a255a9602016fb35544877575e2a12292f04c5c9
[cascardo/ovs.git] / lib / dpif-netdev.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014 Nicira, Inc.
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at:
7  *
8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16
17 #include <config.h>
18 #include "dpif.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 "classifier.h"
35 #include "csum.h"
36 #include "dpif.h"
37 #include "dpif-provider.h"
38 #include "dummy.h"
39 #include "dynamic-string.h"
40 #include "flow.h"
41 #include "hmap.h"
42 #include "latch.h"
43 #include "list.h"
44 #include "meta-flow.h"
45 #include "netdev.h"
46 #include "netdev-dpdk.h"
47 #include "netdev-vport.h"
48 #include "netlink.h"
49 #include "odp-execute.h"
50 #include "odp-util.h"
51 #include "ofp-print.h"
52 #include "ofpbuf.h"
53 #include "ovs-rcu.h"
54 #include "packets.h"
55 #include "poll-loop.h"
56 #include "random.h"
57 #include "seq.h"
58 #include "shash.h"
59 #include "sset.h"
60 #include "timeval.h"
61 #include "unixctl.h"
62 #include "util.h"
63 #include "vlog.h"
64
65 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(dpif_netdev);
66
67 /* By default, choose a priority in the middle. */
68 #define NETDEV_RULE_PRIORITY 0x8000
69
70 #define NR_THREADS 1
71 /* Use per thread recirc_depth to prevent recirculation loop. */
72 #define MAX_RECIRC_DEPTH 5
73 DEFINE_STATIC_PER_THREAD_DATA(uint32_t, recirc_depth, 0)
74
75 /* Configuration parameters. */
76 enum { MAX_FLOWS = 65536 };     /* Maximum number of flows in flow table. */
77
78 /* Queues. */
79 enum { MAX_QUEUE_LEN = 128 };   /* Maximum number of packets per queue. */
80 enum { QUEUE_MASK = MAX_QUEUE_LEN - 1 };
81 BUILD_ASSERT_DECL(IS_POW2(MAX_QUEUE_LEN));
82
83 /* Protects against changes to 'dp_netdevs'. */
84 static struct ovs_mutex dp_netdev_mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
85
86 /* Contains all 'struct dp_netdev's. */
87 static struct shash dp_netdevs OVS_GUARDED_BY(dp_netdev_mutex)
88     = SHASH_INITIALIZER(&dp_netdevs);
89
90 struct dp_netdev_upcall {
91     struct dpif_upcall upcall;  /* Queued upcall information. */
92     struct ofpbuf buf;          /* ofpbuf instance for upcall.packet. */
93 };
94
95 /* A queue passing packets from a struct dp_netdev to its clients (handlers).
96  *
97  *
98  * Thread-safety
99  * =============
100  *
101  * Any access at all requires the owning 'dp_netdev''s queue_rwlock and
102  * its own mutex. */
103 struct dp_netdev_queue {
104     struct ovs_mutex mutex;
105     struct seq *seq;      /* Incremented whenever a packet is queued. */
106     struct dp_netdev_upcall upcalls[MAX_QUEUE_LEN] OVS_GUARDED;
107     unsigned int head OVS_GUARDED;
108     unsigned int tail OVS_GUARDED;
109 };
110
111 /* Datapath based on the network device interface from netdev.h.
112  *
113  *
114  * Thread-safety
115  * =============
116  *
117  * Some members, marked 'const', are immutable.  Accessing other members
118  * requires synchronization, as noted in more detail below.
119  *
120  * Acquisition order is, from outermost to innermost:
121  *
122  *    dp_netdev_mutex (global)
123  *    port_rwlock
124  *    flow_mutex
125  *    cls.rwlock
126  *    queue_rwlock
127  */
128 struct dp_netdev {
129     const struct dpif_class *const class;
130     const char *const name;
131     struct ovs_refcount ref_cnt;
132     atomic_flag destroyed;
133
134     /* Flows.
135      *
136      * Readers of 'cls' and 'flow_table' must take a 'cls->rwlock' read lock.
137      *
138      * Writers of 'cls' and 'flow_table' must take the 'flow_mutex' and then
139      * the 'cls->rwlock' write lock.  (The outer 'flow_mutex' allows writers to
140      * atomically perform multiple operations on 'cls' and 'flow_table'.)
141      */
142     struct ovs_mutex flow_mutex;
143     struct classifier cls;      /* Classifier.  Protected by cls.rwlock. */
144     struct hmap flow_table OVS_GUARDED; /* Flow table. */
145
146     /* Queues.
147      *
148      * 'queue_rwlock' protects the modification of 'handler_queues' and
149      * 'n_handlers'.  The queue elements are protected by its
150      * 'handler_queues''s mutex. */
151     struct fat_rwlock queue_rwlock;
152     struct dp_netdev_queue *handler_queues;
153     uint32_t n_handlers;
154
155     /* Statistics.
156      *
157      * ovsthread_stats is internally synchronized. */
158     struct ovsthread_stats stats; /* Contains 'struct dp_netdev_stats *'. */
159
160     /* Ports.
161      *
162      * Any lookup into 'ports' or any access to the dp_netdev_ports found
163      * through 'ports' requires taking 'port_rwlock'. */
164     struct ovs_rwlock port_rwlock;
165     struct hmap ports OVS_GUARDED;
166     struct seq *port_seq;       /* Incremented whenever a port changes. */
167
168     /* Forwarding threads. */
169     struct latch exit_latch;
170     struct pmd_thread *pmd_threads;
171     size_t n_pmd_threads;
172     int pmd_count;
173 };
174
175 static struct dp_netdev_port *dp_netdev_lookup_port(const struct dp_netdev *dp,
176                                                     odp_port_t)
177     OVS_REQ_RDLOCK(dp->port_rwlock);
178
179 enum dp_stat_type {
180     DP_STAT_HIT,                /* Packets that matched in the flow table. */
181     DP_STAT_MISS,               /* Packets that did not match. */
182     DP_STAT_LOST,               /* Packets not passed up to the client. */
183     DP_N_STATS
184 };
185
186 /* Contained by struct dp_netdev's 'stats' member.  */
187 struct dp_netdev_stats {
188     struct ovs_mutex mutex;          /* Protects 'n'. */
189
190     /* Indexed by DP_STAT_*, protected by 'mutex'. */
191     unsigned long long int n[DP_N_STATS] OVS_GUARDED;
192 };
193
194
195 /* A port in a netdev-based datapath. */
196 struct dp_netdev_port {
197     struct hmap_node node;      /* Node in dp_netdev's 'ports'. */
198     odp_port_t port_no;
199     struct netdev *netdev;
200     struct netdev_saved_flags *sf;
201     struct netdev_rxq **rxq;
202     struct ovs_refcount ref_cnt;
203     char *type;                 /* Port type as requested by user. */
204 };
205
206 /* A flow in dp_netdev's 'flow_table'.
207  *
208  *
209  * Thread-safety
210  * =============
211  *
212  * Except near the beginning or ending of its lifespan, rule 'rule' belongs to
213  * its dp_netdev's classifier.  The text below calls this classifier 'cls'.
214  *
215  * Motivation
216  * ----------
217  *
218  * The thread safety rules described here for "struct dp_netdev_flow" are
219  * motivated by two goals:
220  *
221  *    - Prevent threads that read members of "struct dp_netdev_flow" from
222  *      reading bad data due to changes by some thread concurrently modifying
223  *      those members.
224  *
225  *    - Prevent two threads making changes to members of a given "struct
226  *      dp_netdev_flow" from interfering with each other.
227  *
228  *
229  * Rules
230  * -----
231  *
232  * A flow 'flow' may be accessed without a risk of being freed by code that
233  * holds a read-lock or write-lock on 'cls->rwlock' or that owns a reference to
234  * 'flow->ref_cnt' (or both).  Code that needs to hold onto a flow for a while
235  * should take 'cls->rwlock', find the flow it needs, increment 'flow->ref_cnt'
236  * with dpif_netdev_flow_ref(), and drop 'cls->rwlock'.
237  *
238  * 'flow->ref_cnt' protects 'flow' from being freed.  It doesn't protect the
239  * flow from being deleted from 'cls' (that's 'cls->rwlock') and it doesn't
240  * protect members of 'flow' from modification.
241  *
242  * Some members, marked 'const', are immutable.  Accessing other members
243  * requires synchronization, as noted in more detail below.
244  */
245 struct dp_netdev_flow {
246     /* Packet classification. */
247     const struct cls_rule cr;   /* In owning dp_netdev's 'cls'. */
248
249     /* Hash table index by unmasked flow. */
250     const struct hmap_node node; /* In owning dp_netdev's 'flow_table'. */
251     const struct flow flow;      /* The flow that created this entry. */
252
253     /* Statistics.
254      *
255      * Reading or writing these members requires 'mutex'. */
256     struct ovsthread_stats stats; /* Contains "struct dp_netdev_flow_stats". */
257
258     /* Actions. */
259     OVSRCU_TYPE(struct dp_netdev_actions *) actions;
260 };
261
262 static void dp_netdev_flow_free(struct dp_netdev_flow *);
263
264 /* Contained by struct dp_netdev_flow's 'stats' member.  */
265 struct dp_netdev_flow_stats {
266     struct ovs_mutex mutex;         /* Guards all the other members. */
267
268     long long int used OVS_GUARDED; /* Last used time, in monotonic msecs. */
269     long long int packet_count OVS_GUARDED; /* Number of packets matched. */
270     long long int byte_count OVS_GUARDED;   /* Number of bytes matched. */
271     uint16_t tcp_flags OVS_GUARDED; /* Bitwise-OR of seen tcp_flags values. */
272 };
273
274 /* A set of datapath actions within a "struct dp_netdev_flow".
275  *
276  *
277  * Thread-safety
278  * =============
279  *
280  * A struct dp_netdev_actions 'actions' is protected with RCU. */
281 struct dp_netdev_actions {
282     /* These members are immutable: they do not change during the struct's
283      * lifetime.  */
284     struct nlattr *actions;     /* Sequence of OVS_ACTION_ATTR_* attributes. */
285     unsigned int size;          /* Size of 'actions', in bytes. */
286 };
287
288 struct dp_netdev_actions *dp_netdev_actions_create(const struct nlattr *,
289                                                    size_t);
290 struct dp_netdev_actions *dp_netdev_flow_get_actions(
291     const struct dp_netdev_flow *);
292 static void dp_netdev_actions_free(struct dp_netdev_actions *);
293
294 /* PMD: Poll modes drivers.  PMD accesses devices via polling to eliminate
295  * the performance overhead of interrupt processing.  Therefore netdev can
296  * not implement rx-wait for these devices.  dpif-netdev needs to poll
297  * these device to check for recv buffer.  pmd-thread does polling for
298  * devices assigned to itself thread.
299  *
300  * DPDK used PMD for accessing NIC.
301  *
302  * A thread that receives packets from PMD ports, looks them up in the flow
303  * table, and executes the actions it finds.
304  **/
305 struct pmd_thread {
306     struct dp_netdev *dp;
307     pthread_t thread;
308     int id;
309     atomic_uint change_seq;
310 };
311
312 /* Interface to netdev-based datapath. */
313 struct dpif_netdev {
314     struct dpif dpif;
315     struct dp_netdev *dp;
316     uint64_t last_port_seq;
317 };
318
319 static int get_port_by_number(struct dp_netdev *dp, odp_port_t port_no,
320                               struct dp_netdev_port **portp)
321     OVS_REQ_RDLOCK(dp->port_rwlock);
322 static int get_port_by_name(struct dp_netdev *dp, const char *devname,
323                             struct dp_netdev_port **portp)
324     OVS_REQ_RDLOCK(dp->port_rwlock);
325 static void dp_netdev_free(struct dp_netdev *)
326     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex);
327 static void dp_netdev_flow_flush(struct dp_netdev *);
328 static int do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname,
329                        const char *type, odp_port_t port_no)
330     OVS_REQ_WRLOCK(dp->port_rwlock);
331 static int do_del_port(struct dp_netdev *dp, odp_port_t port_no)
332     OVS_REQ_WRLOCK(dp->port_rwlock);
333 static void dp_netdev_destroy_all_queues(struct dp_netdev *dp)
334     OVS_REQ_WRLOCK(dp->queue_rwlock);
335 static int dpif_netdev_open(const struct dpif_class *, const char *name,
336                             bool create, struct dpif **);
337 static int dp_netdev_output_userspace(struct dp_netdev *dp, struct ofpbuf *,
338                                       int queue_no, int type,
339                                       const struct miniflow *,
340                                       const struct nlattr *userdata);
341 static void dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev *dp,
342                                       const struct miniflow *,
343                                       struct ofpbuf *, bool may_steal,
344                                       struct pkt_metadata *,
345                                       const struct nlattr *actions,
346                                       size_t actions_len);
347 static void dp_netdev_port_input(struct dp_netdev *dp, struct ofpbuf *packet,
348                                  struct pkt_metadata *);
349
350 static void dp_netdev_set_pmd_threads(struct dp_netdev *, int n);
351
352 static struct dpif_netdev *
353 dpif_netdev_cast(const struct dpif *dpif)
354 {
355     ovs_assert(dpif->dpif_class->open == dpif_netdev_open);
356     return CONTAINER_OF(dpif, struct dpif_netdev, dpif);
357 }
358
359 static struct dp_netdev *
360 get_dp_netdev(const struct dpif *dpif)
361 {
362     return dpif_netdev_cast(dpif)->dp;
363 }
364
365 static int
366 dpif_netdev_enumerate(struct sset *all_dps)
367 {
368     struct shash_node *node;
369
370     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
371     SHASH_FOR_EACH(node, &dp_netdevs) {
372         sset_add(all_dps, node->name);
373     }
374     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
375
376     return 0;
377 }
378
379 static bool
380 dpif_netdev_class_is_dummy(const struct dpif_class *class)
381 {
382     return class != &dpif_netdev_class;
383 }
384
385 static const char *
386 dpif_netdev_port_open_type(const struct dpif_class *class, const char *type)
387 {
388     return strcmp(type, "internal") ? type
389                   : dpif_netdev_class_is_dummy(class) ? "dummy"
390                   : "tap";
391 }
392
393 static struct dpif *
394 create_dpif_netdev(struct dp_netdev *dp)
395 {
396     uint16_t netflow_id = hash_string(dp->name, 0);
397     struct dpif_netdev *dpif;
398
399     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
400
401     dpif = xmalloc(sizeof *dpif);
402     dpif_init(&dpif->dpif, dp->class, dp->name, netflow_id >> 8, netflow_id);
403     dpif->dp = dp;
404     dpif->last_port_seq = seq_read(dp->port_seq);
405
406     return &dpif->dpif;
407 }
408
409 /* Choose an unused, non-zero port number and return it on success.
410  * Return ODPP_NONE on failure. */
411 static odp_port_t
412 choose_port(struct dp_netdev *dp, const char *name)
413     OVS_REQ_RDLOCK(dp->port_rwlock)
414 {
415     uint32_t port_no;
416
417     if (dp->class != &dpif_netdev_class) {
418         const char *p;
419         int start_no = 0;
420
421         /* If the port name begins with "br", start the number search at
422          * 100 to make writing tests easier. */
423         if (!strncmp(name, "br", 2)) {
424             start_no = 100;
425         }
426
427         /* If the port name contains a number, try to assign that port number.
428          * This can make writing unit tests easier because port numbers are
429          * predictable. */
430         for (p = name; *p != '\0'; p++) {
431             if (isdigit((unsigned char) *p)) {
432                 port_no = start_no + strtol(p, NULL, 10);
433                 if (port_no > 0 && port_no != odp_to_u32(ODPP_NONE)
434                     && !dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(port_no))) {
435                     return u32_to_odp(port_no);
436                 }
437                 break;
438             }
439         }
440     }
441
442     for (port_no = 1; port_no <= UINT16_MAX; port_no++) {
443         if (!dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(port_no))) {
444             return u32_to_odp(port_no);
445         }
446     }
447
448     return ODPP_NONE;
449 }
450
451 static int
452 create_dp_netdev(const char *name, const struct dpif_class *class,
453                  struct dp_netdev **dpp)
454     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex)
455 {
456     struct dp_netdev *dp;
457     int error;
458
459     dp = xzalloc(sizeof *dp);
460     shash_add(&dp_netdevs, name, dp);
461
462     *CONST_CAST(const struct dpif_class **, &dp->class) = class;
463     *CONST_CAST(const char **, &dp->name) = xstrdup(name);
464     ovs_refcount_init(&dp->ref_cnt);
465     atomic_flag_clear(&dp->destroyed);
466
467     ovs_mutex_init(&dp->flow_mutex);
468     classifier_init(&dp->cls, NULL);
469     hmap_init(&dp->flow_table);
470
471     fat_rwlock_init(&dp->queue_rwlock);
472
473     ovsthread_stats_init(&dp->stats);
474
475     ovs_rwlock_init(&dp->port_rwlock);
476     hmap_init(&dp->ports);
477     dp->port_seq = seq_create();
478     latch_init(&dp->exit_latch);
479
480     ovs_rwlock_wrlock(&dp->port_rwlock);
481     error = do_add_port(dp, name, "internal", ODPP_LOCAL);
482     ovs_rwlock_unlock(&dp->port_rwlock);
483     if (error) {
484         dp_netdev_free(dp);
485         return error;
486     }
487
488     *dpp = dp;
489     return 0;
490 }
491
492 static int
493 dpif_netdev_open(const struct dpif_class *class, const char *name,
494                  bool create, struct dpif **dpifp)
495 {
496     struct dp_netdev *dp;
497     int error;
498
499     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
500     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, name);
501     if (!dp) {
502         error = create ? create_dp_netdev(name, class, &dp) : ENODEV;
503     } else {
504         error = (dp->class != class ? EINVAL
505                  : create ? EEXIST
506                  : 0);
507     }
508     if (!error) {
509         *dpifp = create_dpif_netdev(dp);
510     }
511     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
512
513     return error;
514 }
515
516 static void
517 dp_netdev_purge_queues(struct dp_netdev *dp)
518     OVS_REQ_WRLOCK(dp->queue_rwlock)
519 {
520     int i;
521
522     for (i = 0; i < dp->n_handlers; i++) {
523         struct dp_netdev_queue *q = &dp->handler_queues[i];
524
525         ovs_mutex_lock(&q->mutex);
526         while (q->tail != q->head) {
527             struct dp_netdev_upcall *u = &q->upcalls[q->tail++ & QUEUE_MASK];
528             ofpbuf_uninit(&u->upcall.packet);
529             ofpbuf_uninit(&u->buf);
530         }
531         ovs_mutex_unlock(&q->mutex);
532     }
533 }
534
535 /* Requires dp_netdev_mutex so that we can't get a new reference to 'dp'
536  * through the 'dp_netdevs' shash while freeing 'dp'. */
537 static void
538 dp_netdev_free(struct dp_netdev *dp)
539     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex)
540 {
541     struct dp_netdev_port *port, *next;
542     struct dp_netdev_stats *bucket;
543     int i;
544
545     shash_find_and_delete(&dp_netdevs, dp->name);
546
547     dp_netdev_set_pmd_threads(dp, 0);
548     free(dp->pmd_threads);
549
550     dp_netdev_flow_flush(dp);
551     ovs_rwlock_wrlock(&dp->port_rwlock);
552     HMAP_FOR_EACH_SAFE (port, next, node, &dp->ports) {
553         do_del_port(dp, port->port_no);
554     }
555     ovs_rwlock_unlock(&dp->port_rwlock);
556
557     OVSTHREAD_STATS_FOR_EACH_BUCKET (bucket, i, &dp->stats) {
558         ovs_mutex_destroy(&bucket->mutex);
559         free_cacheline(bucket);
560     }
561     ovsthread_stats_destroy(&dp->stats);
562
563     fat_rwlock_wrlock(&dp->queue_rwlock);
564     dp_netdev_destroy_all_queues(dp);
565     fat_rwlock_unlock(&dp->queue_rwlock);
566
567     fat_rwlock_destroy(&dp->queue_rwlock);
568
569     classifier_destroy(&dp->cls);
570     hmap_destroy(&dp->flow_table);
571     ovs_mutex_destroy(&dp->flow_mutex);
572     seq_destroy(dp->port_seq);
573     hmap_destroy(&dp->ports);
574     latch_destroy(&dp->exit_latch);
575     free(CONST_CAST(char *, dp->name));
576     free(dp);
577 }
578
579 static void
580 dp_netdev_unref(struct dp_netdev *dp)
581 {
582     if (dp) {
583         /* Take dp_netdev_mutex so that, if dp->ref_cnt falls to zero, we can't
584          * get a new reference to 'dp' through the 'dp_netdevs' shash. */
585         ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
586         if (ovs_refcount_unref(&dp->ref_cnt) == 1) {
587             dp_netdev_free(dp);
588         }
589         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
590     }
591 }
592
593 static void
594 dpif_netdev_close(struct dpif *dpif)
595 {
596     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
597
598     dp_netdev_unref(dp);
599     free(dpif);
600 }
601
602 static int
603 dpif_netdev_destroy(struct dpif *dpif)
604 {
605     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
606
607     if (!atomic_flag_test_and_set(&dp->destroyed)) {
608         if (ovs_refcount_unref(&dp->ref_cnt) == 1) {
609             /* Can't happen: 'dpif' still owns a reference to 'dp'. */
610             OVS_NOT_REACHED();
611         }
612     }
613
614     return 0;
615 }
616
617 static int
618 dpif_netdev_get_stats(const struct dpif *dpif, struct dpif_dp_stats *stats)
619 {
620     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
621     struct dp_netdev_stats *bucket;
622     size_t i;
623
624     fat_rwlock_rdlock(&dp->cls.rwlock);
625     stats->n_flows = hmap_count(&dp->flow_table);
626     fat_rwlock_unlock(&dp->cls.rwlock);
627
628     stats->n_hit = stats->n_missed = stats->n_lost = 0;
629     OVSTHREAD_STATS_FOR_EACH_BUCKET (bucket, i, &dp->stats) {
630         ovs_mutex_lock(&bucket->mutex);
631         stats->n_hit += bucket->n[DP_STAT_HIT];
632         stats->n_missed += bucket->n[DP_STAT_MISS];
633         stats->n_lost += bucket->n[DP_STAT_LOST];
634         ovs_mutex_unlock(&bucket->mutex);
635     }
636     stats->n_masks = UINT32_MAX;
637     stats->n_mask_hit = UINT64_MAX;
638
639     return 0;
640 }
641
642 static void
643 dp_netdev_reload_pmd_threads(struct dp_netdev *dp)
644 {
645     int i;
646
647     for (i = 0; i < dp->n_pmd_threads; i++) {
648         struct pmd_thread *f = &dp->pmd_threads[i];
649         int id;
650
651         atomic_add(&f->change_seq, 1, &id);
652    }
653 }
654
655 static int
656 do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname, const char *type,
657             odp_port_t port_no)
658     OVS_REQ_WRLOCK(dp->port_rwlock)
659 {
660     struct netdev_saved_flags *sf;
661     struct dp_netdev_port *port;
662     struct netdev *netdev;
663     enum netdev_flags flags;
664     const char *open_type;
665     int error;
666     int i;
667
668     /* XXX reject devices already in some dp_netdev. */
669
670     /* Open and validate network device. */
671     open_type = dpif_netdev_port_open_type(dp->class, type);
672     error = netdev_open(devname, open_type, &netdev);
673     if (error) {
674         return error;
675     }
676     /* XXX reject non-Ethernet devices */
677
678     netdev_get_flags(netdev, &flags);
679     if (flags & NETDEV_LOOPBACK) {
680         VLOG_ERR("%s: cannot add a loopback device", devname);
681         netdev_close(netdev);
682         return EINVAL;
683     }
684
685     port = xzalloc(sizeof *port);
686     port->port_no = port_no;
687     port->netdev = netdev;
688     port->rxq = xmalloc(sizeof *port->rxq * netdev_n_rxq(netdev));
689     port->type = xstrdup(type);
690     for (i = 0; i < netdev_n_rxq(netdev); i++) {
691         error = netdev_rxq_open(netdev, &port->rxq[i], i);
692         if (error
693             && !(error == EOPNOTSUPP && dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class))) {
694             VLOG_ERR("%s: cannot receive packets on this network device (%s)",
695                      devname, ovs_strerror(errno));
696             netdev_close(netdev);
697             return error;
698         }
699     }
700
701     error = netdev_turn_flags_on(netdev, NETDEV_PROMISC, &sf);
702     if (error) {
703         for (i = 0; i < netdev_n_rxq(netdev); i++) {
704             netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
705         }
706         netdev_close(netdev);
707         free(port->rxq);
708         free(port);
709         return error;
710     }
711     port->sf = sf;
712
713     if (netdev_is_pmd(netdev)) {
714         dp->pmd_count++;
715         dp_netdev_set_pmd_threads(dp, NR_THREADS);
716         dp_netdev_reload_pmd_threads(dp);
717     }
718     ovs_refcount_init(&port->ref_cnt);
719
720     hmap_insert(&dp->ports, &port->node, hash_int(odp_to_u32(port_no), 0));
721     seq_change(dp->port_seq);
722
723     return 0;
724 }
725
726 static int
727 dpif_netdev_port_add(struct dpif *dpif, struct netdev *netdev,
728                      odp_port_t *port_nop)
729 {
730     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
731     char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
732     const char *dpif_port;
733     odp_port_t port_no;
734     int error;
735
736     ovs_rwlock_wrlock(&dp->port_rwlock);
737     dpif_port = netdev_vport_get_dpif_port(netdev, namebuf, sizeof namebuf);
738     if (*port_nop != ODPP_NONE) {
739         port_no = *port_nop;
740         error = dp_netdev_lookup_port(dp, *port_nop) ? EBUSY : 0;
741     } else {
742         port_no = choose_port(dp, dpif_port);
743         error = port_no == ODPP_NONE ? EFBIG : 0;
744     }
745     if (!error) {
746         *port_nop = port_no;
747         error = do_add_port(dp, dpif_port, netdev_get_type(netdev), port_no);
748     }
749     ovs_rwlock_unlock(&dp->port_rwlock);
750
751     return error;
752 }
753
754 static int
755 dpif_netdev_port_del(struct dpif *dpif, odp_port_t port_no)
756 {
757     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
758     int error;
759
760     ovs_rwlock_wrlock(&dp->port_rwlock);
761     error = port_no == ODPP_LOCAL ? EINVAL : do_del_port(dp, port_no);
762     ovs_rwlock_unlock(&dp->port_rwlock);
763
764     return error;
765 }
766
767 static bool
768 is_valid_port_number(odp_port_t port_no)
769 {
770     return port_no != ODPP_NONE;
771 }
772
773 static struct dp_netdev_port *
774 dp_netdev_lookup_port(const struct dp_netdev *dp, odp_port_t port_no)
775     OVS_REQ_RDLOCK(dp->port_rwlock)
776 {
777     struct dp_netdev_port *port;
778
779     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (port, node, hash_int(odp_to_u32(port_no), 0),
780                              &dp->ports) {
781         if (port->port_no == port_no) {
782             return port;
783         }
784     }
785     return NULL;
786 }
787
788 static int
789 get_port_by_number(struct dp_netdev *dp,
790                    odp_port_t port_no, struct dp_netdev_port **portp)
791     OVS_REQ_RDLOCK(dp->port_rwlock)
792 {
793     if (!is_valid_port_number(port_no)) {
794         *portp = NULL;
795         return EINVAL;
796     } else {
797         *portp = dp_netdev_lookup_port(dp, port_no);
798         return *portp ? 0 : ENOENT;
799     }
800 }
801
802 static void
803 port_ref(struct dp_netdev_port *port)
804 {
805     if (port) {
806         ovs_refcount_ref(&port->ref_cnt);
807     }
808 }
809
810 static void
811 port_unref(struct dp_netdev_port *port)
812 {
813     if (port && ovs_refcount_unref(&port->ref_cnt) == 1) {
814         int i;
815
816         netdev_close(port->netdev);
817         netdev_restore_flags(port->sf);
818
819         for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
820             netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
821         }
822         free(port->type);
823         free(port);
824     }
825 }
826
827 static int
828 get_port_by_name(struct dp_netdev *dp,
829                  const char *devname, struct dp_netdev_port **portp)
830     OVS_REQ_RDLOCK(dp->port_rwlock)
831 {
832     struct dp_netdev_port *port;
833
834     HMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
835         if (!strcmp(netdev_get_name(port->netdev), devname)) {
836             *portp = port;
837             return 0;
838         }
839     }
840     return ENOENT;
841 }
842
843 static int
844 do_del_port(struct dp_netdev *dp, odp_port_t port_no)
845     OVS_REQ_WRLOCK(dp->port_rwlock)
846 {
847     struct dp_netdev_port *port;
848     int error;
849
850     error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
851     if (error) {
852         return error;
853     }
854
855     hmap_remove(&dp->ports, &port->node);
856     seq_change(dp->port_seq);
857     if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
858         dp_netdev_reload_pmd_threads(dp);
859     }
860
861     port_unref(port);
862     return 0;
863 }
864
865 static void
866 answer_port_query(const struct dp_netdev_port *port,
867                   struct dpif_port *dpif_port)
868 {
869     dpif_port->name = xstrdup(netdev_get_name(port->netdev));
870     dpif_port->type = xstrdup(port->type);
871     dpif_port->port_no = port->port_no;
872 }
873
874 static int
875 dpif_netdev_port_query_by_number(const struct dpif *dpif, odp_port_t port_no,
876                                  struct dpif_port *dpif_port)
877 {
878     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
879     struct dp_netdev_port *port;
880     int error;
881
882     ovs_rwlock_rdlock(&dp->port_rwlock);
883     error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
884     if (!error && dpif_port) {
885         answer_port_query(port, dpif_port);
886     }
887     ovs_rwlock_unlock(&dp->port_rwlock);
888
889     return error;
890 }
891
892 static int
893 dpif_netdev_port_query_by_name(const struct dpif *dpif, const char *devname,
894                                struct dpif_port *dpif_port)
895 {
896     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
897     struct dp_netdev_port *port;
898     int error;
899
900     ovs_rwlock_rdlock(&dp->port_rwlock);
901     error = get_port_by_name(dp, devname, &port);
902     if (!error && dpif_port) {
903         answer_port_query(port, dpif_port);
904     }
905     ovs_rwlock_unlock(&dp->port_rwlock);
906
907     return error;
908 }
909
910 static void
911 dp_netdev_flow_free(struct dp_netdev_flow *flow)
912 {
913     struct dp_netdev_flow_stats *bucket;
914     size_t i;
915
916     OVSTHREAD_STATS_FOR_EACH_BUCKET (bucket, i, &flow->stats) {
917         ovs_mutex_destroy(&bucket->mutex);
918         free_cacheline(bucket);
919     }
920     ovsthread_stats_destroy(&flow->stats);
921
922     cls_rule_destroy(CONST_CAST(struct cls_rule *, &flow->cr));
923     dp_netdev_actions_free(dp_netdev_flow_get_actions(flow));
924     free(flow);
925 }
926
927 static void
928 dp_netdev_remove_flow(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_flow *flow)
929     OVS_REQ_WRLOCK(dp->cls.rwlock)
930     OVS_REQUIRES(dp->flow_mutex)
931 {
932     struct cls_rule *cr = CONST_CAST(struct cls_rule *, &flow->cr);
933     struct hmap_node *node = CONST_CAST(struct hmap_node *, &flow->node);
934
935     classifier_remove(&dp->cls, cr);
936     hmap_remove(&dp->flow_table, node);
937     ovsrcu_postpone(dp_netdev_flow_free, flow);
938 }
939
940 static void
941 dp_netdev_flow_flush(struct dp_netdev *dp)
942 {
943     struct dp_netdev_flow *netdev_flow, *next;
944
945     ovs_mutex_lock(&dp->flow_mutex);
946     fat_rwlock_wrlock(&dp->cls.rwlock);
947     HMAP_FOR_EACH_SAFE (netdev_flow, next, node, &dp->flow_table) {
948         dp_netdev_remove_flow(dp, netdev_flow);
949     }
950     fat_rwlock_unlock(&dp->cls.rwlock);
951     ovs_mutex_unlock(&dp->flow_mutex);
952 }
953
954 static int
955 dpif_netdev_flow_flush(struct dpif *dpif)
956 {
957     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
958
959     dp_netdev_flow_flush(dp);
960     return 0;
961 }
962
963 struct dp_netdev_port_state {
964     uint32_t bucket;
965     uint32_t offset;
966     char *name;
967 };
968
969 static int
970 dpif_netdev_port_dump_start(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void **statep)
971 {
972     *statep = xzalloc(sizeof(struct dp_netdev_port_state));
973     return 0;
974 }
975
976 static int
977 dpif_netdev_port_dump_next(const struct dpif *dpif, void *state_,
978                            struct dpif_port *dpif_port)
979 {
980     struct dp_netdev_port_state *state = state_;
981     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
982     struct hmap_node *node;
983     int retval;
984
985     ovs_rwlock_rdlock(&dp->port_rwlock);
986     node = hmap_at_position(&dp->ports, &state->bucket, &state->offset);
987     if (node) {
988         struct dp_netdev_port *port;
989
990         port = CONTAINER_OF(node, struct dp_netdev_port, node);
991
992         free(state->name);
993         state->name = xstrdup(netdev_get_name(port->netdev));
994         dpif_port->name = state->name;
995         dpif_port->type = port->type;
996         dpif_port->port_no = port->port_no;
997
998         retval = 0;
999     } else {
1000         retval = EOF;
1001     }
1002     ovs_rwlock_unlock(&dp->port_rwlock);
1003
1004     return retval;
1005 }
1006
1007 static int
1008 dpif_netdev_port_dump_done(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void *state_)
1009 {
1010     struct dp_netdev_port_state *state = state_;
1011     free(state->name);
1012     free(state);
1013     return 0;
1014 }
1015
1016 static int
1017 dpif_netdev_port_poll(const struct dpif *dpif_, char **devnamep OVS_UNUSED)
1018 {
1019     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(dpif_);
1020     uint64_t new_port_seq;
1021     int error;
1022
1023     new_port_seq = seq_read(dpif->dp->port_seq);
1024     if (dpif->last_port_seq != new_port_seq) {
1025         dpif->last_port_seq = new_port_seq;
1026         error = ENOBUFS;
1027     } else {
1028         error = EAGAIN;
1029     }
1030
1031     return error;
1032 }
1033
1034 static void
1035 dpif_netdev_port_poll_wait(const struct dpif *dpif_)
1036 {
1037     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(dpif_);
1038
1039     seq_wait(dpif->dp->port_seq, dpif->last_port_seq);
1040 }
1041
1042 static struct dp_netdev_flow *
1043 dp_netdev_flow_cast(const struct cls_rule *cr)
1044 {
1045     return cr ? CONTAINER_OF(cr, struct dp_netdev_flow, cr) : NULL;
1046 }
1047
1048 static struct dp_netdev_flow *
1049 dp_netdev_lookup_flow(const struct dp_netdev *dp, const struct miniflow *key)
1050     OVS_EXCLUDED(dp->cls.rwlock)
1051 {
1052     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1053     struct cls_rule *rule;
1054
1055     fat_rwlock_rdlock(&dp->cls.rwlock);
1056     rule = classifier_lookup_miniflow_first(&dp->cls, key);
1057     netdev_flow = dp_netdev_flow_cast(rule);
1058     fat_rwlock_unlock(&dp->cls.rwlock);
1059
1060     return netdev_flow;
1061 }
1062
1063 static struct dp_netdev_flow *
1064 dp_netdev_find_flow(const struct dp_netdev *dp, const struct flow *flow)
1065     OVS_REQ_RDLOCK(dp->cls.rwlock)
1066 {
1067     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1068
1069     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (netdev_flow, node, flow_hash(flow, 0),
1070                              &dp->flow_table) {
1071         if (flow_equal(&netdev_flow->flow, flow)) {
1072             return netdev_flow;
1073         }
1074     }
1075
1076     return NULL;
1077 }
1078
1079 static void
1080 get_dpif_flow_stats(struct dp_netdev_flow *netdev_flow,
1081                     struct dpif_flow_stats *stats)
1082 {
1083     struct dp_netdev_flow_stats *bucket;
1084     size_t i;
1085
1086     memset(stats, 0, sizeof *stats);
1087     OVSTHREAD_STATS_FOR_EACH_BUCKET (bucket, i, &netdev_flow->stats) {
1088         ovs_mutex_lock(&bucket->mutex);
1089         stats->n_packets += bucket->packet_count;
1090         stats->n_bytes += bucket->byte_count;
1091         stats->used = MAX(stats->used, bucket->used);
1092         stats->tcp_flags |= bucket->tcp_flags;
1093         ovs_mutex_unlock(&bucket->mutex);
1094     }
1095 }
1096
1097 static int
1098 dpif_netdev_mask_from_nlattrs(const struct nlattr *key, uint32_t key_len,
1099                               const struct nlattr *mask_key,
1100                               uint32_t mask_key_len, const struct flow *flow,
1101                               struct flow *mask)
1102 {
1103     if (mask_key_len) {
1104         enum odp_key_fitness fitness;
1105
1106         fitness = odp_flow_key_to_mask(mask_key, mask_key_len, mask, flow);
1107         if (fitness) {
1108             /* This should not happen: it indicates that
1109              * odp_flow_key_from_mask() and odp_flow_key_to_mask()
1110              * disagree on the acceptable form of a mask.  Log the problem
1111              * as an error, with enough details to enable debugging. */
1112             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1113
1114             if (!VLOG_DROP_ERR(&rl)) {
1115                 struct ds s;
1116
1117                 ds_init(&s);
1118                 odp_flow_format(key, key_len, mask_key, mask_key_len, NULL, &s,
1119                                 true);
1120                 VLOG_ERR("internal error parsing flow mask %s (%s)",
1121                          ds_cstr(&s), odp_key_fitness_to_string(fitness));
1122                 ds_destroy(&s);
1123             }
1124
1125             return EINVAL;
1126         }
1127     } else {
1128         enum mf_field_id id;
1129         /* No mask key, unwildcard everything except fields whose
1130          * prerequisities are not met. */
1131         memset(mask, 0x0, sizeof *mask);
1132
1133         for (id = 0; id < MFF_N_IDS; ++id) {
1134             /* Skip registers and metadata. */
1135             if (!(id >= MFF_REG0 && id < MFF_REG0 + FLOW_N_REGS)
1136                 && id != MFF_METADATA) {
1137                 const struct mf_field *mf = mf_from_id(id);
1138                 if (mf_are_prereqs_ok(mf, flow)) {
1139                     mf_mask_field(mf, mask);
1140                 }
1141             }
1142         }
1143     }
1144
1145     /* Force unwildcard the in_port.
1146      *
1147      * We need to do this even in the case where we unwildcard "everything"
1148      * above because "everything" only includes the 16-bit OpenFlow port number
1149      * mask->in_port.ofp_port, which only covers half of the 32-bit datapath
1150      * port number mask->in_port.odp_port. */
1151     mask->in_port.odp_port = u32_to_odp(UINT32_MAX);
1152
1153     return 0;
1154 }
1155
1156 static int
1157 dpif_netdev_flow_from_nlattrs(const struct nlattr *key, uint32_t key_len,
1158                               struct flow *flow)
1159 {
1160     odp_port_t in_port;
1161
1162     if (odp_flow_key_to_flow(key, key_len, flow)) {
1163         /* This should not happen: it indicates that odp_flow_key_from_flow()
1164          * and odp_flow_key_to_flow() disagree on the acceptable form of a
1165          * flow.  Log the problem as an error, with enough details to enable
1166          * debugging. */
1167         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1168
1169         if (!VLOG_DROP_ERR(&rl)) {
1170             struct ds s;
1171
1172             ds_init(&s);
1173             odp_flow_format(key, key_len, NULL, 0, NULL, &s, true);
1174             VLOG_ERR("internal error parsing flow key %s", ds_cstr(&s));
1175             ds_destroy(&s);
1176         }
1177
1178         return EINVAL;
1179     }
1180
1181     in_port = flow->in_port.odp_port;
1182     if (!is_valid_port_number(in_port) && in_port != ODPP_NONE) {
1183         return EINVAL;
1184     }
1185
1186     return 0;
1187 }
1188
1189 static int
1190 dpif_netdev_flow_get(const struct dpif *dpif,
1191                      const struct nlattr *nl_key, size_t nl_key_len,
1192                      struct ofpbuf **actionsp, struct dpif_flow_stats *stats)
1193 {
1194     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1195     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1196     struct flow key;
1197     int error;
1198
1199     error = dpif_netdev_flow_from_nlattrs(nl_key, nl_key_len, &key);
1200     if (error) {
1201         return error;
1202     }
1203
1204     fat_rwlock_rdlock(&dp->cls.rwlock);
1205     netdev_flow = dp_netdev_find_flow(dp, &key);
1206     fat_rwlock_unlock(&dp->cls.rwlock);
1207
1208     if (netdev_flow) {
1209         if (stats) {
1210             get_dpif_flow_stats(netdev_flow, stats);
1211         }
1212
1213         if (actionsp) {
1214             struct dp_netdev_actions *actions;
1215
1216             actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
1217             *actionsp = ofpbuf_clone_data(actions->actions, actions->size);
1218         }
1219      } else {
1220         error = ENOENT;
1221     }
1222
1223     return error;
1224 }
1225
1226 static int
1227 dp_netdev_flow_add(struct dp_netdev *dp, const struct flow *flow,
1228                    const struct flow_wildcards *wc,
1229                    const struct nlattr *actions,
1230                    size_t actions_len)
1231     OVS_REQUIRES(dp->flow_mutex)
1232 {
1233     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1234     struct match match;
1235
1236     netdev_flow = xzalloc(sizeof *netdev_flow);
1237     *CONST_CAST(struct flow *, &netdev_flow->flow) = *flow;
1238
1239     ovsthread_stats_init(&netdev_flow->stats);
1240
1241     ovsrcu_set(&netdev_flow->actions,
1242                dp_netdev_actions_create(actions, actions_len));
1243
1244     match_init(&match, flow, wc);
1245     cls_rule_init(CONST_CAST(struct cls_rule *, &netdev_flow->cr),
1246                   &match, NETDEV_RULE_PRIORITY);
1247     fat_rwlock_wrlock(&dp->cls.rwlock);
1248     classifier_insert(&dp->cls,
1249                       CONST_CAST(struct cls_rule *, &netdev_flow->cr));
1250     hmap_insert(&dp->flow_table,
1251                 CONST_CAST(struct hmap_node *, &netdev_flow->node),
1252                 flow_hash(flow, 0));
1253     fat_rwlock_unlock(&dp->cls.rwlock);
1254
1255     return 0;
1256 }
1257
1258 static void
1259 clear_stats(struct dp_netdev_flow *netdev_flow)
1260 {
1261     struct dp_netdev_flow_stats *bucket;
1262     size_t i;
1263
1264     OVSTHREAD_STATS_FOR_EACH_BUCKET (bucket, i, &netdev_flow->stats) {
1265         ovs_mutex_lock(&bucket->mutex);
1266         bucket->used = 0;
1267         bucket->packet_count = 0;
1268         bucket->byte_count = 0;
1269         bucket->tcp_flags = 0;
1270         ovs_mutex_unlock(&bucket->mutex);
1271     }
1272 }
1273
1274 static int
1275 dpif_netdev_flow_put(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_put *put)
1276 {
1277     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1278     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1279     struct flow flow;
1280     struct miniflow miniflow;
1281     struct flow_wildcards wc;
1282     int error;
1283
1284     error = dpif_netdev_flow_from_nlattrs(put->key, put->key_len, &flow);
1285     if (error) {
1286         return error;
1287     }
1288     error = dpif_netdev_mask_from_nlattrs(put->key, put->key_len,
1289                                           put->mask, put->mask_len,
1290                                           &flow, &wc.masks);
1291     if (error) {
1292         return error;
1293     }
1294     miniflow_init(&miniflow, &flow);
1295
1296     ovs_mutex_lock(&dp->flow_mutex);
1297     netdev_flow = dp_netdev_lookup_flow(dp, &miniflow);
1298     if (!netdev_flow) {
1299         if (put->flags & DPIF_FP_CREATE) {
1300             if (hmap_count(&dp->flow_table) < MAX_FLOWS) {
1301                 if (put->stats) {
1302                     memset(put->stats, 0, sizeof *put->stats);
1303                 }
1304                 error = dp_netdev_flow_add(dp, &flow, &wc, put->actions,
1305                                            put->actions_len);
1306             } else {
1307                 error = EFBIG;
1308             }
1309         } else {
1310             error = ENOENT;
1311         }
1312     } else {
1313         if (put->flags & DPIF_FP_MODIFY
1314             && flow_equal(&flow, &netdev_flow->flow)) {
1315             struct dp_netdev_actions *new_actions;
1316             struct dp_netdev_actions *old_actions;
1317
1318             new_actions = dp_netdev_actions_create(put->actions,
1319                                                    put->actions_len);
1320
1321             old_actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
1322             ovsrcu_set(&netdev_flow->actions, new_actions);
1323
1324             if (put->stats) {
1325                 get_dpif_flow_stats(netdev_flow, put->stats);
1326             }
1327             if (put->flags & DPIF_FP_ZERO_STATS) {
1328                 clear_stats(netdev_flow);
1329             }
1330
1331             ovsrcu_postpone(dp_netdev_actions_free, old_actions);
1332         } else if (put->flags & DPIF_FP_CREATE) {
1333             error = EEXIST;
1334         } else {
1335             /* Overlapping flow. */
1336             error = EINVAL;
1337         }
1338     }
1339     ovs_mutex_unlock(&dp->flow_mutex);
1340
1341     return error;
1342 }
1343
1344 static int
1345 dpif_netdev_flow_del(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_del *del)
1346 {
1347     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1348     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1349     struct flow key;
1350     int error;
1351
1352     error = dpif_netdev_flow_from_nlattrs(del->key, del->key_len, &key);
1353     if (error) {
1354         return error;
1355     }
1356
1357     ovs_mutex_lock(&dp->flow_mutex);
1358     fat_rwlock_wrlock(&dp->cls.rwlock);
1359     netdev_flow = dp_netdev_find_flow(dp, &key);
1360     if (netdev_flow) {
1361         if (del->stats) {
1362             get_dpif_flow_stats(netdev_flow, del->stats);
1363         }
1364         dp_netdev_remove_flow(dp, netdev_flow);
1365     } else {
1366         error = ENOENT;
1367     }
1368     fat_rwlock_unlock(&dp->cls.rwlock);
1369     ovs_mutex_unlock(&dp->flow_mutex);
1370
1371     return error;
1372 }
1373
1374 struct dp_netdev_flow_state {
1375     struct odputil_keybuf keybuf;
1376     struct odputil_keybuf maskbuf;
1377     struct dpif_flow_stats stats;
1378 };
1379
1380 struct dp_netdev_flow_iter {
1381     uint32_t bucket;
1382     uint32_t offset;
1383     int status;
1384     struct ovs_mutex mutex;
1385 };
1386
1387 static void
1388 dpif_netdev_flow_dump_state_init(void **statep)
1389 {
1390     struct dp_netdev_flow_state *state;
1391
1392     *statep = state = xmalloc(sizeof *state);
1393 }
1394
1395 static void
1396 dpif_netdev_flow_dump_state_uninit(void *state_)
1397 {
1398     struct dp_netdev_flow_state *state = state_;
1399
1400     free(state);
1401 }
1402
1403 static int
1404 dpif_netdev_flow_dump_start(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void **iterp)
1405 {
1406     struct dp_netdev_flow_iter *iter;
1407
1408     *iterp = iter = xmalloc(sizeof *iter);
1409     iter->bucket = 0;
1410     iter->offset = 0;
1411     iter->status = 0;
1412     ovs_mutex_init(&iter->mutex);
1413     return 0;
1414 }
1415
1416 /* XXX the caller must use 'actions' without quiescing */
1417 static int
1418 dpif_netdev_flow_dump_next(const struct dpif *dpif, void *iter_, void *state_,
1419                            const struct nlattr **key, size_t *key_len,
1420                            const struct nlattr **mask, size_t *mask_len,
1421                            const struct nlattr **actions, size_t *actions_len,
1422                            const struct dpif_flow_stats **stats)
1423 {
1424     struct dp_netdev_flow_iter *iter = iter_;
1425     struct dp_netdev_flow_state *state = state_;
1426     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1427     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1428     struct flow_wildcards wc;
1429     int error;
1430
1431     ovs_mutex_lock(&iter->mutex);
1432     error = iter->status;
1433     if (!error) {
1434         struct hmap_node *node;
1435
1436         fat_rwlock_rdlock(&dp->cls.rwlock);
1437         node = hmap_at_position(&dp->flow_table, &iter->bucket, &iter->offset);
1438         if (node) {
1439             netdev_flow = CONTAINER_OF(node, struct dp_netdev_flow, node);
1440         }
1441         fat_rwlock_unlock(&dp->cls.rwlock);
1442         if (!node) {
1443             iter->status = error = EOF;
1444         }
1445     }
1446     ovs_mutex_unlock(&iter->mutex);
1447     if (error) {
1448         return error;
1449     }
1450
1451     minimask_expand(&netdev_flow->cr.match.mask, &wc);
1452
1453     if (key) {
1454         struct ofpbuf buf;
1455
1456         ofpbuf_use_stack(&buf, &state->keybuf, sizeof state->keybuf);
1457         odp_flow_key_from_flow(&buf, &netdev_flow->flow, &wc.masks,
1458                                netdev_flow->flow.in_port.odp_port);
1459
1460         *key = ofpbuf_data(&buf);
1461         *key_len = ofpbuf_size(&buf);
1462     }
1463
1464     if (key && mask) {
1465         struct ofpbuf buf;
1466
1467         ofpbuf_use_stack(&buf, &state->maskbuf, sizeof state->maskbuf);
1468         odp_flow_key_from_mask(&buf, &wc.masks, &netdev_flow->flow,
1469                                odp_to_u32(wc.masks.in_port.odp_port),
1470                                SIZE_MAX);
1471
1472         *mask = ofpbuf_data(&buf);
1473         *mask_len = ofpbuf_size(&buf);
1474     }
1475
1476     if (actions || stats) {
1477         if (actions) {
1478             struct dp_netdev_actions *dp_actions =
1479                 dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
1480
1481             *actions = dp_actions->actions;
1482             *actions_len = dp_actions->size;
1483         }
1484
1485         if (stats) {
1486             get_dpif_flow_stats(netdev_flow, &state->stats);
1487             *stats = &state->stats;
1488         }
1489     }
1490
1491     return 0;
1492 }
1493
1494 static int
1495 dpif_netdev_flow_dump_done(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void *iter_)
1496 {
1497     struct dp_netdev_flow_iter *iter = iter_;
1498
1499     ovs_mutex_destroy(&iter->mutex);
1500     free(iter);
1501     return 0;
1502 }
1503
1504 static int
1505 dpif_netdev_execute(struct dpif *dpif, struct dpif_execute *execute)
1506 {
1507     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1508     struct pkt_metadata *md = &execute->md;
1509     struct {
1510         struct miniflow flow;
1511         uint32_t buf[FLOW_U32S];
1512     } key;
1513
1514     if (ofpbuf_size(execute->packet) < ETH_HEADER_LEN ||
1515         ofpbuf_size(execute->packet) > UINT16_MAX) {
1516         return EINVAL;
1517     }
1518
1519     /* Extract flow key. */
1520     miniflow_initialize(&key.flow, key.buf);
1521     miniflow_extract(execute->packet, md, &key.flow);
1522
1523     ovs_rwlock_rdlock(&dp->port_rwlock);
1524     dp_netdev_execute_actions(dp, &key.flow, execute->packet, false, md,
1525                               execute->actions, execute->actions_len);
1526     ovs_rwlock_unlock(&dp->port_rwlock);
1527
1528     return 0;
1529 }
1530
1531 static void
1532 dp_netdev_destroy_all_queues(struct dp_netdev *dp)
1533     OVS_REQ_WRLOCK(dp->queue_rwlock)
1534 {
1535     size_t i;
1536
1537     dp_netdev_purge_queues(dp);
1538
1539     for (i = 0; i < dp->n_handlers; i++) {
1540         struct dp_netdev_queue *q = &dp->handler_queues[i];
1541
1542         ovs_mutex_destroy(&q->mutex);
1543         seq_destroy(q->seq);
1544     }
1545     free(dp->handler_queues);
1546     dp->handler_queues = NULL;
1547     dp->n_handlers = 0;
1548 }
1549
1550 static void
1551 dp_netdev_refresh_queues(struct dp_netdev *dp, uint32_t n_handlers)
1552     OVS_REQ_WRLOCK(dp->queue_rwlock)
1553 {
1554     if (dp->n_handlers != n_handlers) {
1555         size_t i;
1556
1557         dp_netdev_destroy_all_queues(dp);
1558
1559         dp->n_handlers = n_handlers;
1560         dp->handler_queues = xzalloc(n_handlers * sizeof *dp->handler_queues);
1561
1562         for (i = 0; i < n_handlers; i++) {
1563             struct dp_netdev_queue *q = &dp->handler_queues[i];
1564
1565             ovs_mutex_init(&q->mutex);
1566             q->seq = seq_create();
1567         }
1568     }
1569 }
1570
1571 static int
1572 dpif_netdev_recv_set(struct dpif *dpif, bool enable)
1573 {
1574     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1575
1576     if ((dp->handler_queues != NULL) == enable) {
1577         return 0;
1578     }
1579
1580     fat_rwlock_wrlock(&dp->queue_rwlock);
1581     if (!enable) {
1582         dp_netdev_destroy_all_queues(dp);
1583     } else {
1584         dp_netdev_refresh_queues(dp, 1);
1585     }
1586     fat_rwlock_unlock(&dp->queue_rwlock);
1587
1588     return 0;
1589 }
1590
1591 static int
1592 dpif_netdev_handlers_set(struct dpif *dpif, uint32_t n_handlers)
1593 {
1594     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1595
1596     fat_rwlock_wrlock(&dp->queue_rwlock);
1597     if (dp->handler_queues) {
1598         dp_netdev_refresh_queues(dp, n_handlers);
1599     }
1600     fat_rwlock_unlock(&dp->queue_rwlock);
1601
1602     return 0;
1603 }
1604
1605 static int
1606 dpif_netdev_queue_to_priority(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED,
1607                               uint32_t queue_id, uint32_t *priority)
1608 {
1609     *priority = queue_id;
1610     return 0;
1611 }
1612
1613 static bool
1614 dp_netdev_recv_check(const struct dp_netdev *dp, const uint32_t handler_id)
1615     OVS_REQ_RDLOCK(dp->queue_rwlock)
1616 {
1617     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1618
1619     if (!dp->handler_queues) {
1620         VLOG_WARN_RL(&rl, "receiving upcall disabled");
1621         return false;
1622     }
1623
1624     if (handler_id >= dp->n_handlers) {
1625         VLOG_WARN_RL(&rl, "handler index out of bound");
1626         return false;
1627     }
1628
1629     return true;
1630 }
1631
1632 static int
1633 dpif_netdev_recv(struct dpif *dpif, uint32_t handler_id,
1634                  struct dpif_upcall *upcall, struct ofpbuf *buf)
1635 {
1636     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1637     struct dp_netdev_queue *q;
1638     int error = 0;
1639
1640     fat_rwlock_rdlock(&dp->queue_rwlock);
1641
1642     if (!dp_netdev_recv_check(dp, handler_id)) {
1643         error = EAGAIN;
1644         goto out;
1645     }
1646
1647     q = &dp->handler_queues[handler_id];
1648     ovs_mutex_lock(&q->mutex);
1649     if (q->head != q->tail) {
1650         struct dp_netdev_upcall *u = &q->upcalls[q->tail++ & QUEUE_MASK];
1651
1652         *upcall = u->upcall;
1653
1654         ofpbuf_uninit(buf);
1655         *buf = u->buf;
1656     } else {
1657         error = EAGAIN;
1658     }
1659     ovs_mutex_unlock(&q->mutex);
1660
1661 out:
1662     fat_rwlock_unlock(&dp->queue_rwlock);
1663
1664     return error;
1665 }
1666
1667 static void
1668 dpif_netdev_recv_wait(struct dpif *dpif, uint32_t handler_id)
1669 {
1670     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1671     struct dp_netdev_queue *q;
1672     uint64_t seq;
1673
1674     fat_rwlock_rdlock(&dp->queue_rwlock);
1675
1676     if (!dp_netdev_recv_check(dp, handler_id)) {
1677         goto out;
1678     }
1679
1680     q = &dp->handler_queues[handler_id];
1681     ovs_mutex_lock(&q->mutex);
1682     seq = seq_read(q->seq);
1683     if (q->head != q->tail) {
1684         poll_immediate_wake();
1685     } else {
1686         seq_wait(q->seq, seq);
1687     }
1688
1689     ovs_mutex_unlock(&q->mutex);
1690
1691 out:
1692     fat_rwlock_unlock(&dp->queue_rwlock);
1693 }
1694
1695 static void
1696 dpif_netdev_recv_purge(struct dpif *dpif)
1697 {
1698     struct dpif_netdev *dpif_netdev = dpif_netdev_cast(dpif);
1699
1700     fat_rwlock_wrlock(&dpif_netdev->dp->queue_rwlock);
1701     dp_netdev_purge_queues(dpif_netdev->dp);
1702     fat_rwlock_unlock(&dpif_netdev->dp->queue_rwlock);
1703 }
1704 \f
1705 /* Creates and returns a new 'struct dp_netdev_actions', with a reference count
1706  * of 1, whose actions are a copy of from the 'ofpacts_len' bytes of
1707  * 'ofpacts'. */
1708 struct dp_netdev_actions *
1709 dp_netdev_actions_create(const struct nlattr *actions, size_t size)
1710 {
1711     struct dp_netdev_actions *netdev_actions;
1712
1713     netdev_actions = xmalloc(sizeof *netdev_actions);
1714     netdev_actions->actions = xmemdup(actions, size);
1715     netdev_actions->size = size;
1716
1717     return netdev_actions;
1718 }
1719
1720 struct dp_netdev_actions *
1721 dp_netdev_flow_get_actions(const struct dp_netdev_flow *flow)
1722 {
1723     return ovsrcu_get(struct dp_netdev_actions *, &flow->actions);
1724 }
1725
1726 static void
1727 dp_netdev_actions_free(struct dp_netdev_actions *actions)
1728 {
1729     free(actions->actions);
1730     free(actions);
1731 }
1732 \f
1733
1734 static void
1735 dp_netdev_process_rxq_port(struct dp_netdev *dp,
1736                           struct dp_netdev_port *port,
1737                           struct netdev_rxq *rxq)
1738 {
1739     struct ofpbuf *packet[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
1740     int error, c;
1741
1742     error = netdev_rxq_recv(rxq, packet, &c);
1743     if (!error) {
1744         struct pkt_metadata md = PKT_METADATA_INITIALIZER(port->port_no);
1745         int i;
1746
1747         for (i = 0; i < c; i++) {
1748             dp_netdev_port_input(dp, packet[i], &md);
1749         }
1750     } else if (error != EAGAIN && error != EOPNOTSUPP) {
1751         static struct vlog_rate_limit rl
1752             = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1753
1754         VLOG_ERR_RL(&rl, "error receiving data from %s: %s",
1755                     netdev_get_name(port->netdev),
1756                     ovs_strerror(error));
1757     }
1758 }
1759
1760 static void
1761 dpif_netdev_run(struct dpif *dpif)
1762 {
1763     struct dp_netdev_port *port;
1764     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1765
1766     ovs_rwlock_rdlock(&dp->port_rwlock);
1767
1768     HMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
1769         if (!netdev_is_pmd(port->netdev)) {
1770             int i;
1771
1772             for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
1773                 dp_netdev_process_rxq_port(dp, port, port->rxq[i]);
1774             }
1775         }
1776     }
1777
1778     ovs_rwlock_unlock(&dp->port_rwlock);
1779 }
1780
1781 static void
1782 dpif_netdev_wait(struct dpif *dpif)
1783 {
1784     struct dp_netdev_port *port;
1785     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1786
1787     ovs_rwlock_rdlock(&dp->port_rwlock);
1788
1789     HMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
1790         if (!netdev_is_pmd(port->netdev)) {
1791             int i;
1792
1793             for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
1794                 netdev_rxq_wait(port->rxq[i]);
1795             }
1796         }
1797     }
1798     ovs_rwlock_unlock(&dp->port_rwlock);
1799 }
1800
1801 struct rxq_poll {
1802     struct dp_netdev_port *port;
1803     struct netdev_rxq *rx;
1804 };
1805
1806 static int
1807 pmd_load_queues(struct pmd_thread *f,
1808                 struct rxq_poll **ppoll_list, int poll_cnt)
1809 {
1810     struct dp_netdev *dp = f->dp;
1811     struct rxq_poll *poll_list = *ppoll_list;
1812     struct dp_netdev_port *port;
1813     int id = f->id;
1814     int index;
1815     int i;
1816
1817     /* Simple scheduler for netdev rx polling. */
1818     ovs_rwlock_rdlock(&dp->port_rwlock);
1819     for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
1820          port_unref(poll_list[i].port);
1821     }
1822
1823     poll_cnt = 0;
1824     index = 0;
1825
1826     HMAP_FOR_EACH (port, node, &f->dp->ports) {
1827         if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
1828             int i;
1829
1830             for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
1831                 if ((index % dp->n_pmd_threads) == id) {
1832                     poll_list = xrealloc(poll_list, sizeof *poll_list * (poll_cnt + 1));
1833
1834                     port_ref(port);
1835                     poll_list[poll_cnt].port = port;
1836                     poll_list[poll_cnt].rx = port->rxq[i];
1837                     poll_cnt++;
1838                 }
1839                 index++;
1840             }
1841         }
1842     }
1843
1844     ovs_rwlock_unlock(&dp->port_rwlock);
1845     *ppoll_list = poll_list;
1846     return poll_cnt;
1847 }
1848
1849 static void *
1850 pmd_thread_main(void *f_)
1851 {
1852     struct pmd_thread *f = f_;
1853     struct dp_netdev *dp = f->dp;
1854     unsigned int lc = 0;
1855     struct rxq_poll *poll_list;
1856     unsigned int port_seq;
1857     int poll_cnt;
1858     int i;
1859
1860     poll_cnt = 0;
1861     poll_list = NULL;
1862
1863     pmd_thread_setaffinity_cpu(f->id);
1864 reload:
1865     poll_cnt = pmd_load_queues(f, &poll_list, poll_cnt);
1866     atomic_read(&f->change_seq, &port_seq);
1867
1868     for (;;) {
1869         unsigned int c_port_seq;
1870         int i;
1871
1872         for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
1873             dp_netdev_process_rxq_port(dp,  poll_list[i].port, poll_list[i].rx);
1874         }
1875
1876         if (lc++ > 1024) {
1877             ovsrcu_quiesce();
1878
1879             /* TODO: need completely userspace based signaling method.
1880              * to keep this thread entirely in userspace.
1881              * For now using atomic counter. */
1882             lc = 0;
1883             atomic_read_explicit(&f->change_seq, &c_port_seq, memory_order_consume);
1884             if (c_port_seq != port_seq) {
1885                 break;
1886             }
1887         }
1888     }
1889
1890     if (!latch_is_set(&f->dp->exit_latch)){
1891         goto reload;
1892     }
1893
1894     for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
1895          port_unref(poll_list[i].port);
1896     }
1897
1898     free(poll_list);
1899     return NULL;
1900 }
1901
1902 static void
1903 dp_netdev_set_pmd_threads(struct dp_netdev *dp, int n)
1904 {
1905     int i;
1906
1907     if (n == dp->n_pmd_threads) {
1908         return;
1909     }
1910
1911     /* Stop existing threads. */
1912     latch_set(&dp->exit_latch);
1913     dp_netdev_reload_pmd_threads(dp);
1914     for (i = 0; i < dp->n_pmd_threads; i++) {
1915         struct pmd_thread *f = &dp->pmd_threads[i];
1916
1917         xpthread_join(f->thread, NULL);
1918     }
1919     latch_poll(&dp->exit_latch);
1920     free(dp->pmd_threads);
1921
1922     /* Start new threads. */
1923     dp->pmd_threads = xmalloc(n * sizeof *dp->pmd_threads);
1924     dp->n_pmd_threads = n;
1925
1926     for (i = 0; i < n; i++) {
1927         struct pmd_thread *f = &dp->pmd_threads[i];
1928
1929         f->dp = dp;
1930         f->id = i;
1931         atomic_store(&f->change_seq, 1);
1932
1933         /* Each thread will distribute all devices rx-queues among
1934          * themselves. */
1935         f->thread = ovs_thread_create("pmd", pmd_thread_main, f);
1936     }
1937 }
1938
1939 \f
1940 static void *
1941 dp_netdev_flow_stats_new_cb(void)
1942 {
1943     struct dp_netdev_flow_stats *bucket = xzalloc_cacheline(sizeof *bucket);
1944     ovs_mutex_init(&bucket->mutex);
1945     return bucket;
1946 }
1947
1948 static void
1949 dp_netdev_flow_used(struct dp_netdev_flow *netdev_flow,
1950                     const struct ofpbuf *packet,
1951                     const struct miniflow *key)
1952 {
1953     uint16_t tcp_flags = miniflow_get_tcp_flags(key);
1954     long long int now = time_msec();
1955     struct dp_netdev_flow_stats *bucket;
1956
1957     bucket = ovsthread_stats_bucket_get(&netdev_flow->stats,
1958                                         dp_netdev_flow_stats_new_cb);
1959
1960     ovs_mutex_lock(&bucket->mutex);
1961     bucket->used = MAX(now, bucket->used);
1962     bucket->packet_count++;
1963     bucket->byte_count += ofpbuf_size(packet);
1964     bucket->tcp_flags |= tcp_flags;
1965     ovs_mutex_unlock(&bucket->mutex);
1966 }
1967
1968 static void *
1969 dp_netdev_stats_new_cb(void)
1970 {
1971     struct dp_netdev_stats *bucket = xzalloc_cacheline(sizeof *bucket);
1972     ovs_mutex_init(&bucket->mutex);
1973     return bucket;
1974 }
1975
1976 static void
1977 dp_netdev_count_packet(struct dp_netdev *dp, enum dp_stat_type type)
1978 {
1979     struct dp_netdev_stats *bucket;
1980
1981     bucket = ovsthread_stats_bucket_get(&dp->stats, dp_netdev_stats_new_cb);
1982     ovs_mutex_lock(&bucket->mutex);
1983     bucket->n[type]++;
1984     ovs_mutex_unlock(&bucket->mutex);
1985 }
1986
1987 static void
1988 dp_netdev_input(struct dp_netdev *dp, struct ofpbuf *packet,
1989                 struct pkt_metadata *md)
1990     OVS_REQ_RDLOCK(dp->port_rwlock)
1991 {
1992     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1993     struct {
1994         struct miniflow flow;
1995         uint32_t buf[FLOW_U32S];
1996     } key;
1997
1998     if (ofpbuf_size(packet) < ETH_HEADER_LEN) {
1999         ofpbuf_delete(packet);
2000         return;
2001     }
2002     miniflow_initialize(&key.flow, key.buf);
2003     miniflow_extract(packet, md, &key.flow);
2004
2005     netdev_flow = dp_netdev_lookup_flow(dp, &key.flow);
2006     if (netdev_flow) {
2007         struct dp_netdev_actions *actions;
2008
2009         dp_netdev_flow_used(netdev_flow, packet, &key.flow);
2010
2011         actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
2012         dp_netdev_execute_actions(dp, &key.flow, packet, true, md,
2013                                   actions->actions, actions->size);
2014         dp_netdev_count_packet(dp, DP_STAT_HIT);
2015     } else if (dp->handler_queues) {
2016         dp_netdev_count_packet(dp, DP_STAT_MISS);
2017         dp_netdev_output_userspace(dp, packet,
2018                                    miniflow_hash_5tuple(&key.flow, 0)
2019                                    % dp->n_handlers,
2020                                    DPIF_UC_MISS, &key.flow, NULL);
2021         ofpbuf_delete(packet);
2022     }
2023 }
2024
2025 static void
2026 dp_netdev_port_input(struct dp_netdev *dp, struct ofpbuf *packet,
2027                      struct pkt_metadata *md)
2028     OVS_REQ_RDLOCK(dp->port_rwlock)
2029 {
2030     uint32_t *recirc_depth = recirc_depth_get();
2031
2032     *recirc_depth = 0;
2033     dp_netdev_input(dp, packet, md);
2034 }
2035
2036 static int
2037 dp_netdev_output_userspace(struct dp_netdev *dp, struct ofpbuf *packet,
2038                            int queue_no, int type, const struct miniflow *key,
2039                            const struct nlattr *userdata)
2040 {
2041     struct dp_netdev_queue *q;
2042     int error;
2043
2044     fat_rwlock_rdlock(&dp->queue_rwlock);
2045     q = &dp->handler_queues[queue_no];
2046     ovs_mutex_lock(&q->mutex);
2047     if (q->head - q->tail < MAX_QUEUE_LEN) {
2048         struct dp_netdev_upcall *u = &q->upcalls[q->head++ & QUEUE_MASK];
2049         struct dpif_upcall *upcall = &u->upcall;
2050         struct ofpbuf *buf = &u->buf;
2051         size_t buf_size;
2052         struct flow flow;
2053
2054         upcall->type = type;
2055
2056         /* Allocate buffer big enough for everything. */
2057         buf_size = ODPUTIL_FLOW_KEY_BYTES;
2058         if (userdata) {
2059             buf_size += NLA_ALIGN(userdata->nla_len);
2060         }
2061         buf_size += ofpbuf_size(packet);
2062         ofpbuf_init(buf, buf_size);
2063
2064         /* Put ODP flow. */
2065         miniflow_expand(key, &flow);
2066         odp_flow_key_from_flow(buf, &flow, NULL, flow.in_port.odp_port);
2067         upcall->key = ofpbuf_data(buf);
2068         upcall->key_len = ofpbuf_size(buf);
2069
2070         /* Put userdata. */
2071         if (userdata) {
2072             upcall->userdata = ofpbuf_put(buf, userdata,
2073                                           NLA_ALIGN(userdata->nla_len));
2074         }
2075
2076         ofpbuf_set_data(&upcall->packet,
2077                         ofpbuf_put(buf, ofpbuf_data(packet), ofpbuf_size(packet)));
2078         ofpbuf_set_size(&upcall->packet, ofpbuf_size(packet));
2079
2080         seq_change(q->seq);
2081
2082         error = 0;
2083     } else {
2084         dp_netdev_count_packet(dp, DP_STAT_LOST);
2085         error = ENOBUFS;
2086     }
2087     ovs_mutex_unlock(&q->mutex);
2088     fat_rwlock_unlock(&dp->queue_rwlock);
2089
2090     return error;
2091 }
2092
2093 struct dp_netdev_execute_aux {
2094     struct dp_netdev *dp;
2095     const struct miniflow *key;
2096 };
2097
2098 static void
2099 dp_execute_cb(void *aux_, struct ofpbuf *packet,
2100               struct pkt_metadata *md,
2101               const struct nlattr *a, bool may_steal)
2102     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2103 {
2104     struct dp_netdev_execute_aux *aux = aux_;
2105     int type = nl_attr_type(a);
2106     struct dp_netdev_port *p;
2107     uint32_t *depth = recirc_depth_get();
2108
2109     switch ((enum ovs_action_attr)type) {
2110     case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
2111         p = dp_netdev_lookup_port(aux->dp, u32_to_odp(nl_attr_get_u32(a)));
2112         if (p) {
2113             netdev_send(p->netdev, packet, may_steal);
2114         }
2115         break;
2116
2117     case OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE: {
2118         const struct nlattr *userdata;
2119
2120         userdata = nl_attr_find_nested(a, OVS_USERSPACE_ATTR_USERDATA);
2121
2122         dp_netdev_output_userspace(aux->dp, packet,
2123                                    miniflow_hash_5tuple(aux->key, 0)
2124                                        % aux->dp->n_handlers,
2125                                    DPIF_UC_ACTION, aux->key,
2126                                    userdata);
2127
2128         if (may_steal) {
2129             ofpbuf_delete(packet);
2130         }
2131         break;
2132     }
2133
2134     case OVS_ACTION_ATTR_HASH: {
2135         const struct ovs_action_hash *hash_act;
2136         uint32_t hash;
2137
2138         hash_act = nl_attr_get(a);
2139         if (hash_act->hash_alg == OVS_HASH_ALG_L4) {
2140             /* Hash need not be symmetric, nor does it need to include
2141              * L2 fields. */
2142             hash = miniflow_hash_5tuple(aux->key, hash_act->hash_basis);
2143             if (!hash) {
2144                 hash = 1; /* 0 is not valid */
2145             }
2146
2147         } else {
2148             VLOG_WARN("Unknown hash algorithm specified for the hash action.");
2149             hash = 2;
2150         }
2151
2152         md->dp_hash = hash;
2153         break;
2154     }
2155
2156     case OVS_ACTION_ATTR_RECIRC:
2157         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
2158             struct pkt_metadata recirc_md = *md;
2159             struct ofpbuf *recirc_packet;
2160
2161             recirc_packet = may_steal ? packet : ofpbuf_clone(packet);
2162             recirc_md.recirc_id = nl_attr_get_u32(a);
2163
2164             (*depth)++;
2165             dp_netdev_input(aux->dp, recirc_packet, &recirc_md);
2166             (*depth)--;
2167
2168             break;
2169         } else {
2170             VLOG_WARN("Packet dropped. Max recirculation depth exceeded.");
2171         }
2172         break;
2173
2174     case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
2175     case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
2176     case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_MPLS:
2177     case OVS_ACTION_ATTR_POP_MPLS:
2178     case OVS_ACTION_ATTR_SET:
2179     case OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE:
2180     case OVS_ACTION_ATTR_UNSPEC:
2181     case __OVS_ACTION_ATTR_MAX:
2182         OVS_NOT_REACHED();
2183     }
2184 }
2185
2186 static void
2187 dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev *dp, const struct miniflow *key,
2188                           struct ofpbuf *packet, bool may_steal,
2189                           struct pkt_metadata *md,
2190                           const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
2191 {
2192     struct dp_netdev_execute_aux aux = {dp, key};
2193
2194     odp_execute_actions(&aux, packet, may_steal, md,
2195                         actions, actions_len, dp_execute_cb);
2196 }
2197
2198 const struct dpif_class dpif_netdev_class = {
2199     "netdev",
2200     dpif_netdev_enumerate,
2201     dpif_netdev_port_open_type,
2202     dpif_netdev_open,
2203     dpif_netdev_close,
2204     dpif_netdev_destroy,
2205     dpif_netdev_run,
2206     dpif_netdev_wait,
2207     dpif_netdev_get_stats,
2208     dpif_netdev_port_add,
2209     dpif_netdev_port_del,
2210     dpif_netdev_port_query_by_number,
2211     dpif_netdev_port_query_by_name,
2212     NULL,                       /* port_get_pid */
2213     dpif_netdev_port_dump_start,
2214     dpif_netdev_port_dump_next,
2215     dpif_netdev_port_dump_done,
2216     dpif_netdev_port_poll,
2217     dpif_netdev_port_poll_wait,
2218     dpif_netdev_flow_get,
2219     dpif_netdev_flow_put,
2220     dpif_netdev_flow_del,
2221     dpif_netdev_flow_flush,
2222     dpif_netdev_flow_dump_state_init,
2223     dpif_netdev_flow_dump_start,
2224     dpif_netdev_flow_dump_next,
2225     NULL,
2226     dpif_netdev_flow_dump_done,
2227     dpif_netdev_flow_dump_state_uninit,
2228     dpif_netdev_execute,
2229     NULL,                       /* operate */
2230     dpif_netdev_recv_set,
2231     dpif_netdev_handlers_set,
2232     dpif_netdev_queue_to_priority,
2233     dpif_netdev_recv,
2234     dpif_netdev_recv_wait,
2235     dpif_netdev_recv_purge,
2236 };
2237
2238 static void
2239 dpif_dummy_change_port_number(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
2240                               const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
2241 {
2242     struct dp_netdev_port *port;
2243     struct dp_netdev *dp;
2244     odp_port_t port_no;
2245
2246     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
2247     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, argv[1]);
2248     if (!dp || !dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class)) {
2249         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
2250         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown datapath or not a dummy");
2251         return;
2252     }
2253     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
2254     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
2255
2256     ovs_rwlock_wrlock(&dp->port_rwlock);
2257     if (get_port_by_name(dp, argv[2], &port)) {
2258         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown port");
2259         goto exit;
2260     }
2261
2262     port_no = u32_to_odp(atoi(argv[3]));
2263     if (!port_no || port_no == ODPP_NONE) {
2264         unixctl_command_reply_error(conn, "bad port number");
2265         goto exit;
2266     }
2267     if (dp_netdev_lookup_port(dp, port_no)) {
2268         unixctl_command_reply_error(conn, "port number already in use");
2269         goto exit;
2270     }
2271     hmap_remove(&dp->ports, &port->node);
2272     port->port_no = port_no;
2273     hmap_insert(&dp->ports, &port->node, hash_int(odp_to_u32(port_no), 0));
2274     seq_change(dp->port_seq);
2275     unixctl_command_reply(conn, NULL);
2276
2277 exit:
2278     ovs_rwlock_unlock(&dp->port_rwlock);
2279     dp_netdev_unref(dp);
2280 }
2281
2282 static void
2283 dpif_dummy_register__(const char *type)
2284 {
2285     struct dpif_class *class;
2286
2287     class = xmalloc(sizeof *class);
2288     *class = dpif_netdev_class;
2289     class->type = xstrdup(type);
2290     dp_register_provider(class);
2291 }
2292
2293 void
2294 dpif_dummy_register(bool override)
2295 {
2296     if (override) {
2297         struct sset types;
2298         const char *type;
2299
2300         sset_init(&types);
2301         dp_enumerate_types(&types);
2302         SSET_FOR_EACH (type, &types) {
2303             if (!dp_unregister_provider(type)) {
2304                 dpif_dummy_register__(type);
2305             }
2306         }
2307         sset_destroy(&types);
2308     }
2309
2310     dpif_dummy_register__("dummy");
2311
2312     unixctl_command_register("dpif-dummy/change-port-number",
2313                              "DP PORT NEW-NUMBER",
2314                              3, 3, dpif_dummy_change_port_number, NULL);
2315 }