ":\n");
632
633     ds_put_format(reply,
634                   "\temc hits:%llu\n\tmegaflow hits:%llu\n"
635                   "\tmiss:%llu\n\tlost:%llu\n",
636                   stats[DP_STAT_EXACT_HIT], stats[DP_STAT_MASKED_HIT],
637                   stats[DP_STAT_MISS], stats[DP_STAT_LOST]);
638
639     if (total_cycles == 0) {
640         return;
641     }
642
643     ds_put_format(reply,
644                   "\tpolling cycles:%"PRIu64" (%.02f%%)\n"
645                   "\tprocessing cycles:%"PRIu64" (%.02f%%)\n",
646                   cycles[PMD_CYCLES_POLLING],
647                   cycles[PMD_CYCLES_POLLING] / (double)total_cycles * 100,
648                   cycles[PMD_CYCLES_PROCESSING],
649                   cycles[PMD_CYCLES_PROCESSING] / (double)total_cycles * 100);
650
651     if (total_packets == 0) {
652         return;
653     }
654
655     ds_put_format(reply,
656                   "\tavg cycles per packet: %.02f (%"PRIu64"/%llu)\n",
657                   total_cycles / (double)total_packets,
658                   total_cycles, total_packets);
659
660     ds_put_format(reply,
661                   "\tavg processing cycles per packet: "
662                   "%.02f (%"PRIu64"/%llu)\n",
663                   cycles[PMD_CYCLES_PROCESSING] / (double)total_packets,
664                   cycles[PMD_CYCLES_PROCESSING], total_packets);
665 }
666
667 static void
668 pmd_info_clear_stats(struct ds *reply OVS_UNUSED,
669                     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
670                     unsigned long long stats[DP_N_STATS],
671                     uint64_t cycles[PMD_N_CYCLES])
672 {
673     int i;
674
675     /* We cannot write 'stats' and 'cycles' (because they're written by other
676      * threads) and we shouldn't change 'stats' (because they're used to count
677      * datapath stats, which must not be cleared here).  Instead, we save the
678      * current values and subtract them from the values to be displayed in the
679      * future */
680     for (i = 0; i < DP_N_STATS; i++) {
681         pmd->stats_zero[i] = stats[i];
682     }
683     for (i = 0; i < PMD_N_CYCLES; i++) {
684         pmd->cycles_zero[i] = cycles[i];
685     }
686 }
687
688 static void
689 pmd_info_show_rxq(struct ds *reply, struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
690 {
691     if (pmd->core_id != NON_PMD_CORE_ID) {
692         struct rxq_poll *poll;
693         const char *prev_name = NULL;
694
695         ds_put_format(reply, "pmd thread numa_id %d core_id %u:\n",
696                       pmd->numa_id, pmd->core_id);
697
698         ovs_mutex_lock(&pmd->poll_mutex);
699         LIST_FOR_EACH (poll, node, &pmd->poll_list) {
700             const char *name = netdev_get_name(poll->port->netdev);
701
702             if (!prev_name || strcmp(name, prev_name)) {
703                 if (prev_name) {
704                     ds_put_cstr(reply, "\n");
705                 }
706                 ds_put_format(reply, "\tport: %s\tqueue-id:",
707                               netdev_get_name(poll->port->netdev));
708             }
709             ds_put_format(reply, " %d", netdev_rxq_get_queue_id(poll->rx));
710             prev_name = name;
711         }
712         ovs_mutex_unlock(&pmd->poll_mutex);
713         ds_put_cstr(reply, "\n");
714     }
715 }
716
717 static void
718 dpif_netdev_pmd_info(struct unixctl_conn *conn, int argc, const char *argv[],
719                      void *aux)
720 {
721     struct ds reply = DS_EMPTY_INITIALIZER;
722     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
723     struct dp_netdev *dp = NULL;
724     enum pmd_info_type type = *(enum pmd_info_type *) aux;
725
726     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
727
728     if (argc == 2) {
729         dp = shash_find_data(&dp_netdevs, argv[1]);
730     } else if (shash_count(&dp_netdevs) == 1) {
731         /* There's only one datapath */
732         dp = shash_first(&dp_netdevs)->data;
733     }
734
735     if (!dp) {
736         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
737         unixctl_command_reply_error(conn,
738                                     "please specify an existing datapath");
739         return;
740     }
741
742     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
743         if (type == PMD_INFO_SHOW_RXQ) {
744             pmd_info_show_rxq(&reply, pmd);
745         } else {
746             unsigned long long stats[DP_N_STATS];
747             uint64_t cycles[PMD_N_CYCLES];
748             int i;
749
750             /* Read current stats and cycle counters */
751             for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(stats); i++) {
752                 atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[i], &stats[i]);
753             }
754             for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(cycles); i++) {
755                 atomic_read_relaxed(&pmd->cycles.n[i], &cycles[i]);
756             }
757
758             if (type == PMD_INFO_CLEAR_STATS) {
759                 pmd_info_clear_stats(&reply, pmd, stats, cycles);
760             } else if (type == PMD_INFO_SHOW_STATS) {
761                 pmd_info_show_stats(&reply, pmd, stats, cycles);
762             }
763         }
764     }
765
766     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
767
768     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&reply));
769     ds_destroy(&reply);
770 }
771 \f
772 static int
773 dpif_netdev_init(void)
774 {
775     static enum pmd_info_type show_aux = PMD_INFO_SHOW_STATS,
776                               clear_aux = PMD_INFO_CLEAR_STATS,
777                               poll_aux = PMD_INFO_SHOW_RXQ;
778
779     unixctl_command_register("dpif-netdev/pmd-stats-show", "[dp]",
780                              0, 1, dpif_netdev_pmd_info,
781                              (void *)&show_aux);
782     unixctl_command_register("dpif-netdev/pmd-stats-clear", "[dp]",
783                              0, 1, dpif_netdev_pmd_info,
784                              (void *)&clear_aux);
785     unixctl_command_register("dpif-netdev/pmd-rxq-show", "[dp]",
786                              0, 1, dpif_netdev_pmd_info,
787                              (void *)&poll_aux);
788     return 0;
789 }
790
791 static int
792 dpif_netdev_enumerate(struct sset *all_dps,
793                       const struct dpif_class *dpif_class)
794 {
795     struct shash_node *node;
796
797     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
798     SHASH_FOR_EACH(node, &dp_netdevs) {
799         struct dp_netdev *dp = node->data;
800         if (dpif_class != dp->class) {
801             /* 'dp_netdevs' contains both "netdev" and "dummy" dpifs.
802              * If the class doesn't match, skip this dpif. */
803              continue;
804         }
805         sset_add(all_dps, node->name);
806     }
807     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
808
809     return 0;
810 }
811
812 static bool
813 dpif_netdev_class_is_dummy(const struct dpif_class *class)
814 {
815     return class != &dpif_netdev_class;
816 }
817
818 static const char *
819 dpif_netdev_port_open_type(const struct dpif_class *class, const char *type)
820 {
821     return strcmp(type, "internal") ? type
822                   : dpif_netdev_class_is_dummy(class) ? "dummy"
823                   : "tap";
824 }
825
826 static struct dpif *
827 create_dpif_netdev(struct dp_netdev *dp)
828 {
829     uint16_t netflow_id = hash_string(dp->name, 0);
830     struct dpif_netdev *dpif;
831
832     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
833
834     dpif = xmalloc(sizeof *dpif);
835     dpif_init(&dpif->dpif, dp->class, dp->name, netflow_id >> 8, netflow_id);
836     dpif->dp = dp;
837     dpif->last_port_seq = seq_read(dp->port_seq);
838
839     return &dpif->dpif;
840 }
841
842 /* Choose an unused, non-zero port number and return it on success.
843  * Return ODPP_NONE on failure. */
844 static odp_port_t
845 choose_port(struct dp_netdev *dp, const char *name)
846     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
847 {
848     uint32_t port_no;
849
850     if (dp->class != &dpif_netdev_class) {
851         const char *p;
852         int start_no = 0;
853
854         /* If the port name begins with "br", start the number search at
855          * 100 to make writing tests easier. */
856         if (!strncmp(name, "br", 2)) {
857             start_no = 100;
858         }
859
860         /* If the port name contains a number, try to assign that port number.
861          * This can make writing unit tests easier because port numbers are
862          * predictable. */
863         for (p = name; *p != '\0'; p++) {
864             if (isdigit((unsigned char) *p)) {
865                 port_no = start_no + strtol(p, NULL, 10);
866                 if (port_no > 0 && port_no != odp_to_u32(ODPP_NONE)
867                     && !dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(port_no))) {
868                     return u32_to_odp(port_no);
869                 }
870                 break;
871             }
872         }
873     }
874
875     for (port_no = 1; port_no <= UINT16_MAX; port_no++) {
876         if (!dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(port_no))) {
877             return u32_to_odp(port_no);
878         }
879     }
880
881     return ODPP_NONE;
882 }
883
884 static int
885 create_dp_netdev(const char *name, const struct dpif_class *class,
886                  struct dp_netdev **dpp)
887     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex)
888 {
889     struct dp_netdev *dp;
890     int error;
891
892     dp = xzalloc(sizeof *dp);
893     shash_add(&dp_netdevs, name, dp);
894
895     *CONST_CAST(const struct dpif_class **, &dp->class) = class;
896     *CONST_CAST(const char **, &dp->name) = xstrdup(name);
897     ovs_refcount_init(&dp->ref_cnt);
898     atomic_flag_clear(&dp->destroyed);
899
900     ovs_mutex_init(&dp->port_mutex);
901     cmap_init(&dp->ports);
902     dp->port_seq = seq_create();
903     fat_rwlock_init(&dp->upcall_rwlock);
904
905     /* Disable upcalls by default. */
906     dp_netdev_disable_upcall(dp);
907     dp->upcall_aux = NULL;
908     dp->upcall_cb = NULL;
909
910     cmap_init(&dp->poll_threads);
911     ovs_mutex_init_recursive(&dp->non_pmd_mutex);
912     ovsthread_key_create(&dp->per_pmd_key, NULL);
913
914     dp_netdev_set_nonpmd(dp);
915
916     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
917     error = do_add_port(dp, name, "internal", ODPP_LOCAL);
918     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
919     if (error) {
920         dp_netdev_free(dp);
921         return error;
922     }
923
924     dp->last_tnl_conf_seq = seq_read(tnl_conf_seq);
925     *dpp = dp;
926     return 0;
927 }
928
929 static int
930 dpif_netdev_open(const struct dpif_class *class, const char *name,
931                  bool create, struct dpif **dpifp)
932 {
933     struct dp_netdev *dp;
934     int error;
935
936     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
937     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, name);
938     if (!dp) {
939         error = create ? create_dp_netdev(name, class, &dp) : ENODEV;
940     } else {
941         error = (dp->class != class ? EINVAL
942                  : create ? EEXIST
943                  : 0);
944     }
945     if (!error) {
946         *dpifp = create_dpif_netdev(dp);
947         dp->dpif = *dpifp;
948     }
949     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
950
951     return error;
952 }
953
954 static void
955 dp_netdev_destroy_upcall_lock(struct dp_netdev *dp)
956     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
957 {
958     /* Check that upcalls are disabled, i.e. that the rwlock is taken */
959     ovs_assert(fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock));
960
961     /* Before freeing a lock we should release it */
962     fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
963     fat_rwlock_destroy(&dp->upcall_rwlock);
964 }
965
966 /* Requires dp_netdev_mutex so that we can't get a new reference to 'dp'
967  * through the 'dp_netdevs' shash while freeing 'dp'. */
968 static void
969 dp_netdev_free(struct dp_netdev *dp)
970     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex)
971 {
972     struct dp_netdev_port *port;
973
974     shash_find_and_delete(&dp_netdevs, dp->name);
975
976     dp_netdev_destroy_all_pmds(dp);
977     ovs_mutex_destroy(&dp->non_pmd_mutex);
978     ovsthread_key_delete(dp->per_pmd_key);
979
980     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
981     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
982         /* PMD threads are destroyed here. do_del_port() cannot quiesce */
983         do_del_port(dp, port);
984     }
985     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
986     cmap_destroy(&dp->poll_threads);
987
988     seq_destroy(dp->port_seq);
989     cmap_destroy(&dp->ports);
990
991     /* Upcalls must be disabled at this point */
992     dp_netdev_destroy_upcall_lock(dp);
993
994     free(dp->pmd_cmask);
995     free(CONST_CAST(char *, dp->name));
996     free(dp);
997 }
998
999 static void
1000 dp_netdev_unref(struct dp_netdev *dp)
1001 {
1002     if (dp) {
1003         /* Take dp_netdev_mutex so that, if dp->ref_cnt falls to zero, we can't
1004          * get a new reference to 'dp' through the 'dp_netdevs' shash. */
1005         ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
1006         if (ovs_refcount_unref_relaxed(&dp->ref_cnt) == 1) {
1007             dp_netdev_free(dp);
1008         }
1009         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
1010     }
1011 }
1012
1013 static void
1014 dpif_netdev_close(struct dpif *dpif)
1015 {
1016     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1017
1018     dp_netdev_unref(dp);
1019     free(dpif);
1020 }
1021
1022 static int
1023 dpif_netdev_destroy(struct dpif *dpif)
1024 {
1025     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1026
1027     if (!atomic_flag_test_and_set(&dp->destroyed)) {
1028         if (ovs_refcount_unref_relaxed(&dp->ref_cnt) == 1) {
1029             /* Can't happen: 'dpif' still owns a reference to 'dp'. */
1030             OVS_NOT_REACHED();
1031         }
1032     }
1033
1034     return 0;
1035 }
1036
1037 /* Add 'n' to the atomic variable 'var' non-atomically and using relaxed
1038  * load/store semantics.  While the increment is not atomic, the load and
1039  * store operations are, making it impossible to read inconsistent values.
1040  *
1041  * This is used to update thread local stats counters. */
1042 static void
1043 non_atomic_ullong_add(atomic_ullong *var, unsigned long long n)
1044 {
1045     unsigned long long tmp;
1046
1047     atomic_read_relaxed(var, &tmp);
1048     tmp += n;
1049     atomic_store_relaxed(var, tmp);
1050 }
1051
1052 static int
1053 dpif_netdev_get_stats(const struct dpif *dpif, struct dpif_dp_stats *stats)
1054 {
1055     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1056     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1057
1058     stats->n_flows = stats->n_hit = stats->n_missed = stats->n_lost = 0;
1059     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
1060         unsigned long long n;
1061         stats->n_flows += cmap_count(&pmd->flow_table);
1062
1063         atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[DP_STAT_MASKED_HIT], &n);
1064         stats->n_hit += n;
1065         atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[DP_STAT_EXACT_HIT], &n);
1066         stats->n_hit += n;
1067         atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[DP_STAT_MISS], &n);
1068         stats->n_missed += n;
1069         atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[DP_STAT_LOST], &n);
1070         stats->n_lost += n;
1071     }
1072     stats->n_masks = UINT32_MAX;
1073     stats->n_mask_hit = UINT64_MAX;
1074
1075     return 0;
1076 }
1077
1078 static void
1079 dp_netdev_reload_pmd__(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
1080 {
1081     int old_seq;
1082
1083     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
1084         return;
1085     }
1086
1087     ovs_mutex_lock(&pmd->cond_mutex);
1088     atomic_add_relaxed(&pmd->change_seq, 1, &old_seq);
1089     ovs_mutex_cond_wait(&pmd->cond, &pmd->cond_mutex);
1090     ovs_mutex_unlock(&pmd->cond_mutex);
1091 }
1092
1093 static uint32_t
1094 hash_port_no(odp_port_t port_no)
1095 {
1096     return hash_int(odp_to_u32(port_no), 0);
1097 }
1098
1099 static int
1100 do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname, const char *type,
1101             odp_port_t port_no)
1102     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
1103 {
1104     struct netdev_saved_flags *sf;
1105     struct dp_netdev_port *port;
1106     struct netdev *netdev;
1107     enum netdev_flags flags;
1108     const char *open_type;
1109     int error;
1110     int i;
1111
1112     /* Reject devices already in 'dp'. */
1113     if (!get_port_by_name(dp, devname, &port)) {
1114         return EEXIST;
1115     }
1116
1117     /* Open and validate network device. */
1118     open_type = dpif_netdev_port_open_type(dp->class, type);
1119     error = netdev_open(devname, open_type, &netdev);
1120     if (error) {
1121         return error;
1122     }
1123     /* XXX reject non-Ethernet devices */
1124
1125     netdev_get_flags(netdev, &flags);
1126     if (flags & NETDEV_LOOPBACK) {
1127         VLOG_ERR("%s: cannot add a loopback device", devname);
1128         netdev_close(netdev);
1129         return EINVAL;
1130     }
1131
1132     if (netdev_is_pmd(netdev)) {
1133         int n_cores = ovs_numa_get_n_cores();
1134
1135         if (n_cores == OVS_CORE_UNSPEC) {
1136             VLOG_ERR("%s, cannot get cpu core info", devname);
1137             return ENOENT;
1138         }
1139         /* There can only be ovs_numa_get_n_cores() pmd threads,
1140          * so creates a txq for each, and one extra for the non
1141          * pmd threads. */
1142         error = netdev_set_multiq(netdev, n_cores + 1,
1143                                   netdev_requested_n_rxq(netdev));
1144         if (error && (error != EOPNOTSUPP)) {
1145             VLOG_ERR("%s, cannot set multiq", devname);
1146             return errno;
1147         }
1148     }
1149     port = xzalloc(sizeof *port);
1150     port->port_no = port_no;
1151     port->netdev = netdev;
1152     port->rxq = xmalloc(sizeof *port->rxq * netdev_n_rxq(netdev));
1153     port->type = xstrdup(type);
1154     port->latest_requested_n_rxq = netdev_requested_n_rxq(netdev);
1155     for (i = 0; i < netdev_n_rxq(netdev); i++) {
1156         error = netdev_rxq_open(netdev, &port->rxq[i], i);
1157         if (error
1158             && !(error == EOPNOTSUPP && dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class))) {
1159             VLOG_ERR("%s: cannot receive packets on this network device (%s)",
1160                      devname, ovs_strerror(errno));
1161             netdev_close(netdev);
1162             free(port->type);
1163             free(port->rxq);
1164             free(port);
1165             return error;
1166         }
1167     }
1168
1169     error = netdev_turn_flags_on(netdev, NETDEV_PROMISC, &sf);
1170     if (error) {
1171         for (i = 0; i < netdev_n_rxq(netdev); i++) {
1172             netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
1173         }
1174         netdev_close(netdev);
1175         free(port->type);
1176         free(port->rxq);
1177         free(port);
1178         return error;
1179     }
1180     port->sf = sf;
1181
1182     ovs_refcount_init(&port->ref_cnt);
1183     cmap_insert(&dp->ports, &port->node, hash_port_no(port_no));
1184
1185     if (netdev_is_pmd(netdev)) {
1186         dp_netdev_add_port_to_pmds(dp, port);
1187     }
1188     seq_change(dp->port_seq);
1189
1190     return 0;
1191 }
1192
1193 static int
1194 dpif_netdev_port_add(struct dpif *dpif, struct netdev *netdev,
1195                      odp_port_t *port_nop)
1196 {
1197     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1198     char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
1199     const char *dpif_port;
1200     odp_port_t port_no;
1201     int error;
1202
1203     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
1204     dpif_port = netdev_vport_get_dpif_port(netdev, namebuf, sizeof namebuf);
1205     if (*port_nop != ODPP_NONE) {
1206         port_no = *port_nop;
1207         error = dp_netdev_lookup_port(dp, *port_nop) ? EBUSY : 0;
1208     } else {
1209         port_no = choose_port(dp, dpif_port);
1210         error = port_no == ODPP_NONE ? EFBIG : 0;
1211     }
1212     if (!error) {
1213         *port_nop = port_no;
1214         error = do_add_port(dp, dpif_port, netdev_get_type(netdev), port_no);
1215     }
1216     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
1217
1218     return error;
1219 }
1220
1221 static int
1222 dpif_netdev_port_del(struct dpif *dpif, odp_port_t port_no)
1223 {
1224     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1225     int error;
1226
1227     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
1228     if (port_no == ODPP_LOCAL) {
1229         error = EINVAL;
1230     } else {
1231         struct dp_netdev_port *port;
1232
1233         error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
1234         if (!error) {
1235             do_del_port(dp, port);
1236         }
1237     }
1238     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
1239
1240     return error;
1241 }
1242
1243 static bool
1244 is_valid_port_number(odp_port_t port_no)
1245 {
1246     return port_no != ODPP_NONE;
1247 }
1248
1249 static struct dp_netdev_port *
1250 dp_netdev_lookup_port(const struct dp_netdev *dp, odp_port_t port_no)
1251 {
1252     struct dp_netdev_port *port;
1253
1254     CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (port, node, hash_port_no(port_no), &dp->ports) {
1255         if (port->port_no == port_no) {
1256             return port;
1257         }
1258     }
1259     return NULL;
1260 }
1261
1262 static int
1263 get_port_by_number(struct dp_netdev *dp,
1264                    odp_port_t port_no, struct dp_netdev_port **portp)
1265 {
1266     if (!is_valid_port_number(port_no)) {
1267         *portp = NULL;
1268         return EINVAL;
1269     } else {
1270         *portp = dp_netdev_lookup_port(dp, port_no);
1271         return *portp ? 0 : ENOENT;
1272     }
1273 }
1274
1275 static void
1276 port_ref(struct dp_netdev_port *port)
1277 {
1278     if (port) {
1279         ovs_refcount_ref(&port->ref_cnt);
1280     }
1281 }
1282
1283 static void
1284 port_unref(struct dp_netdev_port *port)
1285 {
1286     if (port && ovs_refcount_unref_relaxed(&port->ref_cnt) == 1) {
1287         int n_rxq = netdev_n_rxq(port->netdev);
1288         int i;
1289
1290         netdev_close(port->netdev);
1291         netdev_restore_flags(port->sf);
1292
1293         for (i = 0; i < n_rxq; i++) {
1294             netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
1295         }
1296         free(port->rxq);
1297         free(port->type);
1298         free(port);
1299     }
1300 }
1301
1302 static int
1303 get_port_by_name(struct dp_netdev *dp,
1304                  const char *devname, struct dp_netdev_port **portp)
1305     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
1306 {
1307     struct dp_netdev_port *port;
1308
1309     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
1310         if (!strcmp(netdev_get_name(port->netdev), devname)) {
1311             *portp = port;
1312             return 0;
1313         }
1314     }
1315     return ENOENT;
1316 }
1317
1318 static int
1319 get_n_pmd_threads(struct dp_netdev *dp)
1320 {
1321     /* There is one non pmd thread in dp->poll_threads */
1322     return cmap_count(&dp->poll_threads) - 1;
1323 }
1324
1325 static int
1326 get_n_pmd_threads_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
1327 {
1328     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1329     int n_pmds = 0;
1330
1331     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
1332         if (pmd->numa_id == numa_id) {
1333             n_pmds++;
1334         }
1335     }
1336
1337     return n_pmds;
1338 }
1339
1340 /* Returns 'true' if there is a port with pmd netdev and the netdev
1341  * is on numa node 'numa_id'. */
1342 static bool
1343 has_pmd_port_for_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
1344 {
1345     struct dp_netdev_port *port;
1346
1347     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
1348         if (netdev_is_pmd(port->netdev)
1349             && netdev_get_numa_id(port->netdev) == numa_id) {
1350             return true;
1351         }
1352     }
1353
1354     return false;
1355 }
1356
1357
1358 static void
1359 do_del_port(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *port)
1360     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
1361 {
1362     cmap_remove(&dp->ports, &port->node, hash_odp_port(port->port_no));
1363     seq_change(dp->port_seq);
1364     if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
1365         int numa_id = netdev_get_numa_id(port->netdev);
1366
1367         /* PMD threads can not be on invalid numa node. */
1368         ovs_assert(ovs_numa_numa_id_is_valid(numa_id));
1369         /* If there is no netdev on the numa node, deletes the pmd threads
1370          * for that numa.  Else, deletes the queues from polling lists. */
1371         if (!has_pmd_port_for_numa(dp, numa_id)) {
1372             dp_netdev_del_pmds_on_numa(dp, numa_id);
1373         } else {
1374             dp_netdev_del_port_from_all_pmds(dp, port);
1375         }
1376     }
1377
1378     port_unref(port);
1379 }
1380
1381 static void
1382 answer_port_query(const struct dp_netdev_port *port,
1383                   struct dpif_port *dpif_port)
1384 {
1385     dpif_port->name = xstrdup(netdev_get_name(port->netdev));
1386     dpif_port->type = xstrdup(port->type);
1387     dpif_port->port_no = port->port_no;
1388 }
1389
1390 static int
1391 dpif_netdev_port_query_by_number(const struct dpif *dpif, odp_port_t port_no,
1392                                  struct dpif_port *dpif_port)
1393 {
1394     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1395     struct dp_netdev_port *port;
1396     int error;
1397
1398     error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
1399     if (!error && dpif_port) {
1400         answer_port_query(port, dpif_port);
1401     }
1402
1403     return error;
1404 }
1405
1406 static int
1407 dpif_netdev_port_query_by_name(const struct dpif *dpif, const char *devname,
1408                                struct dpif_port *dpif_port)
1409 {
1410     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1411     struct dp_netdev_port *port;
1412     int error;
1413
1414     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
1415     error = get_port_by_name(dp, devname, &port);
1416     if (!error && dpif_port) {
1417         answer_port_query(port, dpif_port);
1418     }
1419     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
1420
1421     return error;
1422 }
1423
1424 static void
1425 dp_netdev_flow_free(struct dp_netdev_flow *flow)
1426 {
1427     dp_netdev_actions_free(dp_netdev_flow_get_actions(flow));
1428     free(flow);
1429 }
1430
1431 static void dp_netdev_flow_unref(struct dp_netdev_flow *flow)
1432 {
1433     if (ovs_refcount_unref_relaxed(&flow->ref_cnt) == 1) {
1434         ovsrcu_postpone(dp_netdev_flow_free, flow);
1435     }
1436 }
1437
1438 static uint32_t
1439 dp_netdev_flow_hash(const ovs_u128 *ufid)
1440 {
1441     return ufid->u32[0];
1442 }
1443
1444 static void
1445 dp_netdev_pmd_remove_flow(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
1446                           struct dp_netdev_flow *flow)
1447     OVS_REQUIRES(pmd->flow_mutex)
1448 {
1449     struct cmap_node *node = CONST_CAST(struct cmap_node *, &flow->node);
1450
1451     dpcls_remove(&pmd->cls, &flow->cr);
1452     flow->cr.mask = NULL;   /* Accessing rule's mask after this is not safe. */
1453
1454     cmap_remove(&pmd->flow_table, node, dp_netdev_flow_hash(&flow->ufid));
1455     flow->dead = true;
1456
1457     dp_netdev_flow_unref(flow);
1458 }
1459
1460 static void
1461 dp_netdev_pmd_flow_flush(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
1462 {
1463     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1464
1465     ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
1466     CMAP_FOR_EACH (netdev_flow, node, &pmd->flow_table) {
1467         dp_netdev_pmd_remove_flow(pmd, netdev_flow);
1468     }
1469     ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
1470 }
1471
1472 static int
1473 dpif_netdev_flow_flush(struct dpif *dpif)
1474 {
1475     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1476     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1477
1478     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
1479         dp_netdev_pmd_flow_flush(pmd);
1480     }
1481
1482     return 0;
1483 }
1484
1485 struct dp_netdev_port_state {
1486     struct cmap_position position;
1487     char *name;
1488 };
1489
1490 static int
1491 dpif_netdev_port_dump_start(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void **statep)
1492 {
1493     *statep = xzalloc(sizeof(struct dp_netdev_port_state));
1494     return 0;
1495 }
1496
1497 static int
1498 dpif_netdev_port_dump_next(const struct dpif *dpif, void *state_,
1499                            struct dpif_port *dpif_port)
1500 {
1501     struct dp_netdev_port_state *state = state_;
1502     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1503     struct cmap_node *node;
1504     int retval;
1505
1506     node = cmap_next_position(&dp->ports, &state->position);
1507     if (node) {
1508         struct dp_netdev_port *port;
1509
1510         port = CONTAINER_OF(node, struct dp_netdev_port, node);
1511
1512         free(state->name);
1513         state->name = xstrdup(netdev_get_name(port->netdev));
1514         dpif_port->name = state->name;
1515         dpif_port->type = port->type;
1516         dpif_port->port_no = port->port_no;
1517
1518         retval = 0;
1519     } else {
1520         retval = EOF;
1521     }
1522
1523     return retval;
1524 }
1525
1526 static int
1527 dpif_netdev_port_dump_done(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void *state_)
1528 {
1529     struct dp_netdev_port_state *state = state_;
1530     free(state->name);
1531     free(state);
1532     return 0;
1533 }
1534
1535 static int
1536 dpif_netdev_port_poll(const struct dpif *dpif_, char **devnamep OVS_UNUSED)
1537 {
1538     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(dpif_);
1539     uint64_t new_port_seq;
1540     int error;
1541
1542     new_port_seq = seq_read(dpif->dp->port_seq);
1543     if (dpif->last_port_seq != new_port_seq) {
1544         dpif->last_port_seq = new_port_seq;
1545         error = ENOBUFS;
1546     } else {
1547         error = EAGAIN;
1548     }
1549
1550     return error;
1551 }
1552
1553 static void
1554 dpif_netdev_port_poll_wait(const struct dpif *dpif_)
1555 {
1556     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(dpif_);
1557
1558     seq_wait(dpif->dp->port_seq, dpif->last_port_seq);
1559 }
1560
1561 static struct dp_netdev_flow *
1562 dp_netdev_flow_cast(const struct dpcls_rule *cr)
1563 {
1564     return cr ? CONTAINER_OF(cr, struct dp_netdev_flow, cr) : NULL;
1565 }
1566
1567 static bool dp_netdev_flow_ref(struct dp_netdev_flow *flow)
1568 {
1569     return ovs_refcount_try_ref_rcu(&flow->ref_cnt);
1570 }
1571
1572 /* netdev_flow_key utilities.
1573  *
1574  * netdev_flow_key is basically a miniflow.  We use these functions
1575  * (netdev_flow_key_clone, netdev_flow_key_equal, ...) instead of the miniflow
1576  * functions (miniflow_clone_inline, miniflow_equal, ...), because:
1577  *
1578  * - Since we are dealing exclusively with miniflows created by
1579  *   miniflow_extract(), if the map is different the miniflow is different.
1580  *   Therefore we can be faster by comparing the map and the miniflow in a
1581  *   single memcmp().
1582  * - These functions can be inlined by the compiler. */
1583
1584 /* Given the number of bits set in miniflow's maps, returns the size of the
1585  * 'netdev_flow_key.mf' */
1586 static inline size_t
1587 netdev_flow_key_size(size_t flow_u64s)
1588 {
1589     return sizeof(struct miniflow) + MINIFLOW_VALUES_SIZE(flow_u64s);
1590 }
1591
1592 static inline bool
1593 netdev_flow_key_equal(const struct netdev_flow_key *a,
1594                       const struct netdev_flow_key *b)
1595 {
1596     /* 'b->len' may be not set yet. */
1597     return a->hash == b->hash && !memcmp(&a->mf, &b->mf, a->len);
1598 }
1599
1600 /* Used to compare 'netdev_flow_key' in the exact match cache to a miniflow.
1601  * The maps are compared bitwise, so both 'key->mf' 'mf' must have been
1602  * generated by miniflow_extract. */
1603 static inline bool
1604 netdev_flow_key_equal_mf(const struct netdev_flow_key *key,
1605                          const struct miniflow *mf)
1606 {
1607     return !memcmp(&key->mf, mf, key->len);
1608 }
1609
1610 static inline void
1611 netdev_flow_key_clone(struct netdev_flow_key *dst,
1612                       const struct netdev_flow_key *src)
1613 {
1614     memcpy(dst, src,
1615            offsetof(struct netdev_flow_key, mf) + src->len);
1616 }
1617
1618 /* Slow. */
1619 static void
1620 netdev_flow_key_from_flow(struct netdev_flow_key *dst,
1621                           const struct flow *src)
1622 {
1623     struct dp_packet packet;
1624     uint64_t buf_stub[512 / 8];
1625
1626     dp_packet_use_stub(&packet, buf_stub, sizeof buf_stub);
1627     pkt_metadata_from_flow(&packet.md, src);
1628     flow_compose(&packet, src);
1629     miniflow_extract(&packet, &dst->mf);
1630     dp_packet_uninit(&packet);
1631
1632     dst->len = netdev_flow_key_size(miniflow_n_values(&dst->mf));
1633     dst->hash = 0; /* Not computed yet. */
1634 }
1635
1636 /* Initialize a netdev_flow_key 'mask' from 'match'. */
1637 static inline void
1638 netdev_flow_mask_init(struct netdev_flow_key *mask,
1639                       const struct match *match)
1640 {
1641     uint64_t *dst = miniflow_values(&mask->mf);
1642     struct flowmap fmap;
1643     uint32_t hash = 0;
1644     size_t idx;
1645
1646     /* Only check masks that make sense for the flow. */
1647     flow_wc_map(&match->flow, &fmap);
1648     flowmap_init(&mask->mf.map);
1649
1650     FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX(idx, fmap) {
1651         uint64_t mask_u64 = flow_u64_value(&match->wc.masks, idx);
1652
1653         if (mask_u64) {
1654             flowmap_set(&mask->mf.map, idx, 1);
1655             *dst++ = mask_u64;
1656             hash = hash_add64(hash, mask_u64);
1657         }
1658     }
1659
1660     map_t map;
1661
1662     FLOWMAP_FOR_EACH_MAP (map, mask->mf.map) {
1663         hash = hash_add64(hash, map);
1664     }
1665
1666     size_t n = dst - miniflow_get_values(&mask->mf);
1667
1668     mask->hash = hash_finish(hash, n * 8);
1669     mask->len = netdev_flow_key_size(n);
1670 }
1671
1672 /* Initializes 'dst' as a copy of 'flow' masked with 'mask'. */
1673 static inline void
1674 netdev_flow_key_init_masked(struct netdev_flow_key *dst,
1675                             const struct flow *flow,
1676                             const struct netdev_flow_key *mask)
1677 {
1678     uint64_t *dst_u64 = miniflow_values(&dst->mf);
1679     const uint64_t *mask_u64 = miniflow_get_values(&mask->mf);
1680     uint32_t hash = 0;
1681     uint64_t value;
1682
1683     dst->len = mask->len;
1684     dst->mf = mask->mf;   /* Copy maps. */
1685
1686     FLOW_FOR_EACH_IN_MAPS(value, flow, mask->mf.map) {
1687         *dst_u64 = value & *mask_u64++;
1688         hash = hash_add64(hash, *dst_u64++);
1689     }
1690     dst->hash = hash_finish(hash,
1691                             (dst_u64 - miniflow_get_values(&dst->mf)) * 8);
1692 }
1693
1694 /* Iterate through netdev_flow_key TNL u64 values specified by 'FLOWMAP'. */
1695 #define NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_FLOWMAP(VALUE, KEY, FLOWMAP)   \
1696     MINIFLOW_FOR_EACH_IN_FLOWMAP(VALUE, &(KEY)->mf, FLOWMAP)
1697
1698 /* Returns a hash value for the bits of 'key' where there are 1-bits in
1699  * 'mask'. */
1700 static inline uint32_t
1701 netdev_flow_key_hash_in_mask(const struct netdev_flow_key *key,
1702                              const struct netdev_flow_key *mask)
1703 {
1704     const uint64_t *p = miniflow_get_values(&mask->mf);
1705     uint32_t hash = 0;
1706     uint64_t value;
1707
1708     NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_FLOWMAP(value, key, mask->mf.map) {
1709         hash = hash_add64(hash, value & *p++);
1710     }
1711
1712     return hash_finish(hash, (p - miniflow_get_values(&mask->mf)) * 8);
1713 }
1714
1715 static inline bool
1716 emc_entry_alive(struct emc_entry *ce)
1717 {
1718     return ce->flow && !ce->flow->dead;
1719 }
1720
1721 static void
1722 emc_clear_entry(struct emc_entry *ce)
1723 {
1724     if (ce->flow) {
1725         dp_netdev_flow_unref(ce->flow);
1726         ce->flow = NULL;
1727     }
1728 }
1729
1730 static inline void
1731 emc_change_entry(struct emc_entry *ce, struct dp_netdev_flow *flow,
1732                  const struct netdev_flow_key *key)
1733 {
1734     if (ce->flow != flow) {
1735         if (ce->flow) {
1736             dp_netdev_flow_unref(ce->flow);
1737         }
1738
1739         if (dp_netdev_flow_ref(flow)) {
1740             ce->flow = flow;
1741         } else {
1742             ce->flow = NULL;
1743         }
1744     }
1745     if (key) {
1746         netdev_flow_key_clone(&ce->key, key);
1747     }
1748 }
1749
1750 static inline void
1751 emc_insert(struct emc_cache *cache, const struct netdev_flow_key *key,
1752            struct dp_netdev_flow *flow)
1753 {
1754     struct emc_entry *to_be_replaced = NULL;
1755     struct emc_entry *current_entry;
1756
1757     EMC_FOR_EACH_POS_WITH_HASH(cache, current_entry, key->hash) {
1758         if (netdev_flow_key_equal(&current_entry->key, key)) {
1759             /* We found the entry with the 'mf' miniflow */
1760             emc_change_entry(current_entry, flow, NULL);
1761             return;
1762         }
1763
1764         /* Replacement policy: put the flow in an empty (not alive) entry, or
1765          * in the first entry where it can be */
1766         if (!to_be_replaced
1767             || (emc_entry_alive(to_be_replaced)
1768                 && !emc_entry_alive(current_entry))
1769             || current_entry->key.hash < to_be_replaced->key.hash) {
1770             to_be_replaced = current_entry;
1771         }
1772     }
1773     /* We didn't find the miniflow in the cache.
1774      * The 'to_be_replaced' entry is where the new flow will be stored */
1775
1776     emc_change_entry(to_be_replaced, flow, key);
1777 }
1778
1779 static inline struct dp_netdev_flow *
1780 emc_lookup(struct emc_cache *cache, const struct netdev_flow_key *key)
1781 {
1782     struct emc_entry *current_entry;
1783
1784     EMC_FOR_EACH_POS_WITH_HASH(cache, current_entry, key->hash) {
1785         if (current_entry->key.hash == key->hash
1786             && emc_entry_alive(current_entry)
1787             && netdev_flow_key_equal_mf(&current_entry->key, &key->mf)) {
1788
1789             /* We found the entry with the 'key->mf' miniflow */
1790             return current_entry->flow;
1791         }
1792     }
1793
1794     return NULL;
1795 }
1796
1797 static struct dp_netdev_flow *
1798 dp_netdev_pmd_lookup_flow(const struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
1799                           const struct netdev_flow_key *key)
1800 {
1801     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1802     struct dpcls_rule *rule;
1803
1804     dpcls_lookup(&pmd->cls, key, &rule, 1);
1805     netdev_flow = dp_netdev_flow_cast(rule);
1806
1807     return netdev_flow;
1808 }
1809
1810 static struct dp_netdev_flow *
1811 dp_netdev_pmd_find_flow(const struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
1812                         const ovs_u128 *ufidp, const struct nlattr *key,
1813                         size_t key_len)
1814 {
1815     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1816     struct flow flow;
1817     ovs_u128 ufid;
1818
1819     /* If a UFID is not provided, determine one based on the key. */
1820     if (!ufidp && key && key_len
1821         && !dpif_netdev_flow_from_nlattrs(key, key_len, &flow)) {
1822         dpif_flow_hash(pmd->dp->dpif, &flow, sizeof flow, &ufid);
1823         ufidp = &ufid;
1824     }
1825
1826     if (ufidp) {
1827         CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (netdev_flow, node, dp_netdev_flow_hash(ufidp),
1828                                  &pmd->flow_table) {
1829             if (ovs_u128_equals(&netdev_flow->ufid, ufidp)) {
1830                 return netdev_flow;
1831             }
1832         }
1833     }
1834
1835     return NULL;
1836 }
1837
1838 static void
1839 get_dpif_flow_stats(const struct dp_netdev_flow *netdev_flow_,
1840                     struct dpif_flow_stats *stats)
1841 {
1842     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1843     unsigned long long n;
1844     long long used;
1845     uint16_t flags;
1846
1847     netdev_flow = CONST_CAST(struct dp_netdev_flow *, netdev_flow_);
1848
1849     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.packet_count, &n);
1850     stats->n_packets = n;
1851     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.byte_count, &n);
1852     stats->n_bytes = n;
1853     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.used, &used);
1854     stats->used = used;
1855     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.tcp_flags, &flags);
1856     stats->tcp_flags = flags;
1857 }
1858
1859 /* Converts to the dpif_flow format, using 'key_buf' and 'mask_buf' for
1860  * storing the netlink-formatted key/mask. 'key_buf' may be the same as
1861  * 'mask_buf'. Actions will be returned without copying, by relying on RCU to
1862  * protect them. */
1863 static void
1864 dp_netdev_flow_to_dpif_flow(const struct dp_netdev_flow *netdev_flow,
1865                             struct ofpbuf *key_buf, struct ofpbuf *mask_buf,
1866                             struct dpif_flow *flow, bool terse)
1867 {
1868     if (terse) {
1869         memset(flow, 0, sizeof *flow);
1870     } else {
1871         struct flow_wildcards wc;
1872         struct dp_netdev_actions *actions;
1873         size_t offset;
1874         struct odp_flow_key_parms odp_parms = {
1875             .flow = &netdev_flow->flow,
1876             .mask = &wc.masks,
1877             .support = dp_netdev_support,
1878         };
1879
1880         miniflow_expand(&netdev_flow->cr.mask->mf, &wc.masks);
1881
1882         /* Key */
1883         offset = key_buf->size;
1884         flow->key = ofpbuf_tail(key_buf);
1885         odp_parms.odp_in_port = netdev_flow->flow.in_port.odp_port;
1886         odp_flow_key_from_flow(&odp_parms, key_buf);
1887         flow->key_len = key_buf->size - offset;
1888
1889         /* Mask */
1890         offset = mask_buf->size;
1891         flow->mask = ofpbuf_tail(mask_buf);
1892         odp_parms.odp_in_port = wc.masks.in_port.odp_port;
1893         odp_parms.key_buf = key_buf;
1894         odp_flow_key_from_mask(&odp_parms, mask_buf);
1895         flow->mask_len = mask_buf->size - offset;
1896
1897         /* Actions */
1898         actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
1899         flow->actions = actions->actions;
1900         flow->actions_len = actions->size;
1901     }
1902
1903     flow->ufid = netdev_flow->ufid;
1904     flow->ufid_present = true;
1905     flow->pmd_id = netdev_flow->pmd_id;
1906     get_dpif_flow_stats(netdev_flow, &flow->stats);
1907 }
1908
1909 static int
1910 dpif_netdev_mask_from_nlattrs(const struct nlattr *key, uint32_t key_len,
1911                               const struct nlattr *mask_key,
1912                               uint32_t mask_key_len, const struct flow *flow,
1913                               struct flow_wildcards *wc)
1914 {
1915     enum odp_key_fitness fitness;
1916
1917     fitness = odp_flow_key_to_mask_udpif(mask_key, mask_key_len, key,
1918                                          key_len, wc, flow);
1919     if (fitness) {
1920         /* This should not happen: it indicates that
1921          * odp_flow_key_from_mask() and odp_flow_key_to_mask()
1922          * disagree on the acceptable form of a mask.  Log the problem
1923          * as an error, with enough details to enable debugging. */
1924         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1925
1926         if (!VLOG_DROP_ERR(&rl)) {
1927             struct ds s;
1928
1929             ds_init(&s);
1930             odp_flow_format(key, key_len, mask_key, mask_key_len, NULL, &s,
1931                             true);
1932             VLOG_ERR("internal error parsing flow mask %s (%s)",
1933                      ds_cstr(&s), odp_key_fitness_to_string(fitness));
1934             ds_destroy(&s);
1935         }
1936
1937         return EINVAL;
1938     }
1939
1940     return 0;
1941 }
1942
1943 static int
1944 dpif_netdev_flow_from_nlattrs(const struct nlattr *key, uint32_t key_len,
1945                               struct flow *flow)
1946 {
1947     odp_port_t in_port;
1948
1949     if (odp_flow_key_to_flow_udpif(key, key_len, flow)) {
1950         /* This should not happen: it indicates that odp_flow_key_from_flow()
1951          * and odp_flow_key_to_flow() disagree on the acceptable form of a
1952          * flow.  Log the problem as an error, with enough details to enable
1953          * debugging. */
1954         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1955
1956         if (!VLOG_DROP_ERR(&rl)) {
1957             struct ds s;
1958
1959             ds_init(&s);
1960             odp_flow_format(key, key_len, NULL, 0, NULL, &s, true);
1961             VLOG_ERR("internal error parsing flow key %s", ds_cstr(&s));
1962             ds_destroy(&s);
1963         }
1964
1965         return EINVAL;
1966     }
1967
1968     in_port = flow->in_port.odp_port;
1969     if (!is_valid_port_number(in_port) && in_port != ODPP_NONE) {
1970         return EINVAL;
1971     }
1972
1973     /* Userspace datapath doesn't support conntrack. */
1974     if (flow->ct_state || flow->ct_zone || flow->ct_mark
1975         || !ovs_u128_is_zero(&flow->ct_label)) {
1976         return EINVAL;
1977     }
1978
1979     return 0;
1980 }
1981
1982 static int
1983 dpif_netdev_flow_get(const struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_get *get)
1984 {
1985     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1986     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1987     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1988     unsigned pmd_id = get->pmd_id == PMD_ID_NULL
1989                       ? NON_PMD_CORE_ID : get->pmd_id;
1990     int error = 0;
1991
1992     pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, pmd_id);
1993     if (!pmd) {
1994         return EINVAL;
1995     }
1996
1997     netdev_flow = dp_netdev_pmd_find_flow(pmd, get->ufid, get->key,
1998                                           get->key_len);
1999     if (netdev_flow) {
2000         dp_netdev_flow_to_dpif_flow(netdev_flow, get->buffer, get->buffer,
2001                                     get->flow, false);
2002     } else {
2003         error = ENOENT;
2004     }
2005     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2006
2007
2008     return error;
2009 }
2010
2011 static struct dp_netdev_flow *
2012 dp_netdev_flow_add(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2013                    struct match *match, const ovs_u128 *ufid,
2014                    const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
2015     OVS_REQUIRES(pmd->flow_mutex)
2016 {
2017     struct dp_netdev_flow *flow;
2018     struct netdev_flow_key mask;
2019
2020     netdev_flow_mask_init(&mask, match);
2021     /* Make sure wc does not have metadata. */
2022     ovs_assert(!FLOWMAP_HAS_FIELD(&mask.mf.map, metadata)
2023                && !FLOWMAP_HAS_FIELD(&mask.mf.map, regs));
2024
2025     /* Do not allocate extra space. */
2026     flow = xmalloc(sizeof *flow - sizeof flow->cr.flow.mf + mask.len);
2027     memset(&flow->stats, 0, sizeof flow->stats);
2028     flow->dead = false;
2029     flow->batch = NULL;
2030     *CONST_CAST(unsigned *, &flow->pmd_id) = pmd->core_id;
2031     *CONST_CAST(struct flow *, &flow->flow) = match->flow;
2032     *CONST_CAST(ovs_u128 *, &flow->ufid) = *ufid;
2033     ovs_refcount_init(&flow->ref_cnt);
2034     ovsrcu_set(&flow->actions, dp_netdev_actions_create(actions, actions_len));
2035
2036     netdev_flow_key_init_masked(&flow->cr.flow, &match->flow, &mask);
2037     dpcls_insert(&pmd->cls, &flow->cr, &mask);
2038
2039     cmap_insert(&pmd->flow_table, CONST_CAST(struct cmap_node *, &flow->node),
2040                 dp_netdev_flow_hash(&flow->ufid));
2041
2042     if (OVS_UNLIKELY(VLOG_IS_DBG_ENABLED())) {
2043         struct match match;
2044         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2045
2046         match.tun_md.valid = false;
2047         match.flow = flow->flow;
2048         miniflow_expand(&flow->cr.mask->mf, &match.wc.masks);
2049
2050         ds_put_cstr(&ds, "flow_add: ");
2051         odp_format_ufid(ufid, &ds);
2052         ds_put_cstr(&ds, " ");
2053         match_format(&match, &ds, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
2054         ds_put_cstr(&ds, ", actions:");
2055         format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
2056
2057         VLOG_DBG_RL(&upcall_rl, "%s", ds_cstr(&ds));
2058
2059         ds_destroy(&ds);
2060     }
2061
2062     return flow;
2063 }
2064
2065 static int
2066 dpif_netdev_flow_put(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_put *put)
2067 {
2068     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2069     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
2070     struct netdev_flow_key key;
2071     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2072     struct match match;
2073     ovs_u128 ufid;
2074     unsigned pmd_id = put->pmd_id == PMD_ID_NULL
2075                       ? NON_PMD_CORE_ID : put->pmd_id;
2076     int error;
2077
2078     error = dpif_netdev_flow_from_nlattrs(put->key, put->key_len, &match.flow);
2079     if (error) {
2080         return error;
2081     }
2082     error = dpif_netdev_mask_from_nlattrs(put->key, put->key_len,
2083                                           put->mask, put->mask_len,
2084                                           &match.flow, &match.wc);
2085     if (error) {
2086         return error;
2087     }
2088
2089     pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, pmd_id);
2090     if (!pmd) {
2091         return EINVAL;
2092     }
2093
2094     /* Must produce a netdev_flow_key for lookup.
2095      * This interface is no longer performance critical, since it is not used
2096      * for upcall processing any more. */
2097     netdev_flow_key_from_flow(&key, &match.flow);
2098
2099     if (put->ufid) {
2100         ufid = *put->ufid;
2101     } else {
2102         dpif_flow_hash(dpif, &match.flow, sizeof match.flow, &ufid);
2103     }
2104
2105     ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
2106     netdev_flow = dp_netdev_pmd_lookup_flow(pmd, &key);
2107     if (!netdev_flow) {
2108         if (put->flags & DPIF_FP_CREATE) {
2109             if (cmap_count(&pmd->flow_table) < MAX_FLOWS) {
2110                 if (put->stats) {
2111                     memset(put->stats, 0, sizeof *put->stats);
2112                 }
2113                 dp_netdev_flow_add(pmd, &match, &ufid, put->actions,
2114                                    put->actions_len);
2115                 error = 0;
2116             } else {
2117                 error = EFBIG;
2118             }
2119         } else {
2120             error = ENOENT;
2121         }
2122     } else {
2123         if (put->flags & DPIF_FP_MODIFY
2124             && flow_equal(&match.flow, &netdev_flow->flow)) {
2125             struct dp_netdev_actions *new_actions;
2126             struct dp_netdev_actions *old_actions;
2127
2128             new_actions = dp_netdev_actions_create(put->actions,
2129                                                    put->actions_len);
2130
2131             old_actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
2132             ovsrcu_set(&netdev_flow->actions, new_actions);
2133
2134             if (put->stats) {
2135                 get_dpif_flow_stats(netdev_flow, put->stats);
2136             }
2137             if (put->flags & DPIF_FP_ZERO_STATS) {
2138                 /* XXX: The userspace datapath uses thread local statistics
2139                  * (for flows), which should be updated only by the owning
2140                  * thread.  Since we cannot write on stats memory here,
2141                  * we choose not to support this flag.  Please note:
2142                  * - This feature is currently used only by dpctl commands with
2143                  *   option --clear.
2144                  * - Should the need arise, this operation can be implemented
2145                  *   by keeping a base value (to be update here) for each
2146                  *   counter, and subtracting it before outputting the stats */
2147                 error = EOPNOTSUPP;
2148             }
2149
2150             ovsrcu_postpone(dp_netdev_actions_free, old_actions);
2151         } else if (put->flags & DPIF_FP_CREATE) {
2152             error = EEXIST;
2153         } else {
2154             /* Overlapping flow. */
2155             error = EINVAL;
2156         }
2157     }
2158     ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
2159     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2160
2161     return error;
2162 }
2163
2164 static int
2165 dpif_netdev_flow_del(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_del *del)
2166 {
2167     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2168     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
2169     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2170     unsigned pmd_id = del->pmd_id == PMD_ID_NULL
2171                       ? NON_PMD_CORE_ID : del->pmd_id;
2172     int error = 0;
2173
2174     pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, pmd_id);
2175     if (!pmd) {
2176         return EINVAL;
2177     }
2178
2179     ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
2180     netdev_flow = dp_netdev_pmd_find_flow(pmd, del->ufid, del->key,
2181                                           del->key_len);
2182     if (netdev_flow) {
2183         if (del->stats) {
2184             get_dpif_flow_stats(netdev_flow, del->stats);
2185         }
2186         dp_netdev_pmd_remove_flow(pmd, netdev_flow);
2187     } else {
2188         error = ENOENT;
2189     }
2190     ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
2191     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2192
2193     return error;
2194 }
2195
2196 struct dpif_netdev_flow_dump {
2197     struct dpif_flow_dump up;
2198     struct cmap_position poll_thread_pos;
2199     struct cmap_position flow_pos;
2200     struct dp_netdev_pmd_thread *cur_pmd;
2201     int status;
2202     struct ovs_mutex mutex;
2203 };
2204
2205 static struct dpif_netdev_flow_dump *
2206 dpif_netdev_flow_dump_cast(struct dpif_flow_dump *dump)
2207 {
2208     return CONTAINER_OF(dump, struct dpif_netdev_flow_dump, up);
2209 }
2210
2211 static struct dpif_flow_dump *
2212 dpif_netdev_flow_dump_create(const struct dpif *dpif_, bool terse)
2213 {
2214     struct dpif_netdev_flow_dump *dump;
2215
2216     dump = xzalloc(sizeof *dump);
2217     dpif_flow_dump_init(&dump->up, dpif_);
2218     dump->up.terse = terse;
2219     ovs_mutex_init(&dump->mutex);
2220
2221     return &dump->up;
2222 }
2223
2224 static int
2225 dpif_netdev_flow_dump_destroy(struct dpif_flow_dump *dump_)
2226 {
2227     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = dpif_netdev_flow_dump_cast(dump_);
2228
2229     ovs_mutex_destroy(&dump->mutex);
2230     free(dump);
2231     return 0;
2232 }
2233
2234 struct dpif_netdev_flow_dump_thread {
2235     struct dpif_flow_dump_thread up;
2236     struct dpif_netdev_flow_dump *dump;
2237     struct odputil_keybuf keybuf[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
2238     struct odputil_keybuf maskbuf[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
2239 };
2240
2241 static struct dpif_netdev_flow_dump_thread *
2242 dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(struct dpif_flow_dump_thread *thread)
2243 {
2244     return CONTAINER_OF(thread, struct dpif_netdev_flow_dump_thread, up);
2245 }
2246
2247 static struct dpif_flow_dump_thread *
2248 dpif_netdev_flow_dump_thread_create(struct dpif_flow_dump *dump_)
2249 {
2250     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = dpif_netdev_flow_dump_cast(dump_);
2251     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread;
2252
2253     thread = xmalloc(sizeof *thread);
2254     dpif_flow_dump_thread_init(&thread->up, &dump->up);
2255     thread->dump = dump;
2256     return &thread->up;
2257 }
2258
2259 static void
2260 dpif_netdev_flow_dump_thread_destroy(struct dpif_flow_dump_thread *thread_)
2261 {
2262     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread
2263         = dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(thread_);
2264
2265     free(thread);
2266 }
2267
2268 static int
2269 dpif_netdev_flow_dump_next(struct dpif_flow_dump_thread *thread_,
2270                            struct dpif_flow *flows, int max_flows)
2271 {
2272     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread
2273         = dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(thread_);
2274     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = thread->dump;
2275     struct dp_netdev_flow *netdev_flows[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
2276     int n_flows = 0;
2277     int i;
2278
2279     ovs_mutex_lock(&dump->mutex);
2280     if (!dump->status) {
2281         struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(thread->up.dpif);
2282         struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(&dpif->dpif);
2283         struct dp_netdev_pmd_thread *pmd = dump->cur_pmd;
2284         int flow_limit = MIN(max_flows, FLOW_DUMP_MAX_BATCH);
2285
2286         /* First call to dump_next(), extracts the first pmd thread.
2287          * If there is no pmd thread, returns immediately. */
2288         if (!pmd) {
2289             pmd = dp_netdev_pmd_get_next(dp, &dump->poll_thread_pos);
2290             if (!pmd) {
2291                 ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
2292                 return n_flows;
2293
2294             }
2295         }
2296
2297         do {
2298             for (n_flows = 0; n_flows < flow_limit; n_flows++) {
2299                 struct cmap_node *node;
2300
2301                 node = cmap_next_position(&pmd->flow_table, &dump->flow_pos);
2302                 if (!node) {
2303                     break;
2304                 }
2305                 netdev_flows[n_flows] = CONTAINER_OF(node,
2306                                                      struct dp_netdev_flow,
2307                                                      node);
2308             }
2309             /* When finishing dumping the current pmd thread, moves to
2310              * the next. */
2311             if (n_flows < flow_limit) {
2312                 memset(&dump->flow_pos, 0, sizeof dump->flow_pos);
2313                 dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2314                 pmd = dp_netdev_pmd_get_next(dp, &dump->poll_thread_pos);
2315                 if (!pmd) {
2316                     dump->status = EOF;
2317                     break;
2318                 }
2319             }
2320             /* Keeps the reference to next caller. */
2321             dump->cur_pmd = pmd;
2322
2323             /* If the current dump is empty, do not exit the loop, since the
2324              * remaining pmds could have flows to be dumped.  Just dumps again
2325              * on the new 'pmd'. */
2326         } while (!n_flows);
2327     }
2328     ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
2329
2330     for (i = 0; i < n_flows; i++) {
2331         struct odputil_keybuf *maskbuf = &thread->maskbuf[i];
2332         struct odputil_keybuf *keybuf = &thread->keybuf[i];
2333         struct dp_netdev_flow *netdev_flow = netdev_flows[i];
2334         struct dpif_flow *f = &flows[i];
2335         struct ofpbuf key, mask;
2336
2337         ofpbuf_use_stack(&key, keybuf, sizeof *keybuf);
2338         ofpbuf_use_stack(&mask, maskbuf, sizeof *maskbuf);
2339         dp_netdev_flow_to_dpif_flow(netdev_flow, &key, &mask, f,
2340                                     dump->up.terse);
2341     }
2342
2343     return n_flows;
2344 }
2345
2346 static int
2347 dpif_netdev_execute(struct dpif *dpif, struct dpif_execute *execute)
2348     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2349 {
2350     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2351     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2352     struct dp_packet *pp;
2353
2354     if (dp_packet_size(execute->packet) < ETH_HEADER_LEN ||
2355         dp_packet_size(execute->packet) > UINT16_MAX) {
2356         return EINVAL;
2357     }
2358
2359     /* Tries finding the 'pmd'.  If NULL is returned, that means
2360      * the current thread is a non-pmd thread and should use
2361      * dp_netdev_get_pmd(dp, NON_PMD_CORE_ID). */
2362     pmd = ovsthread_getspecific(dp->per_pmd_key);
2363     if (!pmd) {
2364         pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, NON_PMD_CORE_ID);
2365     }
2366
2367     /* If the current thread is non-pmd thread, acquires
2368      * the 'non_pmd_mutex'. */
2369     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2370         ovs_mutex_lock(&dp->non_pmd_mutex);
2371         ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
2372     }
2373
2374     pp = execute->packet;
2375     dp_netdev_execute_actions(pmd, &pp, 1, false, execute->actions,
2376                               execute->actions_len);
2377     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2378         dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2379         ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
2380         ovs_mutex_unlock(&dp->non_pmd_mutex);
2381     }
2382
2383     return 0;
2384 }
2385
2386 static void
2387 dpif_netdev_operate(struct dpif *dpif, struct dpif_op **ops, size_t n_ops)
2388 {
2389     size_t i;
2390
2391     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
2392         struct dpif_op *op = ops[i];
2393
2394         switch (op->type) {
2395         case DPIF_OP_FLOW_PUT:
2396             op->error = dpif_netdev_flow_put(dpif, &op->u.flow_put);
2397             break;
2398
2399         case DPIF_OP_FLOW_DEL:
2400             op->error = dpif_netdev_flow_del(dpif, &op->u.flow_del);
2401             break;
2402
2403         case DPIF_OP_EXECUTE:
2404             op->error = dpif_netdev_execute(dpif, &op->u.execute);
2405             break;
2406
2407         case DPIF_OP_FLOW_GET:
2408             op->error = dpif_netdev_flow_get(dpif, &op->u.flow_get);
2409             break;
2410         }
2411     }
2412 }
2413
2414 /* Returns true if the configuration for rx queues or cpu mask
2415  * is changed. */
2416 static bool
2417 pmd_config_changed(const struct dp_netdev *dp, const char *cmask)
2418 {
2419     struct dp_netdev_port *port;
2420
2421     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2422         struct netdev *netdev = port->netdev;
2423         int requested_n_rxq = netdev_requested_n_rxq(netdev);
2424         if (netdev_is_pmd(netdev)
2425             && port->latest_requested_n_rxq != requested_n_rxq) {
2426             return true;
2427         }
2428     }
2429
2430     if (dp->pmd_cmask != NULL && cmask != NULL) {
2431         return strcmp(dp->pmd_cmask, cmask);
2432     } else {
2433         return (dp->pmd_cmask != NULL || cmask != NULL);
2434     }
2435 }
2436
2437 /* Resets pmd threads if the configuration for 'rxq's or cpu mask changes. */
2438 static int
2439 dpif_netdev_pmd_set(struct dpif *dpif, const char *cmask)
2440 {
2441     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2442
2443     if (pmd_config_changed(dp, cmask)) {
2444         struct dp_netdev_port *port;
2445
2446         dp_netdev_destroy_all_pmds(dp);
2447
2448         CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2449             struct netdev *netdev = port->netdev;
2450             int requested_n_rxq = netdev_requested_n_rxq(netdev);
2451             if (netdev_is_pmd(port->netdev)
2452                 && port->latest_requested_n_rxq != requested_n_rxq) {
2453                 int i, err;
2454
2455                 /* Closes the existing 'rxq's. */
2456                 for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2457                     netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
2458                     port->rxq[i] = NULL;
2459                 }
2460
2461                 /* Sets the new rx queue config.  */
2462                 err = netdev_set_multiq(port->netdev,
2463                                         ovs_numa_get_n_cores() + 1,
2464                                         requested_n_rxq);
2465                 if (err && (err != EOPNOTSUPP)) {
2466                     VLOG_ERR("Failed to set dpdk interface %s rx_queue to:"
2467                              " %u", netdev_get_name(port->netdev),
2468                              requested_n_rxq);
2469                     return err;
2470                 }
2471                 port->latest_requested_n_rxq = requested_n_rxq;
2472                 /* If the set_multiq() above succeeds, reopens the 'rxq's. */
2473                 port->rxq = xrealloc(port->rxq, sizeof *port->rxq
2474                                      * netdev_n_rxq(port->netdev));
2475                 for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2476                     netdev_rxq_open(port->netdev, &port->rxq[i], i);
2477                 }
2478             }
2479         }
2480         /* Reconfigures the cpu mask. */
2481         ovs_numa_set_cpu_mask(cmask);
2482         free(dp->pmd_cmask);
2483         dp->pmd_cmask = cmask ? xstrdup(cmask) : NULL;
2484
2485         /* Restores the non-pmd. */
2486         dp_netdev_set_nonpmd(dp);
2487         /* Restores all pmd threads. */
2488         dp_netdev_reset_pmd_threads(dp);
2489     }
2490
2491     return 0;
2492 }
2493
2494 static int
2495 dpif_netdev_queue_to_priority(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED,
2496                               uint32_t queue_id, uint32_t *priority)
2497 {
2498     *priority = queue_id;
2499     return 0;
2500 }
2501
2502 \f
2503 /* Creates and returns a new 'struct dp_netdev_actions', whose actions are
2504  * a copy of the 'ofpacts_len' bytes of 'ofpacts'. */
2505 struct dp_netdev_actions *
2506 dp_netdev_actions_create(const struct nlattr *actions, size_t size)
2507 {
2508     struct dp_netdev_actions *netdev_actions;
2509
2510     netdev_actions = xmalloc(sizeof *netdev_actions + size);
2511     memcpy(netdev_actions->actions, actions, size);
2512     netdev_actions->size = size;
2513
2514     return netdev_actions;
2515 }
2516
2517 struct dp_netdev_actions *
2518 dp_netdev_flow_get_actions(const struct dp_netdev_flow *flow)
2519 {
2520     return ovsrcu_get(struct dp_netdev_actions *, &flow->actions);
2521 }
2522
2523 static void
2524 dp_netdev_actions_free(struct dp_netdev_actions *actions)
2525 {
2526     free(actions);
2527 }
2528 \f
2529 static inline unsigned long long
2530 cycles_counter(void)
2531 {
2532 #ifdef DPDK_NETDEV
2533     return rte_get_tsc_cycles();
2534 #else
2535     return 0;
2536 #endif
2537 }
2538
2539 /* Fake mutex to make sure that the calls to cycles_count_* are balanced */
2540 extern struct ovs_mutex cycles_counter_fake_mutex;
2541
2542 /* Start counting cycles.  Must be followed by 'cycles_count_end()' */
2543 static inline void
2544 cycles_count_start(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2545     OVS_ACQUIRES(&cycles_counter_fake_mutex)
2546     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2547 {
2548     pmd->last_cycles = cycles_counter();
2549 }
2550
2551 /* Stop counting cycles and add them to the counter 'type' */
2552 static inline void
2553 cycles_count_end(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2554                  enum pmd_cycles_counter_type type)
2555     OVS_RELEASES(&cycles_counter_fake_mutex)
2556     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2557 {
2558     unsigned long long interval = cycles_counter() - pmd->last_cycles;
2559
2560     non_atomic_ullong_add(&pmd->cycles.n[type], interval);
2561 }
2562
2563 static void
2564 dp_netdev_process_rxq_port(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2565                            struct dp_netdev_port *port,
2566                            struct netdev_rxq *rxq)
2567 {
2568     struct dp_packet *packets[NETDEV_MAX_BURST];
2569     int error, cnt;
2570
2571     cycles_count_start(pmd);
2572     error = netdev_rxq_recv(rxq, packets, &cnt);
2573     cycles_count_end(pmd, PMD_CYCLES_POLLING);
2574     if (!error) {
2575         *recirc_depth_get() = 0;
2576
2577         cycles_count_start(pmd);
2578         dp_netdev_input(pmd, packets, cnt, port->port_no);
2579         cycles_count_end(pmd, PMD_CYCLES_PROCESSING);
2580     } else if (error != EAGAIN && error != EOPNOTSUPP) {
2581         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2582
2583         VLOG_ERR_RL(&rl, "error receiving data from %s: %s",
2584                     netdev_get_name(port->netdev), ovs_strerror(error));
2585     }
2586 }
2587
2588 /* Return true if needs to revalidate datapath flows. */
2589 static bool
2590 dpif_netdev_run(struct dpif *dpif)
2591 {
2592     struct dp_netdev_port *port;
2593     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2594     struct dp_netdev_pmd_thread *non_pmd = dp_netdev_get_pmd(dp,
2595                                                              NON_PMD_CORE_ID);
2596     uint64_t new_tnl_seq;
2597
2598     ovs_mutex_lock(&dp->non_pmd_mutex);
2599     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2600         if (!netdev_is_pmd(port->netdev)) {
2601             int i;
2602
2603             for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2604                 dp_netdev_process_rxq_port(non_pmd, port, port->rxq[i]);
2605             }
2606         }
2607     }
2608     ovs_mutex_unlock(&dp->non_pmd_mutex);
2609     dp_netdev_pmd_unref(non_pmd);
2610
2611     tnl_neigh_cache_run();
2612     tnl_port_map_run();
2613     new_tnl_seq = seq_read(tnl_conf_seq);
2614
2615     if (dp->last_tnl_conf_seq != new_tnl_seq) {
2616         dp->last_tnl_conf_seq = new_tnl_seq;
2617         return true;
2618     }
2619     return false;
2620 }
2621
2622 static void
2623 dpif_netdev_wait(struct dpif *dpif)
2624 {
2625     struct dp_netdev_port *port;
2626     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2627
2628     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
2629     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2630         if (!netdev_is_pmd(port->netdev)) {
2631             int i;
2632
2633             for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2634                 netdev_rxq_wait(port->rxq[i]);
2635             }
2636         }
2637     }
2638     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
2639     seq_wait(tnl_conf_seq, dp->last_tnl_conf_seq);
2640 }
2641
2642 static int
2643 pmd_load_queues(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2644                 struct rxq_poll **ppoll_list, int poll_cnt)
2645     OVS_REQUIRES(pmd->poll_mutex)
2646 {
2647     struct rxq_poll *poll_list = *ppoll_list;
2648     struct rxq_poll *poll;
2649     int i;
2650
2651     for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
2652         port_unref(poll_list[i].port);
2653     }
2654
2655     poll_list = xrealloc(poll_list, pmd->poll_cnt * sizeof *poll_list);
2656
2657     i = 0;
2658     LIST_FOR_EACH (poll, node, &pmd->poll_list) {
2659         port_ref(poll->port);
2660         poll_list[i++] = *poll;
2661     }
2662
2663     *ppoll_list = poll_list;
2664     return pmd->poll_cnt;
2665 }
2666
2667 static void *
2668 pmd_thread_main(void *f_)
2669 {
2670     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd = f_;
2671     unsigned int lc = 0;
2672     struct rxq_poll *poll_list;
2673     unsigned int port_seq = PMD_INITIAL_SEQ;
2674     int poll_cnt;
2675     int i;
2676
2677     poll_cnt = 0;
2678     poll_list = NULL;
2679
2680     /* Stores the pmd thread's 'pmd' to 'per_pmd_key'. */
2681     ovsthread_setspecific(pmd->dp->per_pmd_key, pmd);
2682     pmd_thread_setaffinity_cpu(pmd->core_id);
2683 reload:
2684     emc_cache_init(&pmd->flow_cache);
2685
2686     ovs_mutex_lock(&pmd->poll_mutex);
2687     poll_cnt = pmd_load_queues(pmd, &poll_list, poll_cnt);
2688     ovs_mutex_unlock(&pmd->poll_mutex);
2689
2690     /* List port/core affinity */
2691     for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
2692        VLOG_DBG("Core %d processing port \'%s\' with queue-id %d\n",
2693                 pmd->core_id, netdev_get_name(poll_list[i].port->netdev),
2694                 netdev_rxq_get_queue_id(poll_list[i].rx));
2695     }
2696
2697     /* Signal here to make sure the pmd finishes
2698      * reloading the updated configuration. */
2699     dp_netdev_pmd_reload_done(pmd);
2700
2701     for (;;) {
2702         for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
2703             dp_netdev_process_rxq_port(pmd, poll_list[i].port, poll_list[i].rx);
2704         }
2705
2706         if (lc++ > 1024) {
2707             unsigned int seq;
2708
2709             lc = 0;
2710
2711             emc_cache_slow_sweep(&pmd->flow_cache);
2712             coverage_try_clear();
2713             ovsrcu_quiesce();
2714
2715             atomic_read_relaxed(&pmd->change_seq, &seq);
2716             if (seq != port_seq) {
2717                 port_seq = seq;
2718                 break;
2719             }
2720         }
2721     }
2722
2723     emc_cache_uninit(&pmd->flow_cache);
2724
2725     if (!latch_is_set(&pmd->exit_latch)){
2726         goto reload;
2727     }
2728
2729     for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
2730         port_unref(poll_list[i].port);
2731     }
2732
2733     dp_netdev_pmd_reload_done(pmd);
2734
2735     free(poll_list);
2736     return NULL;
2737 }
2738
2739 static void
2740 dp_netdev_disable_upcall(struct dp_netdev *dp)
2741     OVS_ACQUIRES(dp->upcall_rwlock)
2742 {
2743     fat_rwlock_wrlock(&dp->upcall_rwlock);
2744 }
2745
2746 static void
2747 dpif_netdev_disable_upcall(struct dpif *dpif)
2748     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2749 {
2750     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2751     dp_netdev_disable_upcall(dp);
2752 }
2753
2754 static void
2755 dp_netdev_enable_upcall(struct dp_netdev *dp)
2756     OVS_RELEASES(dp->upcall_rwlock)
2757 {
2758     fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
2759 }
2760
2761 static void
2762 dpif_netdev_enable_upcall(struct dpif *dpif)
2763     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2764 {
2765     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2766     dp_netdev_enable_upcall(dp);
2767 }
2768
2769 static void
2770 dp_netdev_pmd_reload_done(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2771 {
2772     ovs_mutex_lock(&pmd->cond_mutex);
2773     xpthread_cond_signal(&pmd->cond);
2774     ovs_mutex_unlock(&pmd->cond_mutex);
2775 }
2776
2777 /* Finds and refs the dp_netdev_pmd_thread on core 'core_id'.  Returns
2778  * the pointer if succeeds, otherwise, NULL.
2779  *
2780  * Caller must unrefs the returned reference.  */
2781 static struct dp_netdev_pmd_thread *
2782 dp_netdev_get_pmd(struct dp_netdev *dp, unsigned core_id)
2783 {
2784     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2785     const struct cmap_node *pnode;
2786
2787     pnode = cmap_find(&dp->poll_threads, hash_int(core_id, 0));
2788     if (!pnode) {
2789         return NULL;
2790     }
2791     pmd = CONTAINER_OF(pnode, struct dp_netdev_pmd_thread, node);
2792
2793     return dp_netdev_pmd_try_ref(pmd) ? pmd : NULL;
2794 }
2795
2796 /* Sets the 'struct dp_netdev_pmd_thread' for non-pmd threads. */
2797 static void
2798 dp_netdev_set_nonpmd(struct dp_netdev *dp)
2799 {
2800     struct dp_netdev_pmd_thread *non_pmd;
2801
2802     non_pmd = xzalloc(sizeof *non_pmd);
2803     dp_netdev_configure_pmd(non_pmd, dp, 0, NON_PMD_CORE_ID,
2804                             OVS_NUMA_UNSPEC);
2805 }
2806
2807 /* Caller must have valid pointer to 'pmd'. */
2808 static bool
2809 dp_netdev_pmd_try_ref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2810 {
2811     return ovs_refcount_try_ref_rcu(&pmd->ref_cnt);
2812 }
2813
2814 static void
2815 dp_netdev_pmd_unref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2816 {
2817     if (pmd && ovs_refcount_unref(&pmd->ref_cnt) == 1) {
2818         ovsrcu_postpone(dp_netdev_destroy_pmd, pmd);
2819     }
2820 }
2821
2822 /* Given cmap position 'pos', tries to ref the next node.  If try_ref()
2823  * fails, keeps checking for next node until reaching the end of cmap.
2824  *
2825  * Caller must unrefs the returned reference. */
2826 static struct dp_netdev_pmd_thread *
2827 dp_netdev_pmd_get_next(struct dp_netdev *dp, struct cmap_position *pos)
2828 {
2829     struct dp_netdev_pmd_thread *next;
2830
2831     do {
2832         struct cmap_node *node;
2833
2834         node = cmap_next_position(&dp->poll_threads, pos);
2835         next = node ? CONTAINER_OF(node, struct dp_netdev_pmd_thread, node)
2836             : NULL;
2837     } while (next && !dp_netdev_pmd_try_ref(next));
2838
2839     return next;
2840 }
2841
2842 /* Configures the 'pmd' based on the input argument. */
2843 static void
2844 dp_netdev_configure_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, struct dp_netdev *dp,
2845                         int index, unsigned core_id, int numa_id)
2846 {
2847     pmd->dp = dp;
2848     pmd->index = index;
2849     pmd->core_id = core_id;
2850     pmd->numa_id = numa_id;
2851     pmd->poll_cnt = 0;
2852
2853     atomic_init(&pmd->tx_qid,
2854                 (core_id == NON_PMD_CORE_ID)
2855                 ? ovs_numa_get_n_cores()
2856                 : get_n_pmd_threads(dp));
2857
2858     ovs_refcount_init(&pmd->ref_cnt);
2859     latch_init(&pmd->exit_latch);
2860     atomic_init(&pmd->change_seq, PMD_INITIAL_SEQ);
2861     xpthread_cond_init(&pmd->cond, NULL);
2862     ovs_mutex_init(&pmd->cond_mutex);
2863     ovs_mutex_init(&pmd->flow_mutex);
2864     ovs_mutex_init(&pmd->poll_mutex);
2865     dpcls_init(&pmd->cls);
2866     cmap_init(&pmd->flow_table);
2867     list_init(&pmd->poll_list);
2868     /* init the 'flow_cache' since there is no
2869      * actual thread created for NON_PMD_CORE_ID. */
2870     if (core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2871         emc_cache_init(&pmd->flow_cache);
2872     }
2873     cmap_insert(&dp->poll_threads, CONST_CAST(struct cmap_node *, &pmd->node),
2874                 hash_int(core_id, 0));
2875 }
2876
2877 static void
2878 dp_netdev_destroy_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2879 {
2880     dp_netdev_pmd_flow_flush(pmd);
2881     dpcls_destroy(&pmd->cls);
2882     cmap_destroy(&pmd->flow_table);
2883     ovs_mutex_destroy(&pmd->flow_mutex);
2884     latch_destroy(&pmd->exit_latch);
2885     xpthread_cond_destroy(&pmd->cond);
2886     ovs_mutex_destroy(&pmd->cond_mutex);
2887     ovs_mutex_destroy(&pmd->poll_mutex);
2888     free(pmd);
2889 }
2890
2891 /* Stops the pmd thread, removes it from the 'dp->poll_threads',
2892  * and unrefs the struct. */
2893 static void
2894 dp_netdev_del_pmd(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2895 {
2896     /* Uninit the 'flow_cache' since there is
2897      * no actual thread uninit it for NON_PMD_CORE_ID. */
2898     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2899         emc_cache_uninit(&pmd->flow_cache);
2900     } else {
2901         latch_set(&pmd->exit_latch);
2902         dp_netdev_reload_pmd__(pmd);
2903         ovs_numa_unpin_core(pmd->core_id);
2904         xpthread_join(pmd->thread, NULL);
2905     }
2906
2907     /* Unref all ports and free poll_list. */
2908     dp_netdev_pmd_clear_poll_list(pmd);
2909
2910     /* Purges the 'pmd''s flows after stopping the thread, but before
2911      * destroying the flows, so that the flow stats can be collected. */
2912     if (dp->dp_purge_cb) {
2913         dp->dp_purge_cb(dp->dp_purge_aux, pmd->core_id);
2914     }
2915     cmap_remove(&pmd->dp->poll_threads, &pmd->node, hash_int(pmd->core_id, 0));
2916     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2917 }
2918
2919 /* Destroys all pmd threads. */
2920 static void
2921 dp_netdev_destroy_all_pmds(struct dp_netdev *dp)
2922 {
2923     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2924     struct dp_netdev_pmd_thread **pmd_list;
2925     size_t k = 0, n_pmds;
2926
2927     n_pmds = cmap_count(&dp->poll_threads);
2928     pmd_list = xcalloc(n_pmds, sizeof *pmd_list);
2929
2930     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
2931         /* We cannot call dp_netdev_del_pmd(), since it alters
2932          * 'dp->poll_threads' (while we're iterating it) and it
2933          * might quiesce. */
2934         ovs_assert(k < n_pmds);
2935         pmd_list[k++] = pmd;
2936     }
2937
2938     for (size_t i = 0; i < k; i++) {
2939         dp_netdev_del_pmd(dp, pmd_list[i]);
2940     }
2941     free(pmd_list);
2942 }
2943
2944 /* Deletes all pmd threads on numa node 'numa_id' and
2945  * fixes tx_qids of other threads to keep them sequential. */
2946 static void
2947 dp_netdev_del_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
2948 {
2949     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2950     int n_pmds_on_numa, n_pmds;
2951     int *free_idx, k = 0;
2952     struct dp_netdev_pmd_thread **pmd_list;
2953
2954     n_pmds_on_numa = get_n_pmd_threads_on_numa(dp, numa_id);
2955     free_idx = xcalloc(n_pmds_on_numa, sizeof *free_idx);
2956     pmd_list = xcalloc(n_pmds_on_numa, sizeof *pmd_list);
2957
2958     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
2959         /* We cannot call dp_netdev_del_pmd(), since it alters
2960          * 'dp->poll_threads' (while we're iterating it) and it
2961          * might quiesce. */
2962         if (pmd->numa_id == numa_id) {
2963             atomic_read_relaxed(&pmd->tx_qid, &free_idx[k]);
2964             pmd_list[k] = pmd;
2965             ovs_assert(k < n_pmds_on_numa);
2966             k++;
2967         }
2968     }
2969
2970     for (int i = 0; i < k; i++) {
2971         dp_netdev_del_pmd(dp, pmd_list[i]);
2972     }
2973
2974     n_pmds = get_n_pmd_threads(dp);
2975     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
2976         int old_tx_qid;
2977
2978         atomic_read_relaxed(&pmd->tx_qid, &old_tx_qid);
2979
2980         if (old_tx_qid >= n_pmds) {
2981             int new_tx_qid = free_idx[--k];
2982
2983             atomic_store_relaxed(&pmd->tx_qid, new_tx_qid);
2984         }
2985     }
2986
2987     free(pmd_list);
2988     free(free_idx);
2989 }
2990
2991 /* Deletes all rx queues from pmd->poll_list. */
2992 static void
2993 dp_netdev_pmd_clear_poll_list(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2994 {
2995     struct rxq_poll *poll;
2996
2997     ovs_mutex_lock(&pmd->poll_mutex);
2998     LIST_FOR_EACH_POP (poll, node, &pmd->poll_list) {
2999         port_unref(poll->port);
3000         free(poll);
3001     }
3002     pmd->poll_cnt = 0;
3003     ovs_mutex_unlock(&pmd->poll_mutex);
3004 }
3005
3006 /* Deletes all rx queues of 'port' from poll_list of pmd thread and
3007  * reloads it if poll_list was changed. */
3008 static void
3009 dp_netdev_del_port_from_pmd(struct dp_netdev_port *port,
3010                             struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
3011 {
3012     struct rxq_poll *poll, *next;
3013     bool found = false;
3014
3015     ovs_mutex_lock(&pmd->poll_mutex);
3016     LIST_FOR_EACH_SAFE (poll, next, node, &pmd->poll_list) {
3017         if (poll->port == port) {
3018             found = true;
3019             port_unref(poll->port);
3020             list_remove(&poll->node);
3021             pmd->poll_cnt--;
3022             free(poll);
3023         }
3024     }
3025     ovs_mutex_unlock(&pmd->poll_mutex);
3026     if (found) {
3027         dp_netdev_reload_pmd__(pmd);
3028     }
3029 }
3030
3031 /* Deletes all rx queues of 'port' from all pmd threads of dp and
3032  * reloads them if needed. */
3033 static void
3034 dp_netdev_del_port_from_all_pmds(struct dp_netdev *dp,
3035                                  struct dp_netdev_port *port)
3036 {
3037     int numa_id = netdev_get_numa_id(port->netdev);
3038     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
3039
3040     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
3041         if (pmd->numa_id == numa_id) {
3042             dp_netdev_del_port_from_pmd(port, pmd);
3043        }
3044     }
3045 }
3046
3047 /* Returns PMD thread from this numa node with fewer rx queues to poll.
3048  * Returns NULL if there is no PMD threads on this numa node.
3049  * Can be called safely only by main thread. */
3050 static struct dp_netdev_pmd_thread *
3051 dp_netdev_less_loaded_pmd_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
3052 {
3053     int min_cnt = -1;
3054     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, *res = NULL;
3055
3056     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
3057         if (pmd->numa_id == numa_id
3058             && (min_cnt > pmd->poll_cnt || res == NULL)) {
3059             min_cnt = pmd->poll_cnt;
3060             res = pmd;
3061         }
3062     }
3063
3064     return res;
3065 }
3066
3067 /* Adds rx queue to poll_list of PMD thread. */
3068 static void
3069 dp_netdev_add_rxq_to_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3070                          struct dp_netdev_port *port, struct netdev_rxq *rx)
3071     OVS_REQUIRES(pmd->poll_mutex)
3072 {
3073     struct rxq_poll *poll = xmalloc(sizeof *poll);
3074
3075     port_ref(port);
3076     poll->port = port;
3077     poll->rx = rx;
3078
3079     list_push_back(&pmd->poll_list, &poll->node);
3080     pmd->poll_cnt++;
3081 }
3082
3083 /* Distributes all rx queues of 'port' between all PMD threads and reloads
3084  * them if needed. */
3085 static void
3086 dp_netdev_add_port_to_pmds(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *port)
3087 {
3088     int numa_id = netdev_get_numa_id(port->netdev);
3089     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
3090     struct hmapx to_reload;
3091     struct hmapx_node *node;
3092     int i;
3093
3094     hmapx_init(&to_reload);
3095     /* Cannot create pmd threads for invalid numa node. */
3096     ovs_assert(ovs_numa_numa_id_is_valid(numa_id));
3097
3098     for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
3099         pmd = dp_netdev_less_loaded_pmd_on_numa(dp, numa_id);
3100         if (!pmd) {
3101             /* There is no pmd threads on this numa node. */
3102             dp_netdev_set_pmds_on_numa(dp, numa_id);
3103             /* Assigning of rx queues done. */
3104             break;
3105         }
3106
3107         ovs_mutex_lock(&pmd->poll_mutex);
3108         dp_netdev_add_rxq_to_pmd(pmd, port, port->rxq[i]);
3109         ovs_mutex_unlock(&pmd->poll_mutex);
3110
3111         hmapx_add(&to_reload, pmd);
3112     }
3113
3114     HMAPX_FOR_EACH (node, &to_reload) {
3115         pmd = (struct dp_netdev_pmd_thread *) node->data;
3116         dp_netdev_reload_pmd__(pmd);
3117     }
3118
3119     hmapx_destroy(&to_reload);
3120 }
3121
3122 /* Checks the numa node id of 'netdev' and starts pmd threads for
3123  * the numa node. */
3124 static void
3125 dp_netdev_set_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
3126 {
3127     int n_pmds;
3128
3129     if (!ovs_numa_numa_id_is_valid(numa_id)) {
3130         VLOG_ERR("Cannot create pmd threads due to numa id (%d)"
3131                  "invalid", numa_id);
3132         return ;
3133     }
3134
3135     n_pmds = get_n_pmd_threads_on_numa(dp, numa_id);
3136
3137     /* If there are already pmd threads created for the numa node
3138      * in which 'netdev' is on, do nothing.  Else, creates the
3139      * pmd threads for the numa node. */
3140     if (!n_pmds) {
3141         int can_have, n_unpinned, i, index = 0;
3142         struct dp_netdev_pmd_thread **pmds;
3143         struct dp_netdev_port *port;
3144
3145         n_unpinned = ovs_numa_get_n_unpinned_cores_on_numa(numa_id);
3146         if (!n_unpinned) {
3147             VLOG_ERR("Cannot create pmd threads due to out of unpinned "
3148                      "cores on numa node");
3149             return;
3150         }
3151
3152         /* If cpu mask is specified, uses all unpinned cores, otherwise
3153          * tries creating NR_PMD_THREADS pmd threads. */
3154         can_have = dp->pmd_cmask ? n_unpinned : MIN(n_unpinned, NR_PMD_THREADS);
3155         pmds = xzalloc(can_have * sizeof *pmds);
3156         for (i = 0; i < can_have; i++) {
3157             unsigned core_id = ovs_numa_get_unpinned_core_on_numa(numa_id);
3158             pmds[i] = xzalloc(sizeof **pmds);
3159             dp_netdev_configure_pmd(pmds[i], dp, i, core_id, numa_id);
3160         }
3161
3162         /* Distributes rx queues of this numa node between new pmd threads. */
3163         CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
3164             if (netdev_is_pmd(port->netdev)
3165                 && netdev_get_numa_id(port->netdev) == numa_id) {
3166                 for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
3167                     /* Make thread-safety analyser happy. */
3168                     ovs_mutex_lock(&pmds[index]->poll_mutex);
3169                     dp_netdev_add_rxq_to_pmd(pmds[index], port, port->rxq[i]);
3170                     ovs_mutex_unlock(&pmds[index]->poll_mutex);
3171                     index = (index + 1) % can_have;
3172                 }
3173             }
3174         }
3175
3176         /* Actual start of pmd threads. */
3177         for (i = 0; i < can_have; i++) {
3178             pmds[i]->thread = ovs_thread_create("pmd", pmd_thread_main, pmds[i]);
3179         }
3180         free(pmds);
3181         VLOG_INFO("Created %d pmd threads on numa node %d", can_have, numa_id);
3182     }
3183 }
3184
3185 \f
3186 /* Called after pmd threads config change.  Restarts pmd threads with
3187  * new configuration. */
3188 static void
3189 dp_netdev_reset_pmd_threads(struct dp_netdev *dp)
3190 {
3191     struct dp_netdev_port *port;
3192
3193     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
3194         if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
3195             int numa_id = netdev_get_numa_id(port->netdev);
3196
3197             dp_netdev_set_pmds_on_numa(dp, numa_id);
3198         }
3199     }
3200 }
3201
3202 static char *
3203 dpif_netdev_get_datapath_version(void)
3204 {
3205      return xstrdup("<built-in>");
3206 }
3207
3208 static void
3209 dp_netdev_flow_used(struct dp_netdev_flow *netdev_flow, int cnt, int size,
3210                     uint16_t tcp_flags, long long now)
3211 {
3212     uint16_t flags;
3213
3214     atomic_store_relaxed(&netdev_flow->stats.used, now);
3215     non_atomic_ullong_add(&netdev_flow->stats.packet_count, cnt);
3216     non_atomic_ullong_add(&netdev_flow->stats.byte_count, size);
3217     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.tcp_flags, &flags);
3218     flags |= tcp_flags;
3219     atomic_store_relaxed(&netdev_flow->stats.tcp_flags, flags);
3220 }
3221
3222 static void
3223 dp_netdev_count_packet(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3224                        enum dp_stat_type type, int cnt)
3225 {
3226     non_atomic_ullong_add(&pmd->stats.n[type], cnt);
3227 }
3228
3229 static int
3230 dp_netdev_upcall(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, struct dp_packet *packet_,
3231                  struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc, ovs_u128 *ufid,
3232                  enum dpif_upcall_type type, const struct nlattr *userdata,
3233                  struct ofpbuf *actions, struct ofpbuf *put_actions)
3234 {
3235     struct dp_netdev *dp = pmd->dp;
3236     struct flow_tnl orig_tunnel;
3237     int err;
3238
3239     if (OVS_UNLIKELY(!dp->upcall_cb)) {
3240         return ENODEV;
3241     }
3242
3243     /* Upcall processing expects the Geneve options to be in the translated
3244      * format but we need to retain the raw format for datapath use. */
3245     orig_tunnel.flags = flow->tunnel.flags;
3246     if (flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_F_UDPIF) {
3247         orig_tunnel.metadata.present.len = flow->tunnel.metadata.present.len;
3248         memcpy(orig_tunnel.metadata.opts.gnv, flow->tunnel.metadata.opts.gnv,
3249                flow->tunnel.metadata.present.len);
3250         err = tun_metadata_from_geneve_udpif(&orig_tunnel, &orig_tunnel,
3251                                              &flow->tunnel);
3252         if (err) {
3253             return err;
3254         }
3255     }
3256
3257     if (OVS_UNLIKELY(!VLOG_DROP_DBG(&upcall_rl))) {
3258         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
3259         char *packet_str;
3260         struct ofpbuf key;
3261         struct odp_flow_key_parms odp_parms = {
3262             .flow = flow,
3263             .mask = &wc->masks,
3264             .odp_in_port = flow->in_port.odp_port,
3265             .support = dp_netdev_support,
3266         };
3267
3268         ofpbuf_init(&key, 0);
3269         odp_flow_key_from_flow(&odp_parms, &key);
3270         packet_str = ofp_packet_to_string(dp_packet_data(packet_),
3271                                           dp_packet_size(packet_));
3272
3273         odp_flow_key_format(key.data, key.size, &ds);
3274
3275         VLOG_DBG("%s: %s upcall:\n%s\n%s", dp->name,
3276                  dpif_upcall_type_to_string(type), ds_cstr(&ds), packet_str);
3277
3278         ofpbuf_uninit(&key);
3279         free(packet_str);
3280
3281         ds_destroy(&ds);
3282     }
3283
3284     err = dp->upcall_cb(packet_, flow, ufid, pmd->core_id, type, userdata,
3285                         actions, wc, put_actions, dp->upcall_aux);
3286     if (err && err != ENOSPC) {
3287         return err;
3288     }
3289
3290     /* Translate tunnel metadata masks to datapath format. */
3291     if (wc) {
3292         if (wc->masks.tunnel.metadata.present.map) {
3293             struct geneve_opt opts[TLV_TOT_OPT_SIZE /
3294                                    sizeof(struct geneve_opt)];
3295
3296             if (orig_tunnel.flags & FLOW_TNL_F_UDPIF) {
3297                 tun_metadata_to_geneve_udpif_mask(&flow->tunnel,
3298                                                   &wc->masks.tunnel,
3299                                                   orig_tunnel.metadata.opts.gnv,
3300                                                   orig_tunnel.metadata.present.len,
3301                                                   opts);
3302             } else {
3303                 orig_tunnel.metadata.present.len = 0;
3304             }
3305
3306             memset(&wc->masks.tunnel.metadata, 0,
3307                    sizeof wc->masks.tunnel.metadata);
3308             memcpy(&wc->masks.tunnel.metadata.opts.gnv, opts,
3309                    orig_tunnel.metadata.present.len);
3310         }
3311         wc->masks.tunnel.metadata.present.len = 0xff;
3312     }
3313
3314     /* Restore tunnel metadata. We need to use the saved options to ensure
3315      * that any unknown options are not lost. The generated mask will have
3316      * the same structure, matching on types and lengths but wildcarding
3317      * option data we don't care about. */
3318     if (orig_tunnel.flags & FLOW_TNL_F_UDPIF) {
3319         memcpy(&flow->tunnel.metadata.opts.gnv, orig_tunnel.metadata.opts.gnv,
3320                orig_tunnel.metadata.present.len);
3321         flow->tunnel.metadata.present.len = orig_tunnel.metadata.present.len;
3322         flow->tunnel.flags |= FLOW_TNL_F_UDPIF;
3323     }
3324
3325     return err;
3326 }
3327
3328 static inline uint32_t
3329 dpif_netdev_packet_get_rss_hash(struct dp_packet *packet,
3330                                 const struct miniflow *mf)
3331 {
3332     uint32_t hash, recirc_depth;
3333
3334     if (OVS_LIKELY(dp_packet_rss_valid(packet))) {
3335         hash = dp_packet_get_rss_hash(packet);
3336     } else {
3337         hash = miniflow_hash_5tuple(mf, 0);
3338         dp_packet_set_rss_hash(packet, hash);
3339     }
3340
3341     /* The RSS hash must account for the recirculation depth to avoid
3342      * collisions in the exact match cache */
3343     recirc_depth = *recirc_depth_get_unsafe();
3344     if (OVS_UNLIKELY(recirc_depth)) {
3345         hash = hash_finish(hash, recirc_depth);
3346         dp_packet_set_rss_hash(packet, hash);
3347     }
3348     return hash;
3349 }
3350
3351 struct packet_batch {
3352     unsigned int packet_count;
3353     unsigned int byte_count;
3354     uint16_t tcp_flags;
3355
3356     struct dp_netdev_flow *flow;
3357
3358     struct dp_packet *packets[NETDEV_MAX_BURST];
3359 };
3360
3361 static inline void
3362 packet_batch_update(struct packet_batch *batch, struct dp_packet *packet,
3363                     const struct miniflow *mf)
3364 {
3365     batch->tcp_flags |= miniflow_get_tcp_flags(mf);
3366     batch->packets[batch->packet_count++] = packet;
3367     batch->byte_count += dp_packet_size(packet);
3368 }
3369
3370 static inline void
3371 packet_batch_init(struct packet_batch *batch, struct dp_netdev_flow *flow)
3372 {
3373     flow->batch = batch;
3374
3375     batch->flow = flow;
3376     batch->packet_count = 0;
3377     batch->byte_count = 0;
3378     batch->tcp_flags = 0;
3379 }
3380
3381 static inline void
3382 packet_batch_execute(struct packet_batch *batch,
3383                      struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3384                      long long now)
3385 {
3386     struct dp_netdev_actions *actions;
3387     struct dp_netdev_flow *flow = batch->flow;
3388
3389     dp_netdev_flow_used(flow, batch->packet_count, batch->byte_count,
3390                         batch->tcp_flags, now);
3391
3392     actions = dp_netdev_flow_get_actions(flow);
3393
3394     dp_netdev_execute_actions(pmd, batch->packets, batch->packet_count, true,
3395                               actions->actions, actions->size);
3396 }
3397
3398 static inline void
3399 dp_netdev_queue_batches(struct dp_packet *pkt,
3400                         struct dp_netdev_flow *flow, const struct miniflow *mf,
3401                         struct packet_batch *batches, size_t *n_batches)
3402 {
3403     struct packet_batch *batch = flow->batch;
3404
3405     if (OVS_UNLIKELY(!batch)) {
3406         batch = &batches[(*n_batches)++];
3407         packet_batch_init(batch, flow);
3408     }
3409
3410     packet_batch_update(batch, pkt, mf);
3411 }
3412
3413 /* Try to process all ('cnt') the 'packets' using only the exact match cache
3414  * 'pmd->flow_cache'. If a flow is not found for a packet 'packets[i]', the
3415  * miniflow is copied into 'keys' and the packet pointer is moved at the
3416  * beginning of the 'packets' array.
3417  *
3418  * The function returns the number of packets that needs to be processed in the
3419  * 'packets' array (they have been moved to the beginning of the vector).
3420  *
3421  * If 'md_is_valid' is false, the metadata in 'packets' is not valid and must be
3422  * initialized by this function using 'port_no'.
3423  */
3424 static inline size_t
3425 emc_processing(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, struct dp_packet **packets,
3426                size_t cnt, struct netdev_flow_key *keys,
3427                struct packet_batch batches[], size_t *n_batches,
3428                bool md_is_valid, odp_port_t port_no)
3429 {
3430     struct emc_cache *flow_cache = &pmd->flow_cache;
3431     struct netdev_flow_key *key = &keys[0];
3432     size_t i, n_missed = 0, n_dropped = 0;
3433
3434     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3435         struct dp_netdev_flow *flow;
3436         struct dp_packet *packet = packets[i];
3437
3438         if (OVS_UNLIKELY(dp_packet_size(packet) < ETH_HEADER_LEN)) {
3439             dp_packet_delete(packet);
3440             n_dropped++;
3441             continue;
3442         }
3443
3444         if (i != cnt - 1) {
3445             /* Prefetch next packet data and metadata. */
3446             OVS_PREFETCH(dp_packet_data(packets[i+1]));
3447             pkt_metadata_prefetch_init(&packets[i+1]->md);
3448         }
3449
3450         if (!md_is_valid) {
3451             pkt_metadata_init(&packet->md, port_no);
3452         }
3453         miniflow_extract(packet, &key->mf);
3454         key->len = 0; /* Not computed yet. */
3455         key->hash = dpif_netdev_packet_get_rss_hash(packet, &key->mf);
3456
3457         flow = emc_lookup(flow_cache, key);
3458         if (OVS_LIKELY(flow)) {
3459             dp_netdev_queue_batches(packet, flow, &key->mf, batches,
3460                                     n_batches);
3461         } else {
3462             /* Exact match cache missed. Group missed packets together at
3463              * the beginning of the 'packets' array.  */
3464             packets[n_missed] = packet;
3465             /* 'key[n_missed]' contains the key of the current packet and it
3466              * must be returned to the caller. The next key should be extracted
3467              * to 'keys[n_missed + 1]'. */
3468             key = &keys[++n_missed];
3469         }
3470     }
3471
3472     dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_EXACT_HIT, cnt - n_dropped - n_missed);
3473
3474     return n_missed;
3475 }
3476
3477 static inline void
3478 fast_path_processing(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3479                      struct dp_packet **packets, size_t cnt,
3480                      struct netdev_flow_key *keys,
3481                      struct packet_batch batches[], size_t *n_batches)
3482 {
3483 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
3484     const size_t PKT_ARRAY_SIZE = cnt;
3485 #else
3486     /* Sparse or MSVC doesn't like variable length array. */
3487     enum { PKT_ARRAY_SIZE = NETDEV_MAX_BURST };
3488 #endif
3489     struct dpcls_rule *rules[PKT_ARRAY_SIZE];
3490     struct dp_netdev *dp = pmd->dp;
3491     struct emc_cache *flow_cache = &pmd->flow_cache;
3492     int miss_cnt = 0, lost_cnt = 0;
3493     bool any_miss;
3494     size_t i;
3495
3496     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3497         /* Key length is needed in all the cases, hash computed on demand. */
3498         keys[i].len = netdev_flow_key_size(miniflow_n_values(&keys[i].mf));
3499     }
3500     any_miss = !dpcls_lookup(&pmd->cls, keys, rules, cnt);
3501     if (OVS_UNLIKELY(any_miss) && !fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock)) {
3502         uint64_t actions_stub[512 / 8], slow_stub[512 / 8];
3503         struct ofpbuf actions, put_actions;
3504         ovs_u128 ufid;
3505
3506         ofpbuf_use_stub(&actions, actions_stub, sizeof actions_stub);
3507         ofpbuf_use_stub(&put_actions, slow_stub, sizeof slow_stub);
3508
3509         for (i = 0; i < cnt; i++) {
3510             struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
3511             struct ofpbuf *add_actions;
3512             struct match match;
3513             int error;
3514
3515             if (OVS_LIKELY(rules[i])) {
3516                 continue;
3517             }
3518
3519             /* It's possible that an earlier slow path execution installed
3520              * a rule covering this flow.  In this case, it's a lot cheaper
3521              * to catch it here than execute a miss. */
3522             netdev_flow = dp_netdev_pmd_lookup_flow(pmd, &keys[i]);
3523             if (netdev_flow) {
3524                 rules[i] = &netdev_flow->cr;
3525                 continue;
3526             }
3527
3528             miss_cnt++;
3529
3530             match.tun_md.valid = false;
3531             miniflow_expand(&keys[i].mf, &match.flow);
3532
3533             ofpbuf_clear(&actions);
3534             ofpbuf_clear(&put_actions);
3535
3536             dpif_flow_hash(dp->dpif, &match.flow, sizeof match.flow, &ufid);
3537             error = dp_netdev_upcall(pmd, packets[i], &match.flow, &match.wc,
3538                                      &ufid, DPIF_UC_MISS, NULL, &actions,
3539                                      &put_actions);
3540             if (OVS_UNLIKELY(error && error != ENOSPC)) {
3541                 dp_packet_delete(packets[i]);
3542                 lost_cnt++;
3543                 continue;
3544             }
3545
3546             /* The Netlink encoding of datapath flow keys cannot express
3547              * wildcarding the presence of a VLAN tag. Instead, a missing VLAN
3548              * tag is interpreted as exact match on the fact that there is no
3549              * VLAN.  Unless we refactor a lot of code that translates between
3550              * Netlink and struct flow representations, we have to do the same
3551              * here. */
3552             if (!match.wc.masks.vlan_tci) {
3553                 match.wc.masks.vlan_tci = htons(0xffff);
3554             }
3555
3556             /* We can't allow the packet batching in the next loop to execute
3557              * the actions.  Otherwise, if there are any slow path actions,
3558              * we'll send the packet up twice. */
3559             dp_netdev_execute_actions(pmd, &packets[i], 1, true,
3560                                       actions.data, actions.size);
3561
3562             add_actions = put_actions.size ? &put_actions : &actions;
3563             if (OVS_LIKELY(error != ENOSPC)) {
3564                 /* XXX: There's a race window where a flow covering this packet
3565                  * could have already been installed since we last did the flow
3566                  * lookup before upcall.  This could be solved by moving the
3567                  * mutex lock outside the loop, but that's an awful long time
3568                  * to be locking everyone out of making flow installs.  If we
3569                  * move to a per-core classifier, it would be reasonable. */
3570                 ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
3571                 netdev_flow = dp_netdev_pmd_lookup_flow(pmd, &keys[i]);
3572                 if (OVS_LIKELY(!netdev_flow)) {
3573                     netdev_flow = dp_netdev_flow_add(pmd, &match, &ufid,
3574                                                      add_actions->data,
3575                                                      add_actions->size);
3576                 }
3577                 ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
3578
3579                 emc_insert(flow_cache, &keys[i], netdev_flow);
3580             }
3581         }
3582
3583         ofpbuf_uninit(&actions);
3584         ofpbuf_uninit(&put_actions);
3585         fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
3586         dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_LOST, lost_cnt);
3587     } else if (OVS_UNLIKELY(any_miss)) {
3588         for (i = 0; i < cnt; i++) {
3589             if (OVS_UNLIKELY(!rules[i])) {
3590                 dp_packet_delete(packets[i]);
3591                 lost_cnt++;
3592                 miss_cnt++;
3593             }
3594         }
3595     }
3596
3597     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3598         struct dp_packet *packet = packets[i];
3599         struct dp_netdev_flow *flow;
3600
3601         if (OVS_UNLIKELY(!rules[i])) {
3602             continue;
3603         }
3604
3605         flow = dp_netdev_flow_cast(rules[i]);
3606
3607         emc_insert(flow_cache, &keys[i], flow);
3608         dp_netdev_queue_batches(packet, flow, &keys[i].mf, batches, n_batches);
3609     }
3610
3611     dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_MASKED_HIT, cnt - miss_cnt);
3612     dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_MISS, miss_cnt);
3613     dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_LOST, lost_cnt);
3614 }
3615
3616 /* Packets enter the datapath from a port (or from recirculation) here.
3617  *
3618  * For performance reasons a caller may choose not to initialize the metadata
3619  * in 'packets': in this case 'mdinit' is false and this function needs to
3620  * initialize it using 'port_no'.  If the metadata in 'packets' is already
3621  * valid, 'md_is_valid' must be true and 'port_no' will be ignored. */
3622 static void
3623 dp_netdev_input__(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3624                   struct dp_packet **packets, int cnt,
3625                   bool md_is_valid, odp_port_t port_no)
3626 {
3627 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
3628     const size_t PKT_ARRAY_SIZE = cnt;
3629 #else
3630     /* Sparse or MSVC doesn't like variable length array. */
3631     enum { PKT_ARRAY_SIZE = NETDEV_MAX_BURST };
3632 #endif
3633     struct netdev_flow_key keys[PKT_ARRAY_SIZE];
3634     struct packet_batch batches[PKT_ARRAY_SIZE];
3635     long long now = time_msec();
3636     size_t newcnt, n_batches, i;
3637
3638     n_batches = 0;
3639     newcnt = emc_processing(pmd, packets, cnt, keys, batches, &n_batches,
3640                             md_is_valid, port_no);
3641     if (OVS_UNLIKELY(newcnt)) {
3642         fast_path_processing(pmd, packets, newcnt, keys, batches, &n_batches);
3643     }
3644
3645     for (i = 0; i < n_batches; i++) {
3646         batches[i].flow->batch = NULL;
3647     }
3648
3649     for (i = 0; i < n_batches; i++) {
3650         packet_batch_execute(&batches[i], pmd, now);
3651     }
3652 }
3653
3654 static void
3655 dp_netdev_input(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3656                 struct dp_packet **packets, int cnt,
3657                 odp_port_t port_no)
3658 {
3659      dp_netdev_input__(pmd, packets, cnt, false, port_no);
3660 }
3661
3662 static void
3663 dp_netdev_recirculate(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3664                       struct dp_packet **packets, int cnt)
3665 {
3666      dp_netdev_input__(pmd, packets, cnt, true, 0);
3667 }
3668
3669 struct dp_netdev_execute_aux {
3670     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
3671 };
3672
3673 static void
3674 dpif_netdev_register_dp_purge_cb(struct dpif *dpif, dp_purge_callback *cb,
3675                                  void *aux)
3676 {
3677     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
3678     dp->dp_purge_aux = aux;
3679     dp->dp_purge_cb = cb;
3680 }
3681
3682 static void
3683 dpif_netdev_register_upcall_cb(struct dpif *dpif, upcall_callback *cb,
3684                                void *aux)
3685 {
3686     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
3687     dp->upcall_aux = aux;
3688     dp->upcall_cb = cb;
3689 }
3690
3691 static void
3692 dp_netdev_drop_packets(struct dp_packet **packets, int cnt, bool may_steal)
3693 {
3694     if (may_steal) {
3695         int i;
3696
3697         for (i = 0; i < cnt; i++) {
3698             dp_packet_delete(packets[i]);
3699         }
3700     }
3701 }
3702
3703 static int
3704 push_tnl_action(const struct dp_netdev *dp,
3705                    const struct nlattr *attr,
3706                    struct dp_packet **packets, int cnt)
3707 {
3708     struct dp_netdev_port *tun_port;
3709     const struct ovs_action_push_tnl *data;
3710
3711     data = nl_attr_get(attr);
3712
3713     tun_port = dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(data->tnl_port));
3714     if (!tun_port) {
3715         return -EINVAL;
3716     }
3717     netdev_push_header(tun_port->netdev, packets, cnt, data);
3718
3719     return 0;
3720 }
3721
3722 static void
3723 dp_netdev_clone_pkt_batch(struct dp_packet **dst_pkts,
3724                           struct dp_packet **src_pkts, int cnt)
3725 {
3726     int i;
3727
3728     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3729         dst_pkts[i] = dp_packet_clone(src_pkts[i]);
3730     }
3731 }
3732
3733 static void
3734 dp_execute_cb(void *aux_, struct dp_packet **packets, int cnt,
3735               const struct nlattr *a, bool may_steal)
3736     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
3737 {
3738     struct dp_netdev_execute_aux *aux = aux_;
3739     uint32_t *depth = recirc_depth_get();
3740     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd = aux->pmd;
3741     struct dp_netdev *dp = pmd->dp;
3742     int type = nl_attr_type(a);
3743     struct dp_netdev_port *p;
3744     int i;
3745
3746     switch ((enum ovs_action_attr)type) {
3747     case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
3748         p = dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(nl_attr_get_u32(a)));
3749         if (OVS_LIKELY(p)) {
3750             int tx_qid;
3751
3752             atomic_read_relaxed(&pmd->tx_qid, &tx_qid);
3753
3754             netdev_send(p->netdev, tx_qid, packets, cnt, may_steal);
3755             return;
3756         }
3757         break;
3758
3759     case OVS_ACTION_ATTR_TUNNEL_PUSH:
3760         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
3761             struct dp_packet *tnl_pkt[NETDEV_MAX_BURST];
3762             int err;
3763
3764             if (!may_steal) {
3765                 dp_netdev_clone_pkt_batch(tnl_pkt, packets, cnt);
3766                 packets = tnl_pkt;
3767             }
3768
3769             err = push_tnl_action(dp, a, packets, cnt);
3770             if (!err) {
3771                 (*depth)++;
3772                 dp_netdev_recirculate(pmd, packets, cnt);
3773                 (*depth)--;
3774             } else {
3775                 dp_netdev_drop_packets(tnl_pkt, cnt, !may_steal);
3776             }
3777             return;
3778         }
3779         break;
3780
3781     case OVS_ACTION_ATTR_TUNNEL_POP:
3782         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
3783             odp_port_t portno = u32_to_odp(nl_attr_get_u32(a));
3784
3785             p = dp_netdev_lookup_port(dp, portno);
3786             if (p) {
3787                 struct dp_packet *tnl_pkt[NETDEV_MAX_BURST];
3788                 int err;
3789
3790                 if (!may_steal) {
3791                    dp_netdev_clone_pkt_batch(tnl_pkt, packets, cnt);
3792                    packets = tnl_pkt;
3793                 }
3794
3795                 err = netdev_pop_header(p->netdev, packets, cnt);
3796                 if (!err) {
3797
3798                     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3799                         packets[i]->md.in_port.odp_port = portno;
3800                     }
3801
3802                     (*depth)++;
3803                     dp_netdev_recirculate(pmd, packets, cnt);
3804                     (*depth)--;
3805                 } else {
3806                     dp_netdev_drop_packets(tnl_pkt, cnt, !may_steal);
3807                 }
3808                 return;
3809             }
3810         }
3811         break;
3812
3813     case OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE:
3814         if (!fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock)) {
3815             const struct nlattr *userdata;
3816             struct ofpbuf actions;
3817             struct flow flow;
3818             ovs_u128 ufid;
3819
3820             userdata = nl_attr_find_nested(a, OVS_USERSPACE_ATTR_USERDATA);
3821             ofpbuf_init(&actions, 0);
3822
3823             for (i = 0; i < cnt; i++) {
3824                 int error;
3825
3826                 ofpbuf_clear(&actions);
3827
3828                 flow_extract(packets[i], &flow);
3829                 dpif_flow_hash(dp->dpif, &flow, sizeof flow, &ufid);
3830                 error = dp_netdev_upcall(pmd, packets[i], &flow, NULL, &ufid,
3831                                          DPIF_UC_ACTION, userdata,&actions,
3832                                          NULL);
3833                 if (!error || error == ENOSPC) {
3834                     dp_netdev_execute_actions(pmd, &packets[i], 1, may_steal,
3835                                               actions.data, actions.size);
3836                 } else if (may_steal) {
3837                     dp_packet_delete(packets[i]);
3838                 }
3839             }
3840             ofpbuf_uninit(&actions);
3841             fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
3842
3843             return;
3844         }
3845         break;
3846
3847     case OVS_ACTION_ATTR_RECIRC:
3848         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
3849             struct dp_packet *recirc_pkts[NETDEV_MAX_BURST];
3850
3851             if (!may_steal) {
3852                dp_netdev_clone_pkt_batch(recirc_pkts, packets, cnt);
3853                packets = recirc_pkts;
3854             }
3855
3856             for (i = 0; i < cnt; i++) {
3857                 packets[i]->md.recirc_id = nl_attr_get_u32(a);
3858             }
3859
3860             (*depth)++;
3861             dp_netdev_recirculate(pmd, packets, cnt);
3862             (*depth)--;
3863
3864             return;
3865         }
3866
3867         VLOG_WARN("Packet dropped. Max recirculation depth exceeded.");
3868         break;
3869
3870     case OVS_ACTION_ATTR_CT:
3871         /* If a flow with this action is slow-pathed, datapath assistance is
3872          * required to implement it. However, we don't support this action
3873          * in the userspace datapath. */
3874         VLOG_WARN("Cannot execute conntrack action in userspace.");
3875         break;
3876
3877     case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
3878     case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
3879     case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_MPLS:
3880     case OVS_ACTION_ATTR_POP_MPLS:
3881     case OVS_ACTION_ATTR_SET:
3882     case OVS_ACTION_ATTR_SET_MASKED:
3883     case OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE:
3884     case OVS_ACTION_ATTR_HASH:
3885     case OVS_ACTION_ATTR_UNSPEC:
3886     case __OVS_ACTION_ATTR_MAX:
3887         OVS_NOT_REACHED();
3888     }
3889
3890     dp_netdev_drop_packets(packets, cnt, may_steal);
3891 }
3892
3893 static void
3894 dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3895                           struct dp_packet **packets, int cnt,
3896                           bool may_steal,
3897                           const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
3898 {
3899     struct dp_netdev_execute_aux aux = { pmd };
3900
3901     odp_execute_actions(&aux, packets, cnt, may_steal, actions,
3902                         actions_len, dp_execute_cb);
3903 }
3904
3905 const struct dpif_class dpif_netdev_class = {
3906     "netdev",
3907     dpif_netdev_init,
3908     dpif_netdev_enumerate,
3909     dpif_netdev_port_open_type,
3910     dpif_netdev_open,
3911     dpif_netdev_close,
3912     dpif_netdev_destroy,
3913     dpif_netdev_run,
3914     dpif_netdev_wait,
3915     dpif_netdev_get_stats,
3916     dpif_netdev_port_add,
3917     dpif_netdev_port_del,
3918     dpif_netdev_port_query_by_number,
3919     dpif_netdev_port_query_by_name,
3920     NULL,                       /* port_get_pid */
3921     dpif_netdev_port_dump_start,
3922     dpif_netdev_port_dump_next,
3923     dpif_netdev_port_dump_done,
3924     dpif_netdev_port_poll,
3925     dpif_netdev_port_poll_wait,
3926     dpif_netdev_flow_flush,
3927     dpif_netdev_flow_dump_create,
3928     dpif_netdev_flow_dump_destroy,
3929     dpif_netdev_flow_dump_thread_create,
3930     dpif_netdev_flow_dump_thread_destroy,
3931     dpif_netdev_flow_dump_next,
3932     dpif_netdev_operate,
3933     NULL,                       /* recv_set */
3934     NULL,                       /* handlers_set */
3935     dpif_netdev_pmd_set,
3936     dpif_netdev_queue_to_priority,
3937     NULL,                       /* recv */
3938     NULL,                       /* recv_wait */
3939     NULL,                       /* recv_purge */
3940     dpif_netdev_register_dp_purge_cb,
3941     dpif_netdev_register_upcall_cb,
3942     dpif_netdev_enable_upcall,
3943     dpif_netdev_disable_upcall,
3944     dpif_netdev_get_datapath_version,
3945     NULL,                       /* ct_dump_start */
3946     NULL,                       /* ct_dump_next */
3947     NULL,                       /* ct_dump_done */
3948     NULL,                       /* ct_flush */
3949 };
3950
3951 static void
3952 dpif_dummy_change_port_number(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
3953                               const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
3954 {
3955     struct dp_netdev_port *old_port;
3956     struct dp_netdev_port *new_port;
3957     struct dp_netdev *dp;
3958     odp_port_t port_no;
3959
3960     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
3961     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, argv[1]);
3962     if (!dp || !dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class)) {
3963         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
3964         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown datapath or not a dummy");
3965         return;
3966     }
3967     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
3968     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
3969
3970     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
3971     if (get_port_by_name(dp, argv[2], &old_port)) {
3972         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown port");
3973         goto exit;
3974     }
3975
3976     port_no = u32_to_odp(atoi(argv[3]));
3977     if (!port_no || port_no == ODPP_NONE) {
3978         unixctl_command_reply_error(conn, "bad port number");
3979         goto exit;
3980     }
3981     if (dp_netdev_lookup_port(dp, port_no)) {
3982         unixctl_command_reply_error(conn, "port number already in use");
3983         goto exit;
3984     }
3985
3986     /* Remove old port. */
3987     cmap_remove(&dp->ports, &old_port->node, hash_port_no(old_port->port_no));
3988     ovsrcu_postpone(free, old_port);
3989
3990     /* Insert new port (cmap semantics mean we cannot re-insert 'old_port'). */
3991     new_port = xmemdup(old_port, sizeof *old_port);
3992     new_port->port_no = port_no;
3993     cmap_insert(&dp->ports, &new_port->node, hash_port_no(port_no));
3994
3995     seq_change(dp->port_seq);
3996     unixctl_command_reply(conn, NULL);
3997
3998 exit:
3999     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
4000     dp_netdev_unref(dp);
4001 }
4002
4003 static void
4004 dpif_dummy_delete_port(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
4005                        const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
4006 {
4007     struct dp_netdev_port *port;
4008     struct dp_netdev *dp;
4009
4010     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
4011     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, argv[1]);
4012     if (!dp || !dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class)) {
4013         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
4014         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown datapath or not a dummy");
4015         return;
4016     }
4017     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
4018     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
4019
4020     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
4021     if (get_port_by_name(dp, argv[2], &port)) {
4022         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown port");
4023     } else if (port->port_no == ODPP_LOCAL) {
4024         unixctl_command_reply_error(conn, "can't delete local port");
4025     } else {
4026         do_del_port(dp, port);
4027         unixctl_command_reply(conn, NULL);
4028     }
4029     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
4030
4031     dp_netdev_unref(dp);
4032 }
4033
4034 static void
4035 dpif_dummy_register__(const char *type)
4036 {
4037     struct dpif_class *class;
4038
4039     class = xmalloc(sizeof *class);
4040     *class = dpif_netdev_class;
4041     class->type = xstrdup(type);
4042     dp_register_provider(class);
4043 }
4044
4045 static void
4046 dpif_dummy_override(const char *type)
4047 {
4048     int error;
4049
4050     /*
4051      * Ignore EAFNOSUPPORT to allow --enable-dummy=system with
4052      * a userland-only build.  It's useful for testsuite.
4053      */
4054     error = dp_unregister_provider(type);
4055     if (error == 0 || error == EAFNOSUPPORT) {
4056         dpif_dummy_register__(type);
4057     }
4058 }
4059
4060 void
4061 dpif_dummy_register(enum dummy_level level)
4062 {
4063     if (level == DUMMY_OVERRIDE_ALL) {
4064         struct sset types;
4065         const char *type;
4066
4067         sset_init(&types);
4068         dp_enumerate_types(&types);
4069         SSET_FOR_EACH (type, &types) {
4070             dpif_dummy_override(type);
4071         }
4072         sset_destroy(&types);
4073     } else if (level == DUMMY_OVERRIDE_SYSTEM) {
4074         dpif_dummy_override("system");
4075     }
4076
4077     dpif_dummy_register__("dummy");
4078
4079     unixctl_command_register("dpif-dummy/change-port-number",
4080                              "dp port new-number",
4081                              3, 3, dpif_dummy_change_port_number, NULL);
4082     unixctl_command_register("dpif-dummy/delete-port", "dp port",
4083                              2, 2, dpif_dummy_delete_port, NULL);
4084 }
4085 \f
4086 /* Datapath Classifier. */
4087
4088 /* A set of rules that all have the same fields wildcarded. */
4089 struct dpcls_subtable {
4090     /* The fields are only used by writers. */
4091     struct cmap_node cmap_node OVS_GUARDED; /* Within dpcls 'subtables_map'. */
4092
4093     /* These fields are accessed by readers. */
4094     struct cmap rules;           /* Contains "struct dpcls_rule"s. */
4095     struct netdev_flow_key mask; /* Wildcards for fields (const). */
4096     /* 'mask' must be the last field, additional space is allocated here. */
4097 };
4098
4099 /* Initializes 'cls' as a classifier that initially contains no classification
4100  * rules. */
4101 static void
4102 dpcls_init(struct dpcls *cls)
4103 {
4104     cmap_init(&cls->subtables_map);
4105     pvector_init(&cls->subtables);
4106 }
4107
4108 static void
4109 dpcls_destroy_subtable(struct dpcls *cls, struct dpcls_subtable *subtable)
4110 {
4111     pvector_remove(&cls->subtables, subtable);
4112     cmap_remove(&cls->subtables_map, &subtable->cmap_node,
4113                 subtable->mask.hash);
4114     cmap_destroy(&subtable->rules);
4115     ovsrcu_postpone(free, subtable);
4116 }
4117
4118 /* Destroys 'cls'.  Rules within 'cls', if any, are not freed; this is the
4119  * caller's responsibility.
4120  * May only be called after all the readers have been terminated. */
4121 static void
4122 dpcls_destroy(struct dpcls *cls)
4123 {
4124     if (cls) {
4125         struct dpcls_subtable *subtable;
4126
4127         CMAP_FOR_EACH (subtable, cmap_node, &cls->subtables_map) {
4128             ovs_assert(cmap_count(&subtable->rules) == 0);
4129             dpcls_destroy_subtable(cls, subtable);
4130         }
4131         cmap_destroy(&cls->subtables_map);
4132         pvector_destroy(&cls->subtables);
4133     }
4134 }
4135
4136 static struct dpcls_subtable *
4137 dpcls_create_subtable(struct dpcls *cls, const struct netdev_flow_key *mask)
4138 {
4139     struct dpcls_subtable *subtable;
4140
4141     /* Need to add one. */
4142     subtable = xmalloc(sizeof *subtable
4143                        - sizeof subtable->mask.mf + mask->len);
4144     cmap_init(&subtable->rules);
4145     netdev_flow_key_clone(&subtable->mask, mask);
4146     cmap_insert(&cls->subtables_map, &subtable->cmap_node, mask->hash);
4147     pvector_insert(&cls->subtables, subtable, 0);
4148     pvector_publish(&cls->subtables);
4149
4150     return subtable;
4151 }
4152
4153 static inline struct dpcls_subtable *
4154 dpcls_find_subtable(struct dpcls *cls, const struct netdev_flow_key *mask)
4155 {
4156     struct dpcls_subtable *subtable;
4157
4158     CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (subtable, cmap_node, mask->hash,
4159                              &cls->subtables_map) {
4160         if (netdev_flow_key_equal(&subtable->mask, mask)) {
4161             return subtable;
4162         }
4163     }
4164     return dpcls_create_subtable(cls, mask);
4165 }
4166
4167 /* Insert 'rule' into 'cls'. */
4168 static void
4169 dpcls_insert(struct dpcls *cls, struct dpcls_rule *rule,
4170              const struct netdev_flow_key *mask)
4171 {
4172     struct dpcls_subtable *subtable = dpcls_find_subtable(cls, mask);
4173
4174     rule->mask = &subtable->mask;
4175     cmap_insert(&subtable->rules, &rule->cmap_node, rule->flow.hash);
4176 }
4177
4178 /* Removes 'rule' from 'cls', also destructing the 'rule'. */
4179 static void
4180 dpcls_remove(struct dpcls *cls, struct dpcls_rule *rule)
4181 {
4182     struct dpcls_subtable *subtable;
4183
4184     ovs_assert(rule->mask);
4185
4186     INIT_CONTAINER(subtable, rule->mask, mask);
4187
4188     if (cmap_remove(&subtable->rules, &rule->cmap_node, rule->flow.hash)
4189         == 0) {
4190         dpcls_destroy_subtable(cls, subtable);
4191         pvector_publish(&cls->subtables);
4192     }
4193 }
4194
4195 /* Returns true if 'target' satisfies 'key' in 'mask', that is, if each 1-bit
4196  * in 'mask' the values in 'key' and 'target' are the same. */
4197 static inline bool
4198 dpcls_rule_matches_key(const struct dpcls_rule *rule,
4199                        const struct netdev_flow_key *target)
4200 {
4201     const uint64_t *keyp = miniflow_get_values(&rule->flow.mf);
4202     const uint64_t *maskp = miniflow_get_values(&rule->mask->mf);
4203     uint64_t value;
4204
4205     NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_FLOWMAP(value, target, rule->flow.mf.map) {
4206         if (OVS_UNLIKELY((value & *maskp++) != *keyp++)) {
4207             return false;
4208         }
4209     }
4210     return true;
4211 }
4212
4213 /* For each miniflow in 'flows' performs a classifier lookup writing the result
4214  * into the corresponding slot in 'rules'.  If a particular entry in 'flows' is
4215  * NULL it is skipped.
4216  *
4217  * This function is optimized for use in the userspace datapath and therefore
4218  * does not implement a lot of features available in the standard
4219  * classifier_lookup() function.  Specifically, it does not implement
4220  * priorities, instead returning any rule which matches the flow.
4221  *
4222  * Returns true if all flows found a corresponding rule. */
4223 static bool
4224 dpcls_lookup(const struct dpcls *cls, const struct netdev_flow_key keys[],
4225              struct dpcls_rule **rules, const size_t cnt)
4226 {
4227     /* The batch size 16 was experimentally found faster than 8 or 32. */
4228     typedef uint16_t map_type;
4229 #define MAP_BITS (sizeof(map_type) * CHAR_BIT)
4230
4231 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
4232     const int N_MAPS = DIV_ROUND_UP(cnt, MAP_BITS);
4233 #else
4234     enum { N_MAPS = DIV_ROUND_UP(NETDEV_MAX_BURST, MAP_BITS) };
4235 #endif
4236     map_type maps[N_MAPS];
4237     struct dpcls_subtable *subtable;
4238
4239     memset(maps, 0xff, sizeof maps);
4240     if (cnt % MAP_BITS) {
4241         maps[N_MAPS - 1] >>= MAP_BITS - cnt % MAP_BITS; /* Clear extra bits. */
4242     }
4243     memset(rules, 0, cnt * sizeof *rules);
4244
4245     PVECTOR_FOR_EACH (subtable, &cls->subtables) {
4246         const struct netdev_flow_key *mkeys = keys;
4247         struct dpcls_rule **mrules = rules;
4248         map_type remains = 0;
4249         int m;
4250
4251         BUILD_ASSERT_DECL(sizeof remains == sizeof *maps);
4252
4253         for (m = 0; m < N_MAPS; m++, mkeys += MAP_BITS, mrules += MAP_BITS) {
4254             uint32_t hashes[MAP_BITS];
4255             const struct cmap_node *nodes[MAP_BITS];
4256             unsigned long map = maps[m];
4257             int i;
4258
4259             if (!map) {
4260                 continue; /* Skip empty maps. */
4261             }
4262
4263             /* Compute hashes for the remaining keys. */
4264             ULLONG_FOR_EACH_1(i, map) {
4265                 hashes[i] = netdev_flow_key_hash_in_mask(&mkeys[i],
4266                                                          &subtable->mask);
4267             }
4268             /* Lookup. */
4269             map = cmap_find_batch(&subtable->rules, map, hashes, nodes);
4270             /* Check results. */
4271             ULLONG_FOR_EACH_1(i, map) {
4272                 struct dpcls_rule *rule;
4273
4274                 CMAP_NODE_FOR_EACH (rule, cmap_node, nodes[i]) {
4275                     if (OVS_LIKELY(dpcls_rule_matches_key(rule, &mkeys[i]))) {
4276                         mrules[i] = rule;
4277                         goto next;
4278                     }
4279                 }
4280                 ULLONG_SET0(map, i);  /* Did not match. */
4281             next:
4282                 ;                     /* Keep Sparse happy. */
4283             }
4284             maps[m] &= ~map;          /* Clear the found rules. */
4285             remains |= maps[m];
4286         }
4287         if (!remains) {
4288             return true;              /* All found. */
4289         }
4290     }
4291     return false;                     /* Some misses. */
4292 }