lib/dpif-netdev.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014 Nicira, Inc.
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at:
   7  *
   8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  */
  16
  17 #include <config.h>
  18 #include "dpif-netdev.h"
  19
  20 #include <ctype.h>
  21 #include <errno.h>
  22 #include <fcntl.h>
  23 #include <inttypes.h>
  24 #include <netinet/in.h>
  25 #include <sys/socket.h>
  26 #include <net/if.h>
  27 #include <stdint.h>
  28 #include <stdlib.h>
  29 #include <string.h>
  30 #include <sys/ioctl.h>
  31 #include <sys/stat.h>
  32 #include <unistd.h>
  33
  34 #include "cmap.h"
  35 #include "csum.h"
  36 #include "dp-packet.h"
  37 #include "dpif.h"
  38 #include "dpif-provider.h"
  39 #include "dummy.h"
  40 #include "dynamic-string.h"
  41 #include "fat-rwlock.h"
  42 #include "flow.h"
  43 #include "cmap.h"
  44 #include "latch.h"
  45 #include "list.h"
  46 #include "match.h"
  47 #include "meta-flow.h"
  48 #include "netdev.h"
  49 #include "netdev-dpdk.h"
  50 #include "netdev-vport.h"
  51 #include "netlink.h"
  52 #include "odp-execute.h"
  53 #include "odp-util.h"
  54 #include "ofp-print.h"
  55 #include "ofpbuf.h"
  56 #include "ovs-numa.h"
  57 #include "ovs-rcu.h"
  58 #include "packets.h"
  59 #include "poll-loop.h"
  60 #include "pvector.h"
  61 #include "random.h"
  62 #include "seq.h"
  63 #include "shash.h"
  64 #include "sset.h"
  65 #include "timeval.h"
  66 #include "tnl-arp-cache.h"
  67 #include "unixctl.h"
  68 #include "util.h"
  69 #include "openvswitch/vlog.h"
  70
  71 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(dpif_netdev);
  72
  73 #define FLOW_DUMP_MAX_BATCH 50
  74 /* Use per thread recirc_depth to prevent recirculation loop. */
  75 #define MAX_RECIRC_DEPTH 5
  76 DEFINE_STATIC_PER_THREAD_DATA(uint32_t, recirc_depth, 0)
  77
  78 /* Configuration parameters. */
  79 enum { MAX_FLOWS = 65536 };     /* Maximum number of flows in flow table. */
  80
  81 /* Protects against changes to 'dp_netdevs'. */
  82 static struct ovs_mutex dp_netdev_mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
  83
  84 /* Contains all 'struct dp_netdev's. */
  85 static struct shash dp_netdevs OVS_GUARDED_BY(dp_netdev_mutex)
  86     = SHASH_INITIALIZER(&dp_netdevs);
  87
  88 static struct vlog_rate_limit upcall_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(600, 600);
  89
  90 /* Stores a miniflow with inline values */
  91
  92 struct netdev_flow_key {
  93     uint32_t hash;       /* Hash function differs for different users. */
  94     uint32_t len;        /* Length of the following miniflow (incl. map). */
  95     struct miniflow mf;
  96     uint64_t buf[FLOW_MAX_PACKET_U64S - MINI_N_INLINE];
  97 };
  98
  99 /* Exact match cache for frequently used flows
 100  *
 101  * The cache uses a 32-bit hash of the packet (which can be the RSS hash) to
 102  * search its entries for a miniflow that matches exactly the miniflow of the
 103  * packet. It stores the 'dpcls_rule' (rule) that matches the miniflow.
 104  *
 105  * A cache entry holds a reference to its 'dp_netdev_flow'.
 106  *
 107  * A miniflow with a given hash can be in one of EM_FLOW_HASH_SEGS different
 108  * entries. The 32-bit hash is split into EM_FLOW_HASH_SEGS values (each of
 109  * them is EM_FLOW_HASH_SHIFT bits wide and the remainder is thrown away). Each
 110  * value is the index of a cache entry where the miniflow could be.
 111  *
 112  *
 113  * Thread-safety
 114  * =============
 115  *
 116  * Each pmd_thread has its own private exact match cache.
 117  * If dp_netdev_input is not called from a pmd thread, a mutex is used.
 118  */
 119
 120 #define EM_FLOW_HASH_SHIFT 10
 121 #define EM_FLOW_HASH_ENTRIES (1u << EM_FLOW_HASH_SHIFT)
 122 #define EM_FLOW_HASH_MASK (EM_FLOW_HASH_ENTRIES - 1)
 123 #define EM_FLOW_HASH_SEGS 2
 124
 125 struct emc_entry {
 126     struct dp_netdev_flow *flow;
 127     struct netdev_flow_key key;   /* key.hash used for emc hash value. */
 128 };
 129
 130 struct emc_cache {
 131     struct emc_entry entries[EM_FLOW_HASH_ENTRIES];
 132     int sweep_idx;                /* For emc_cache_slow_sweep(). */
 133 };
 134
 135 /* Iterate in the exact match cache through every entry that might contain a
 136  * miniflow with hash 'HASH'. */
 137 #define EMC_FOR_EACH_POS_WITH_HASH(EMC, CURRENT_ENTRY, HASH)                 \
 138     for (uint32_t i__ = 0, srch_hash__ = (HASH);                             \
 139          (CURRENT_ENTRY) = &(EMC)->entries[srch_hash__ & EM_FLOW_HASH_MASK], \
 140          i__ < EM_FLOW_HASH_SEGS;                                            \
 141          i__++, srch_hash__ >>= EM_FLOW_HASH_SHIFT)
 142 \f
 143 /* Simple non-wildcarding single-priority classifier. */
 144
 145 struct dpcls {
 146     struct cmap subtables_map;
 147     struct pvector subtables;
 148 };
 149
 150 /* A rule to be inserted to the classifier. */
 151 struct dpcls_rule {
 152     struct cmap_node cmap_node;   /* Within struct dpcls_subtable 'rules'. */
 153     struct netdev_flow_key *mask; /* Subtable's mask. */
 154     struct netdev_flow_key flow;  /* Matching key. */
 155     /* 'flow' must be the last field, additional space is allocated here. */
 156 };
 157
 158 static void dpcls_init(struct dpcls *);
 159 static void dpcls_destroy(struct dpcls *);
 160 static void dpcls_insert(struct dpcls *, struct dpcls_rule *,
 161                          const struct netdev_flow_key *mask);
 162 static void dpcls_remove(struct dpcls *, struct dpcls_rule *);
 163 static bool dpcls_lookup(const struct dpcls *cls,
 164                          const struct netdev_flow_key keys[],
 165                          struct dpcls_rule **rules, size_t cnt);
 166 \f
 167 /* Datapath based on the network device interface from netdev.h.
 168  *
 169  *
 170  * Thread-safety
 171  * =============
 172  *
 173  * Some members, marked 'const', are immutable.  Accessing other members
 174  * requires synchronization, as noted in more detail below.
 175  *
 176  * Acquisition order is, from outermost to innermost:
 177  *
 178  *    dp_netdev_mutex (global)
 179  *    port_mutex
 180  */
 181 struct dp_netdev {
 182     const struct dpif_class *const class;
 183     const char *const name;
 184     struct dpif *dpif;
 185     struct ovs_refcount ref_cnt;
 186     atomic_flag destroyed;
 187
 188     /* Ports.
 189      *
 190      * Protected by RCU.  Take the mutex to add or remove ports. */
 191     struct ovs_mutex port_mutex;
 192     struct cmap ports;
 193     struct seq *port_seq;       /* Incremented whenever a port changes. */
 194
 195     /* Protects access to ofproto-dpif-upcall interface during revalidator
 196      * thread synchronization. */
 197     struct fat_rwlock upcall_rwlock;
 198     upcall_callback *upcall_cb;  /* Callback function for executing upcalls. */
 199     void *upcall_aux;
 200
 201     /* Stores all 'struct dp_netdev_pmd_thread's. */
 202     struct cmap poll_threads;
 203
 204     /* Protects the access of the 'struct dp_netdev_pmd_thread'
 205      * instance for non-pmd thread. */
 206     struct ovs_mutex non_pmd_mutex;
 207
 208     /* Each pmd thread will store its pointer to
 209      * 'struct dp_netdev_pmd_thread' in 'per_pmd_key'. */
 210     ovsthread_key_t per_pmd_key;
 211
 212     /* Number of rx queues for each dpdk interface and the cpu mask
 213      * for pin of pmd threads. */
 214     size_t n_dpdk_rxqs;
 215     char *pmd_cmask;
 216     uint64_t last_tnl_conf_seq;
 217 };
 218
 219 static struct dp_netdev_port *dp_netdev_lookup_port(const struct dp_netdev *dp,
 220                                                     odp_port_t);
 221
 222 enum dp_stat_type {
 223     DP_STAT_EXACT_HIT,          /* Packets that had an exact match (emc). */
 224     DP_STAT_MASKED_HIT,         /* Packets that matched in the flow table. */
 225     DP_STAT_MISS,               /* Packets that did not match. */
 226     DP_STAT_LOST,               /* Packets not passed up to the client. */
 227     DP_N_STATS
 228 };
 229
 230 enum pmd_cycles_counter_type {
 231     PMD_CYCLES_POLLING,         /* Cycles spent polling NICs. */
 232     PMD_CYCLES_PROCESSING,      /* Cycles spent processing packets */
 233     PMD_N_CYCLES
 234 };
 235
 236 /* A port in a netdev-based datapath. */
 237 struct dp_netdev_port {
 238     struct cmap_node node;      /* Node in dp_netdev's 'ports'. */
 239     odp_port_t port_no;
 240     struct netdev *netdev;
 241     struct netdev_saved_flags *sf;
 242     struct netdev_rxq **rxq;
 243     struct ovs_refcount ref_cnt;
 244     char *type;                 /* Port type as requested by user. */
 245 };
 246
 247 /* Contained by struct dp_netdev_flow's 'stats' member.  */
 248 struct dp_netdev_flow_stats {
 249     atomic_llong used;             /* Last used time, in monotonic msecs. */
 250     atomic_ullong packet_count;    /* Number of packets matched. */
 251     atomic_ullong byte_count;      /* Number of bytes matched. */
 252     atomic_uint16_t tcp_flags;     /* Bitwise-OR of seen tcp_flags values. */
 253 };
 254
 255 /* A flow in 'dp_netdev_pmd_thread's 'flow_table'.
 256  *
 257  *
 258  * Thread-safety
 259  * =============
 260  *
 261  * Except near the beginning or ending of its lifespan, rule 'rule' belongs to
 262  * its pmd thread's classifier.  The text below calls this classifier 'cls'.
 263  *
 264  * Motivation
 265  * ----------
 266  *
 267  * The thread safety rules described here for "struct dp_netdev_flow" are
 268  * motivated by two goals:
 269  *
 270  *    - Prevent threads that read members of "struct dp_netdev_flow" from
 271  *      reading bad data due to changes by some thread concurrently modifying
 272  *      those members.
 273  *
 274  *    - Prevent two threads making changes to members of a given "struct
 275  *      dp_netdev_flow" from interfering with each other.
 276  *
 277  *
 278  * Rules
 279  * -----
 280  *
 281  * A flow 'flow' may be accessed without a risk of being freed during an RCU
 282  * grace period.  Code that needs to hold onto a flow for a while
 283  * should try incrementing 'flow->ref_cnt' with dp_netdev_flow_ref().
 284  *
 285  * 'flow->ref_cnt' protects 'flow' from being freed.  It doesn't protect the
 286  * flow from being deleted from 'cls' and it doesn't protect members of 'flow'
 287  * from modification.
 288  *
 289  * Some members, marked 'const', are immutable.  Accessing other members
 290  * requires synchronization, as noted in more detail below.
 291  */
 292 struct dp_netdev_flow {
 293     bool dead;
 294
 295     /* Hash table index by unmasked flow. */
 296     const struct cmap_node node; /* In owning dp_netdev_pmd_thread's */
 297                                  /* 'flow_table'. */
 298     const ovs_u128 ufid;         /* Unique flow identifier. */
 299     const struct flow flow;      /* Unmasked flow that created this entry. */
 300     const int pmd_id;            /* The 'core_id' of pmd thread owning this */
 301                                  /* flow. */
 302
 303     /* Number of references.
 304      * The classifier owns one reference.
 305      * Any thread trying to keep a rule from being freed should hold its own
 306      * reference. */
 307     struct ovs_refcount ref_cnt;
 308
 309     /* Statistics. */
 310     struct dp_netdev_flow_stats stats;
 311
 312     /* Actions. */
 313     OVSRCU_TYPE(struct dp_netdev_actions *) actions;
 314
 315     /* Packet classification. */
 316     struct dpcls_rule cr;        /* In owning dp_netdev's 'cls'. */
 317     /* 'cr' must be the last member. */
 318 };
 319
 320 static void dp_netdev_flow_unref(struct dp_netdev_flow *);
 321 static bool dp_netdev_flow_ref(struct dp_netdev_flow *);
 322 static int dpif_netdev_flow_from_nlattrs(const struct nlattr *, uint32_t,
 323                                          struct flow *);
 324
 325 /* A set of datapath actions within a "struct dp_netdev_flow".
 326  *
 327  *
 328  * Thread-safety
 329  * =============
 330  *
 331  * A struct dp_netdev_actions 'actions' is protected with RCU. */
 332 struct dp_netdev_actions {
 333     /* These members are immutable: they do not change during the struct's
 334      * lifetime.  */
 335     unsigned int size;          /* Size of 'actions', in bytes. */
 336     struct nlattr actions[];    /* Sequence of OVS_ACTION_ATTR_* attributes. */
 337 };
 338
 339 struct dp_netdev_actions *dp_netdev_actions_create(const struct nlattr *,
 340                                                    size_t);
 341 struct dp_netdev_actions *dp_netdev_flow_get_actions(
 342     const struct dp_netdev_flow *);
 343 static void dp_netdev_actions_free(struct dp_netdev_actions *);
 344
 345 /* Contained by struct dp_netdev_pmd_thread's 'stats' member.  */
 346 struct dp_netdev_pmd_stats {
 347     /* Indexed by DP_STAT_*. */
 348     atomic_ullong n[DP_N_STATS];
 349 };
 350
 351 /* Contained by struct dp_netdev_pmd_thread's 'cycle' member.  */
 352 struct dp_netdev_pmd_cycles {
 353     /* Indexed by PMD_CYCLES_*. */
 354     atomic_ullong n[PMD_N_CYCLES];
 355 };
 356
 357 /* PMD: Poll modes drivers.  PMD accesses devices via polling to eliminate
 358  * the performance overhead of interrupt processing.  Therefore netdev can
 359  * not implement rx-wait for these devices.  dpif-netdev needs to poll
 360  * these device to check for recv buffer.  pmd-thread does polling for
 361  * devices assigned to itself.
 362  *
 363  * DPDK used PMD for accessing NIC.
 364  *
 365  * Note, instance with cpu core id NON_PMD_CORE_ID will be reserved for
 366  * I/O of all non-pmd threads.  There will be no actual thread created
 367  * for the instance.
 368  *
 369  * Each struct has its own flow table and classifier.  Packets received
 370  * from managed ports are looked up in the corresponding pmd thread's
 371  * flow table, and are executed with the found actions.
 372  * */
 373 struct dp_netdev_pmd_thread {
 374     struct dp_netdev *dp;
 375     struct ovs_refcount ref_cnt;    /* Every reference must be refcount'ed. */
 376     struct cmap_node node;          /* In 'dp->poll_threads'. */
 377
 378     pthread_cond_t cond;            /* For synchronizing pmd thread reload. */
 379     struct ovs_mutex cond_mutex;    /* Mutex for condition variable. */
 380
 381     /* Per thread exact-match cache.  Note, the instance for cpu core
 382      * NON_PMD_CORE_ID can be accessed by multiple threads, and thusly
 383      * need to be protected (e.g. by 'dp_netdev_mutex').  All other
 384      * instances will only be accessed by its own pmd thread. */
 385     struct emc_cache flow_cache;
 386
 387     /* Classifier and Flow-Table.
 388      *
 389      * Writers of 'flow_table' must take the 'flow_mutex'.  Corresponding
 390      * changes to 'cls' must be made while still holding the 'flow_mutex'.
 391      */
 392     struct ovs_mutex flow_mutex;
 393     struct dpcls cls;
 394     struct cmap flow_table OVS_GUARDED; /* Flow table. */
 395
 396     /* Statistics. */
 397     struct dp_netdev_pmd_stats stats;
 398
 399     /* Cycles counters */
 400     struct dp_netdev_pmd_cycles cycles;
 401
 402     /* Used to count cicles. See 'cycles_counter_end()' */
 403     unsigned long long last_cycles;
 404
 405     struct latch exit_latch;        /* For terminating the pmd thread. */
 406     atomic_uint change_seq;         /* For reloading pmd ports. */
 407     pthread_t thread;
 408     int index;                      /* Idx of this pmd thread among pmd*/
 409                                     /* threads on same numa node. */
 410     int core_id;                    /* CPU core id of this pmd thread. */
 411     int numa_id;                    /* numa node id of this pmd thread. */
 412
 413     /* Only a pmd thread can write on its own 'cycles' and 'stats'.
 414      * The main thread keeps 'stats_zero' and 'cycles_zero' as base
 415      * values and subtracts them from 'stats' and 'cycles' before
 416      * reporting to the user */
 417     unsigned long long stats_zero[DP_N_STATS];
 418     uint64_t cycles_zero[PMD_N_CYCLES];
 419 };
 420
 421 #define PMD_INITIAL_SEQ 1
 422
 423 /* Interface to netdev-based datapath. */
 424 struct dpif_netdev {
 425     struct dpif dpif;
 426     struct dp_netdev *dp;
 427     uint64_t last_port_seq;
 428 };
 429
 430 static int get_port_by_number(struct dp_netdev *dp, odp_port_t port_no,
 431                               struct dp_netdev_port **portp);
 432 static int get_port_by_name(struct dp_netdev *dp, const char *devname,
 433                             struct dp_netdev_port **portp);
 434 static void dp_netdev_free(struct dp_netdev *)
 435     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex);
 436 static int do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname,
 437                        const char *type, odp_port_t port_no)
 438     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex);
 439 static void do_del_port(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *)
 440     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex);
 441 static int dpif_netdev_open(const struct dpif_class *, const char *name,
 442                             bool create, struct dpif **);
 443 static void dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
 444                                       struct dp_packet **, int c,
 445                                       bool may_steal,
 446                                       const struct nlattr *actions,
 447                                       size_t actions_len);
 448 static void dp_netdev_input(struct dp_netdev_pmd_thread *,
 449                             struct dp_packet **, int cnt);
 450
 451 static void dp_netdev_disable_upcall(struct dp_netdev *);
 452 void dp_netdev_pmd_reload_done(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
 453 static void dp_netdev_configure_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
 454                                     struct dp_netdev *dp, int index,
 455                                     int core_id, int numa_id);
 456 static void dp_netdev_destroy_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
 457 static void dp_netdev_set_nonpmd(struct dp_netdev *dp);
 458 static struct dp_netdev_pmd_thread *dp_netdev_get_pmd(struct dp_netdev *dp,
 459                                                       int core_id);
 460 static struct dp_netdev_pmd_thread *
 461 dp_netdev_pmd_get_next(struct dp_netdev *dp, struct cmap_position *pos);
 462 static void dp_netdev_destroy_all_pmds(struct dp_netdev *dp);
 463 static void dp_netdev_del_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id);
 464 static void dp_netdev_set_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id);
 465 static void dp_netdev_reset_pmd_threads(struct dp_netdev *dp);
 466 static bool dp_netdev_pmd_try_ref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
 467 static void dp_netdev_pmd_unref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
 468 static void dp_netdev_pmd_flow_flush(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
 469
 470 static inline bool emc_entry_alive(struct emc_entry *ce);
 471 static void emc_clear_entry(struct emc_entry *ce);
 472
 473 static void
 474 emc_cache_init(struct emc_cache *flow_cache)
 475 {
 476     int i;
 477
 478     BUILD_ASSERT(offsetof(struct miniflow, inline_values) == sizeof(uint64_t));
 479
 480     flow_cache->sweep_idx = 0;
 481     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(flow_cache->entries); i++) {
 482         flow_cache->entries[i].flow = NULL;
 483         flow_cache->entries[i].key.hash = 0;
 484         flow_cache->entries[i].key.len
 485             = offsetof(struct miniflow, inline_values);
 486         miniflow_initialize(&flow_cache->entries[i].key.mf,
 487                             flow_cache->entries[i].key.buf);
 488     }
 489 }
 490
 491 static void
 492 emc_cache_uninit(struct emc_cache *flow_cache)
 493 {
 494     int i;
 495
 496     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(flow_cache->entries); i++) {
 497         emc_clear_entry(&flow_cache->entries[i]);
 498     }
 499 }
 500
 501 /* Check and clear dead flow references slowly (one entry at each
 502  * invocation).  */
 503 static void
 504 emc_cache_slow_sweep(struct emc_cache *flow_cache)
 505 {
 506     struct emc_entry *entry = &flow_cache->entries[flow_cache->sweep_idx];
 507
 508     if (!emc_entry_alive(entry)) {
 509         emc_clear_entry(entry);
 510     }
 511     flow_cache->sweep_idx = (flow_cache->sweep_idx + 1) & EM_FLOW_HASH_MASK;
 512 }
 513
 514 static struct dpif_netdev *
 515 dpif_netdev_cast(const struct dpif *dpif)
 516 {
 517     ovs_assert(dpif->dpif_class->open == dpif_netdev_open);
 518     return CONTAINER_OF(dpif, struct dpif_netdev, dpif);
 519 }
 520
 521 static struct dp_netdev *
 522 get_dp_netdev(const struct dpif *dpif)
 523 {
 524     return dpif_netdev_cast(dpif)->dp;
 525 }
 526 \f
 527 enum pmd_info_type {
 528     PMD_INFO_SHOW_STATS,  /* show how cpu cycles are spent */
 529     PMD_INFO_CLEAR_STATS  /* set the cycles count to 0 */
 530 };
 531
 532 static void
 533 pmd_info_show_stats(struct ds *reply,
 534                     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
 535                     unsigned long long stats[DP_N_STATS],
 536                     uint64_t cycles[PMD_N_CYCLES])
 537 {
 538     unsigned long long total_packets = 0;
 539     uint64_t total_cycles = 0;
 540     int i;
 541
 542     /* These loops subtracts reference values ('*_zero') from the counters.
 543      * Since loads and stores are relaxed, it might be possible for a '*_zero'
 544      * value to be more recent than the current value we're reading from the
 545      * counter.  This is not a big problem, since these numbers are not
 546      * supposed to be too accurate, but we should at least make sure that
 547      * the result is not negative. */
 548     for (i = 0; i < DP_N_STATS; i++) {
 549         if (stats[i] > pmd->stats_zero[i]) {
 550             stats[i] -= pmd->stats_zero[i];
 551         } else {
 552             stats[i] = 0;
 553         }
 554
 555         if (i != DP_STAT_LOST) {
 556             /* Lost packets are already included in DP_STAT_MISS */
 557             total_packets += stats[i];
 558         }
 559     }
 560
 561     for (i = 0; i < PMD_N_CYCLES; i++) {
 562         if (cycles[i] > pmd->cycles_zero[i]) {
 563            cycles[i] -= pmd->cycles_zero[i];
 564         } else {
 565             cycles[i] = 0;
 566         }
 567
 568         total_cycles += cycles[i];
 569     }
 570
 571     ds_put_cstr(reply, (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID)
 572                         ? "main thread" : "pmd thread");
 573
 574     if (pmd->numa_id != OVS_NUMA_UNSPEC) {
 575         ds_put_format(reply, " numa_id %d", pmd->numa_id);
 576     }
 577     if (pmd->core_id != OVS_CORE_UNSPEC) {
 578         ds_put_format(reply, " core_id %d", pmd->core_id);
 579     }
 580     ds_put_cstr(reply, ":\n");
 581
 582     ds_put_format(reply,
 583                   "\temc hits:%llu\n\tmegaflow hits:%llu\n"
 584                   "\tmiss:%llu\n\tlost:%llu\n",
 585                   stats[DP_STAT_EXACT_HIT], stats[DP_STAT_MASKED_HIT],
 586                   stats[DP_STAT_MISS], stats[DP_STAT_LOST]);
 587
 588     if (total_cycles == 0) {
 589         return;
 590     }
 591
 592     ds_put_format(reply,
 593                   "\tpolling cycles:%"PRIu64" (%.02f%%)\n"
 594                   "\tprocessing cycles:%"PRIu64" (%.02f%%)\n",
 595                   cycles[PMD_CYCLES_POLLING],
 596                   cycles[PMD_CYCLES_POLLING] / (double)total_cycles * 100,
 597                   cycles[PMD_CYCLES_PROCESSING],
 598                   cycles[PMD_CYCLES_PROCESSING] / (double)total_cycles * 100);
 599
 600     if (total_packets == 0) {
 601         return;
 602     }
 603
 604     ds_put_format(reply,
 605                   "\tavg cycles per packet: %.02f (%"PRIu64"/%llu)\n",
 606                   total_cycles / (double)total_packets,
 607                   total_cycles, total_packets);
 608
 609     ds_put_format(reply,
 610                   "\tavg processing cycles per packet: "
 611                   "%.02f (%"PRIu64"/%llu)\n",
 612                   cycles[PMD_CYCLES_PROCESSING] / (double)total_packets,
 613                   cycles[PMD_CYCLES_PROCESSING], total_packets);
 614 }
 615
 616 static void
 617 pmd_info_clear_stats(struct ds *reply OVS_UNUSED,
 618                     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
 619                     unsigned long long stats[DP_N_STATS],
 620                     uint64_t cycles[PMD_N_CYCLES])
 621 {
 622     int i;
 623
 624     /* We cannot write 'stats' and 'cycles' (because they're written by other
 625      * threads) and we shouldn't change 'stats' (because they're used to count
 626      * datapath stats, which must not be cleared here).  Instead, we save the
 627      * current values and subtract them from the values to be displayed in the
 628      * future */
 629     for (i = 0; i < DP_N_STATS; i++) {
 630         pmd->stats_zero[i] = stats[i];
 631     }
 632     for (i = 0; i < PMD_N_CYCLES; i++) {
 633         pmd->cycles_zero[i] = cycles[i];
 634     }
 635 }
 636
 637 static void
 638 dpif_netdev_pmd_info(struct unixctl_conn *conn, int argc, const char *argv[],
 639                      void *aux)
 640 {
 641     struct ds reply = DS_EMPTY_INITIALIZER;
 642     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
 643     struct dp_netdev *dp = NULL;
 644     enum pmd_info_type type = *(enum pmd_info_type *) aux;
 645
 646     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
 647
 648     if (argc == 2) {
 649         dp = shash_find_data(&dp_netdevs, argv[1]);
 650     } else if (shash_count(&dp_netdevs) == 1) {
 651         /* There's only one datapath */
 652         dp = shash_first(&dp_netdevs)->data;
 653     }
 654
 655     if (!dp) {
 656         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
 657         unixctl_command_reply_error(conn,
 658                                     "please specify an existing datapath");
 659         return;
 660     }
 661
 662     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
 663         unsigned long long stats[DP_N_STATS];
 664         uint64_t cycles[PMD_N_CYCLES];
 665         int i;
 666
 667         /* Read current stats and cycle counters */
 668         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(stats); i++) {
 669             atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[i], &stats[i]);
 670         }
 671         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(cycles); i++) {
 672             atomic_read_relaxed(&pmd->cycles.n[i], &cycles[i]);
 673         }
 674
 675         if (type == PMD_INFO_CLEAR_STATS) {
 676             pmd_info_clear_stats(&reply, pmd, stats, cycles);
 677         } else if (type == PMD_INFO_SHOW_STATS) {
 678             pmd_info_show_stats(&reply, pmd, stats, cycles);
 679         }
 680     }
 681
 682     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
 683
 684     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&reply));
 685     ds_destroy(&reply);
 686 }
 687 \f
 688 static int
 689 dpif_netdev_init(void)
 690 {
 691     static enum pmd_info_type show_aux = PMD_INFO_SHOW_STATS,
 692                               clear_aux = PMD_INFO_CLEAR_STATS;
 693
 694     unixctl_command_register("dpif-netdev/pmd-stats-show", "[dp]",
 695                              0, 1, dpif_netdev_pmd_info,
 696                              (void *)&show_aux);
 697     unixctl_command_register("dpif-netdev/pmd-stats-clear", "[dp]",
 698                              0, 1, dpif_netdev_pmd_info,
 699                              (void *)&clear_aux);
 700     return 0;
 701 }
 702
 703 static int
 704 dpif_netdev_enumerate(struct sset *all_dps,
 705                       const struct dpif_class *dpif_class)
 706 {
 707     struct shash_node *node;
 708
 709     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
 710     SHASH_FOR_EACH(node, &dp_netdevs) {
 711         struct dp_netdev *dp = node->data;
 712         if (dpif_class != dp->class) {
 713             /* 'dp_netdevs' contains both "netdev" and "dummy" dpifs.
 714              * If the class doesn't match, skip this dpif. */
 715              continue;
 716         }
 717         sset_add(all_dps, node->name);
 718     }
 719     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
 720
 721     return 0;
 722 }
 723
 724 static bool
 725 dpif_netdev_class_is_dummy(const struct dpif_class *class)
 726 {
 727     return class != &dpif_netdev_class;
 728 }
 729
 730 static const char *
 731 dpif_netdev_port_open_type(const struct dpif_class *class, const char *type)
 732 {
 733     return strcmp(type, "internal") ? type
 734                   : dpif_netdev_class_is_dummy(class) ? "dummy"
 735                   : "tap";
 736 }
 737
 738 static struct dpif *
 739 create_dpif_netdev(struct dp_netdev *dp)
 740 {
 741     uint16_t netflow_id = hash_string(dp->name, 0);
 742     struct dpif_netdev *dpif;
 743
 744     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
 745
 746     dpif = xmalloc(sizeof *dpif);
 747     dpif_init(&dpif->dpif, dp->class, dp->name, netflow_id >> 8, netflow_id);
 748     dpif->dp = dp;
 749     dpif->last_port_seq = seq_read(dp->port_seq);
 750
 751     return &dpif->dpif;
 752 }
 753
 754 /* Choose an unused, non-zero port number and return it on success.
 755  * Return ODPP_NONE on failure. */
 756 static odp_port_t
 757 choose_port(struct dp_netdev *dp, const char *name)
 758     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
 759 {
 760     uint32_t port_no;
 761
 762     if (dp->class != &dpif_netdev_class) {
 763         const char *p;
 764         int start_no = 0;
 765
 766         /* If the port name begins with "br", start the number search at
 767          * 100 to make writing tests easier. */
 768         if (!strncmp(name, "br", 2)) {
 769             start_no = 100;
 770         }
 771
 772         /* If the port name contains a number, try to assign that port number.
 773          * This can make writing unit tests easier because port numbers are
 774          * predictable. */
 775         for (p = name; *p != '\0'; p++) {
 776             if (isdigit((unsigned char) *p)) {
 777                 port_no = start_no + strtol(p, NULL, 10);
 778                 if (port_no > 0 && port_no != odp_to_u32(ODPP_NONE)
 779                     && !dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(port_no))) {
 780                     return u32_to_odp(port_no);
 781                 }
 782                 break;
 783             }
 784         }
 785     }
 786
 787     for (port_no = 1; port_no <= UINT16_MAX; port_no++) {
 788         if (!dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(port_no))) {
 789             return u32_to_odp(port_no);
 790         }
 791     }
 792
 793     return ODPP_NONE;
 794 }
 795
 796 static int
 797 create_dp_netdev(const char *name, const struct dpif_class *class,
 798                  struct dp_netdev **dpp)
 799     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex)
 800 {
 801     struct dp_netdev *dp;
 802     int error;
 803
 804     dp = xzalloc(sizeof *dp);
 805     shash_add(&dp_netdevs, name, dp);
 806
 807     *CONST_CAST(const struct dpif_class **, &dp->class) = class;
 808     *CONST_CAST(const char **, &dp->name) = xstrdup(name);
 809     ovs_refcount_init(&dp->ref_cnt);
 810     atomic_flag_clear(&dp->destroyed);
 811
 812     ovs_mutex_init(&dp->port_mutex);
 813     cmap_init(&dp->ports);
 814     dp->port_seq = seq_create();
 815     fat_rwlock_init(&dp->upcall_rwlock);
 816
 817     /* Disable upcalls by default. */
 818     dp_netdev_disable_upcall(dp);
 819     dp->upcall_aux = NULL;
 820     dp->upcall_cb = NULL;
 821
 822     cmap_init(&dp->poll_threads);
 823     ovs_mutex_init_recursive(&dp->non_pmd_mutex);
 824     ovsthread_key_create(&dp->per_pmd_key, NULL);
 825
 826     /* Reserves the core NON_PMD_CORE_ID for all non-pmd threads. */
 827     ovs_numa_try_pin_core_specific(NON_PMD_CORE_ID);
 828     dp_netdev_set_nonpmd(dp);
 829     dp->n_dpdk_rxqs = NR_QUEUE;
 830
 831     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
 832     error = do_add_port(dp, name, "internal", ODPP_LOCAL);
 833     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
 834     if (error) {
 835         dp_netdev_free(dp);
 836         return error;
 837     }
 838
 839     dp->last_tnl_conf_seq = seq_read(tnl_conf_seq);
 840     *dpp = dp;
 841     return 0;
 842 }
 843
 844 static int
 845 dpif_netdev_open(const struct dpif_class *class, const char *name,
 846                  bool create, struct dpif **dpifp)
 847 {
 848     struct dp_netdev *dp;
 849     int error;
 850
 851     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
 852     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, name);
 853     if (!dp) {
 854         error = create ? create_dp_netdev(name, class, &dp) : ENODEV;
 855     } else {
 856         error = (dp->class != class ? EINVAL
 857                  : create ? EEXIST
 858                  : 0);
 859     }
 860     if (!error) {
 861         *dpifp = create_dpif_netdev(dp);
 862         dp->dpif = *dpifp;
 863     }
 864     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
 865
 866     return error;
 867 }
 868
 869 static void
 870 dp_netdev_destroy_upcall_lock(struct dp_netdev *dp)
 871     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
 872 {
 873     /* Check that upcalls are disabled, i.e. that the rwlock is taken */
 874     ovs_assert(fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock));
 875
 876     /* Before freeing a lock we should release it */
 877     fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
 878     fat_rwlock_destroy(&dp->upcall_rwlock);
 879 }
 880
 881 /* Requires dp_netdev_mutex so that we can't get a new reference to 'dp'
 882  * through the 'dp_netdevs' shash while freeing 'dp'. */
 883 static void
 884 dp_netdev_free(struct dp_netdev *dp)
 885     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex)
 886 {
 887     struct dp_netdev_port *port;
 888
 889     shash_find_and_delete(&dp_netdevs, dp->name);
 890
 891     dp_netdev_destroy_all_pmds(dp);
 892     cmap_destroy(&dp->poll_threads);
 893     ovs_mutex_destroy(&dp->non_pmd_mutex);
 894     ovsthread_key_delete(dp->per_pmd_key);
 895
 896     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
 897     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
 898         do_del_port(dp, port);
 899     }
 900     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
 901
 902     seq_destroy(dp->port_seq);
 903     cmap_destroy(&dp->ports);
 904
 905     /* Upcalls must be disabled at this point */
 906     dp_netdev_destroy_upcall_lock(dp);
 907
 908     free(dp->pmd_cmask);
 909     free(CONST_CAST(char *, dp->name));
 910     free(dp);
 911 }
 912
 913 static void
 914 dp_netdev_unref(struct dp_netdev *dp)
 915 {
 916     if (dp) {
 917         /* Take dp_netdev_mutex so that, if dp->ref_cnt falls to zero, we can't
 918          * get a new reference to 'dp' through the 'dp_netdevs' shash. */
 919         ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
 920         if (ovs_refcount_unref_relaxed(&dp->ref_cnt) == 1) {
 921             dp_netdev_free(dp);
 922         }
 923         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
 924     }
 925 }
 926
 927 static void
 928 dpif_netdev_close(struct dpif *dpif)
 929 {
 930     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 931
 932     dp_netdev_unref(dp);
 933     free(dpif);
 934 }
 935
 936 static int
 937 dpif_netdev_destroy(struct dpif *dpif)
 938 {
 939     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 940
 941     if (!atomic_flag_test_and_set(&dp->destroyed)) {
 942         if (ovs_refcount_unref_relaxed(&dp->ref_cnt) == 1) {
 943             /* Can't happen: 'dpif' still owns a reference to 'dp'. */
 944             OVS_NOT_REACHED();
 945         }
 946     }
 947
 948     return 0;
 949 }
 950
 951 /* Add 'n' to the atomic variable 'var' non-atomically and using relaxed
 952  * load/store semantics.  While the increment is not atomic, the load and
 953  * store operations are, making it impossible to read inconsistent values.
 954  *
 955  * This is used to update thread local stats counters. */
 956 static void
 957 non_atomic_ullong_add(atomic_ullong *var, unsigned long long n)
 958 {
 959     unsigned long long tmp;
 960
 961     atomic_read_relaxed(var, &tmp);
 962     tmp += n;
 963     atomic_store_relaxed(var, tmp);
 964 }
 965
 966 static int
 967 dpif_netdev_get_stats(const struct dpif *dpif, struct dpif_dp_stats *stats)
 968 {
 969     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 970     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
 971
 972     stats->n_flows = stats->n_hit = stats->n_missed = stats->n_lost = 0;
 973     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
 974         unsigned long long n;
 975         stats->n_flows += cmap_count(&pmd->flow_table);
 976
 977         atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[DP_STAT_MASKED_HIT], &n);
 978         stats->n_hit += n;
 979         atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[DP_STAT_EXACT_HIT], &n);
 980         stats->n_hit += n;
 981         atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[DP_STAT_MISS], &n);
 982         stats->n_missed += n;
 983         atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[DP_STAT_LOST], &n);
 984         stats->n_lost += n;
 985     }
 986     stats->n_masks = UINT32_MAX;
 987     stats->n_mask_hit = UINT64_MAX;
 988
 989     return 0;
 990 }
 991
 992 static void
 993 dp_netdev_reload_pmd__(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
 994 {
 995     int old_seq;
 996
 997     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
 998         return;
 999     }
1000
1001     ovs_mutex_lock(&pmd->cond_mutex);
1002     atomic_add_relaxed(&pmd->change_seq, 1, &old_seq);
1003     ovs_mutex_cond_wait(&pmd->cond, &pmd->cond_mutex);
1004     ovs_mutex_unlock(&pmd->cond_mutex);
1005 }
1006
1007 /* Causes all pmd threads to reload its tx/rx devices.
1008  * Must be called after adding/removing ports. */
1009 static void
1010 dp_netdev_reload_pmds(struct dp_netdev *dp)
1011 {
1012     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1013
1014     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
1015         dp_netdev_reload_pmd__(pmd);
1016     }
1017 }
1018
1019 static uint32_t
1020 hash_port_no(odp_port_t port_no)
1021 {
1022     return hash_int(odp_to_u32(port_no), 0);
1023 }
1024
1025 static int
1026 do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname, const char *type,
1027             odp_port_t port_no)
1028     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
1029 {
1030     struct netdev_saved_flags *sf;
1031     struct dp_netdev_port *port;
1032     struct netdev *netdev;
1033     enum netdev_flags flags;
1034     const char *open_type;
1035     int error;
1036     int i;
1037
1038     /* Reject devices already in 'dp'. */
1039     if (!get_port_by_name(dp, devname, &port)) {
1040         return EEXIST;
1041     }
1042
1043     /* Open and validate network device. */
1044     open_type = dpif_netdev_port_open_type(dp->class, type);
1045     error = netdev_open(devname, open_type, &netdev);
1046     if (error) {
1047         return error;
1048     }
1049     /* XXX reject non-Ethernet devices */
1050
1051     netdev_get_flags(netdev, &flags);
1052     if (flags & NETDEV_LOOPBACK) {
1053         VLOG_ERR("%s: cannot add a loopback device", devname);
1054         netdev_close(netdev);
1055         return EINVAL;
1056     }
1057
1058     if (netdev_is_pmd(netdev)) {
1059         int n_cores = ovs_numa_get_n_cores();
1060
1061         if (n_cores == OVS_CORE_UNSPEC) {
1062             VLOG_ERR("%s, cannot get cpu core info", devname);
1063             return ENOENT;
1064         }
1065         /* There can only be ovs_numa_get_n_cores() pmd threads,
1066          * so creates a txq for each. */
1067         error = netdev_set_multiq(netdev, n_cores, dp->n_dpdk_rxqs);
1068         if (error && (error != EOPNOTSUPP)) {
1069             VLOG_ERR("%s, cannot set multiq", devname);
1070             return errno;
1071         }
1072     }
1073     port = xzalloc(sizeof *port);
1074     port->port_no = port_no;
1075     port->netdev = netdev;
1076     port->rxq = xmalloc(sizeof *port->rxq * netdev_n_rxq(netdev));
1077     port->type = xstrdup(type);
1078     for (i = 0; i < netdev_n_rxq(netdev); i++) {
1079         error = netdev_rxq_open(netdev, &port->rxq[i], i);
1080         if (error
1081             && !(error == EOPNOTSUPP && dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class))) {
1082             VLOG_ERR("%s: cannot receive packets on this network device (%s)",
1083                      devname, ovs_strerror(errno));
1084             netdev_close(netdev);
1085             free(port->type);
1086             free(port->rxq);
1087             free(port);
1088             return error;
1089         }
1090     }
1091
1092     error = netdev_turn_flags_on(netdev, NETDEV_PROMISC, &sf);
1093     if (error) {
1094         for (i = 0; i < netdev_n_rxq(netdev); i++) {
1095             netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
1096         }
1097         netdev_close(netdev);
1098         free(port->type);
1099         free(port->rxq);
1100         free(port);
1101         return error;
1102     }
1103     port->sf = sf;
1104
1105     ovs_refcount_init(&port->ref_cnt);
1106     cmap_insert(&dp->ports, &port->node, hash_port_no(port_no));
1107
1108     if (netdev_is_pmd(netdev)) {
1109         dp_netdev_set_pmds_on_numa(dp, netdev_get_numa_id(netdev));
1110         dp_netdev_reload_pmds(dp);
1111     }
1112     seq_change(dp->port_seq);
1113
1114     return 0;
1115 }
1116
1117 static int
1118 dpif_netdev_port_add(struct dpif *dpif, struct netdev *netdev,
1119                      odp_port_t *port_nop)
1120 {
1121     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1122     char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
1123     const char *dpif_port;
1124     odp_port_t port_no;
1125     int error;
1126
1127     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
1128     dpif_port = netdev_vport_get_dpif_port(netdev, namebuf, sizeof namebuf);
1129     if (*port_nop != ODPP_NONE) {
1130         port_no = *port_nop;
1131         error = dp_netdev_lookup_port(dp, *port_nop) ? EBUSY : 0;
1132     } else {
1133         port_no = choose_port(dp, dpif_port);
1134         error = port_no == ODPP_NONE ? EFBIG : 0;
1135     }
1136     if (!error) {
1137         *port_nop = port_no;
1138         error = do_add_port(dp, dpif_port, netdev_get_type(netdev), port_no);
1139     }
1140     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
1141
1142     return error;
1143 }
1144
1145 static int
1146 dpif_netdev_port_del(struct dpif *dpif, odp_port_t port_no)
1147 {
1148     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1149     int error;
1150
1151     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
1152     if (port_no == ODPP_LOCAL) {
1153         error = EINVAL;
1154     } else {
1155         struct dp_netdev_port *port;
1156
1157         error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
1158         if (!error) {
1159             do_del_port(dp, port);
1160         }
1161     }
1162     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
1163
1164     return error;
1165 }
1166
1167 static bool
1168 is_valid_port_number(odp_port_t port_no)
1169 {
1170     return port_no != ODPP_NONE;
1171 }
1172
1173 static struct dp_netdev_port *
1174 dp_netdev_lookup_port(const struct dp_netdev *dp, odp_port_t port_no)
1175 {
1176     struct dp_netdev_port *port;
1177
1178     CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (port, node, hash_port_no(port_no), &dp->ports) {
1179         if (port->port_no == port_no) {
1180             return port;
1181         }
1182     }
1183     return NULL;
1184 }
1185
1186 static int
1187 get_port_by_number(struct dp_netdev *dp,
1188                    odp_port_t port_no, struct dp_netdev_port **portp)
1189 {
1190     if (!is_valid_port_number(port_no)) {
1191         *portp = NULL;
1192         return EINVAL;
1193     } else {
1194         *portp = dp_netdev_lookup_port(dp, port_no);
1195         return *portp ? 0 : ENOENT;
1196     }
1197 }
1198
1199 static void
1200 port_ref(struct dp_netdev_port *port)
1201 {
1202     if (port) {
1203         ovs_refcount_ref(&port->ref_cnt);
1204     }
1205 }
1206
1207 static bool
1208 port_try_ref(struct dp_netdev_port *port)
1209 {
1210     if (port) {
1211         return ovs_refcount_try_ref_rcu(&port->ref_cnt);
1212     }
1213
1214     return false;
1215 }
1216
1217 static void
1218 port_unref(struct dp_netdev_port *port)
1219 {
1220     if (port && ovs_refcount_unref_relaxed(&port->ref_cnt) == 1) {
1221         int n_rxq = netdev_n_rxq(port->netdev);
1222         int i;
1223
1224         netdev_close(port->netdev);
1225         netdev_restore_flags(port->sf);
1226
1227         for (i = 0; i < n_rxq; i++) {
1228             netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
1229         }
1230         free(port->rxq);
1231         free(port->type);
1232         free(port);
1233     }
1234 }
1235
1236 static int
1237 get_port_by_name(struct dp_netdev *dp,
1238                  const char *devname, struct dp_netdev_port **portp)
1239     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
1240 {
1241     struct dp_netdev_port *port;
1242
1243     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
1244         if (!strcmp(netdev_get_name(port->netdev), devname)) {
1245             *portp = port;
1246             return 0;
1247         }
1248     }
1249     return ENOENT;
1250 }
1251
1252 static int
1253 get_n_pmd_threads_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
1254 {
1255     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1256     int n_pmds = 0;
1257
1258     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
1259         if (pmd->numa_id == numa_id) {
1260             n_pmds++;
1261         }
1262     }
1263
1264     return n_pmds;
1265 }
1266
1267 /* Returns 'true' if there is a port with pmd netdev and the netdev
1268  * is on numa node 'numa_id'. */
1269 static bool
1270 has_pmd_port_for_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
1271 {
1272     struct dp_netdev_port *port;
1273
1274     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
1275         if (netdev_is_pmd(port->netdev)
1276             && netdev_get_numa_id(port->netdev) == numa_id) {
1277             return true;
1278         }
1279     }
1280
1281     return false;
1282 }
1283
1284
1285 static void
1286 do_del_port(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *port)
1287     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
1288 {
1289     cmap_remove(&dp->ports, &port->node, hash_odp_port(port->port_no));
1290     seq_change(dp->port_seq);
1291     if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
1292         int numa_id = netdev_get_numa_id(port->netdev);
1293
1294         /* If there is no netdev on the numa node, deletes the pmd threads
1295          * for that numa.  Else, just reloads the queues.  */
1296         if (!has_pmd_port_for_numa(dp, numa_id)) {
1297             dp_netdev_del_pmds_on_numa(dp, numa_id);
1298         }
1299         dp_netdev_reload_pmds(dp);
1300     }
1301
1302     port_unref(port);
1303 }
1304
1305 static void
1306 answer_port_query(const struct dp_netdev_port *port,
1307                   struct dpif_port *dpif_port)
1308 {
1309     dpif_port->name = xstrdup(netdev_get_name(port->netdev));
1310     dpif_port->type = xstrdup(port->type);
1311     dpif_port->port_no = port->port_no;
1312 }
1313
1314 static int
1315 dpif_netdev_port_query_by_number(const struct dpif *dpif, odp_port_t port_no,
1316                                  struct dpif_port *dpif_port)
1317 {
1318     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1319     struct dp_netdev_port *port;
1320     int error;
1321
1322     error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
1323     if (!error && dpif_port) {
1324         answer_port_query(port, dpif_port);
1325     }
1326
1327     return error;
1328 }
1329
1330 static int
1331 dpif_netdev_port_query_by_name(const struct dpif *dpif, const char *devname,
1332                                struct dpif_port *dpif_port)
1333 {
1334     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1335     struct dp_netdev_port *port;
1336     int error;
1337
1338     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
1339     error = get_port_by_name(dp, devname, &port);
1340     if (!error && dpif_port) {
1341         answer_port_query(port, dpif_port);
1342     }
1343     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
1344
1345     return error;
1346 }
1347
1348 static void
1349 dp_netdev_flow_free(struct dp_netdev_flow *flow)
1350 {
1351     dp_netdev_actions_free(dp_netdev_flow_get_actions(flow));
1352     free(flow);
1353 }
1354
1355 static void dp_netdev_flow_unref(struct dp_netdev_flow *flow)
1356 {
1357     if (ovs_refcount_unref_relaxed(&flow->ref_cnt) == 1) {
1358         ovsrcu_postpone(dp_netdev_flow_free, flow);
1359     }
1360 }
1361
1362 static uint32_t
1363 dp_netdev_flow_hash(const ovs_u128 *ufid)
1364 {
1365     return ufid->u32[0];
1366 }
1367
1368 static void
1369 dp_netdev_pmd_remove_flow(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
1370                           struct dp_netdev_flow *flow)
1371     OVS_REQUIRES(pmd->flow_mutex)
1372 {
1373     struct cmap_node *node = CONST_CAST(struct cmap_node *, &flow->node);
1374
1375     dpcls_remove(&pmd->cls, &flow->cr);
1376     cmap_remove(&pmd->flow_table, node, dp_netdev_flow_hash(&flow->ufid));
1377     flow->dead = true;
1378
1379     dp_netdev_flow_unref(flow);
1380 }
1381
1382 static void
1383 dp_netdev_pmd_flow_flush(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
1384 {
1385     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1386
1387     ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
1388     CMAP_FOR_EACH (netdev_flow, node, &pmd->flow_table) {
1389         dp_netdev_pmd_remove_flow(pmd, netdev_flow);
1390     }
1391     ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
1392 }
1393
1394 static int
1395 dpif_netdev_flow_flush(struct dpif *dpif)
1396 {
1397     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1398     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1399
1400     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
1401         dp_netdev_pmd_flow_flush(pmd);
1402     }
1403
1404     return 0;
1405 }
1406
1407 struct dp_netdev_port_state {
1408     struct cmap_position position;
1409     char *name;
1410 };
1411
1412 static int
1413 dpif_netdev_port_dump_start(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void **statep)
1414 {
1415     *statep = xzalloc(sizeof(struct dp_netdev_port_state));
1416     return 0;
1417 }
1418
1419 static int
1420 dpif_netdev_port_dump_next(const struct dpif *dpif, void *state_,
1421                            struct dpif_port *dpif_port)
1422 {
1423     struct dp_netdev_port_state *state = state_;
1424     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1425     struct cmap_node *node;
1426     int retval;
1427
1428     node = cmap_next_position(&dp->ports, &state->position);
1429     if (node) {
1430         struct dp_netdev_port *port;
1431
1432         port = CONTAINER_OF(node, struct dp_netdev_port, node);
1433
1434         free(state->name);
1435         state->name = xstrdup(netdev_get_name(port->netdev));
1436         dpif_port->name = state->name;
1437         dpif_port->type = port->type;
1438         dpif_port->port_no = port->port_no;
1439
1440         retval = 0;
1441     } else {
1442         retval = EOF;
1443     }
1444
1445     return retval;
1446 }
1447
1448 static int
1449 dpif_netdev_port_dump_done(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void *state_)
1450 {
1451     struct dp_netdev_port_state *state = state_;
1452     free(state->name);
1453     free(state);
1454     return 0;
1455 }
1456
1457 static int
1458 dpif_netdev_port_poll(const struct dpif *dpif_, char **devnamep OVS_UNUSED)
1459 {
1460     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(dpif_);
1461     uint64_t new_port_seq;
1462     int error;
1463
1464     new_port_seq = seq_read(dpif->dp->port_seq);
1465     if (dpif->last_port_seq != new_port_seq) {
1466         dpif->last_port_seq = new_port_seq;
1467         error = ENOBUFS;
1468     } else {
1469         error = EAGAIN;
1470     }
1471
1472     return error;
1473 }
1474
1475 static void
1476 dpif_netdev_port_poll_wait(const struct dpif *dpif_)
1477 {
1478     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(dpif_);
1479
1480     seq_wait(dpif->dp->port_seq, dpif->last_port_seq);
1481 }
1482
1483 static struct dp_netdev_flow *
1484 dp_netdev_flow_cast(const struct dpcls_rule *cr)
1485 {
1486     return cr ? CONTAINER_OF(cr, struct dp_netdev_flow, cr) : NULL;
1487 }
1488
1489 static bool dp_netdev_flow_ref(struct dp_netdev_flow *flow)
1490 {
1491     return ovs_refcount_try_ref_rcu(&flow->ref_cnt);
1492 }
1493
1494 /* netdev_flow_key utilities.
1495  *
1496  * netdev_flow_key is basically a miniflow.  We use these functions
1497  * (netdev_flow_key_clone, netdev_flow_key_equal, ...) instead of the miniflow
1498  * functions (miniflow_clone_inline, miniflow_equal, ...), because:
1499  *
1500  * - Since we are dealing exclusively with miniflows created by
1501  *   miniflow_extract(), if the map is different the miniflow is different.
1502  *   Therefore we can be faster by comparing the map and the miniflow in a
1503  *   single memcmp().
1504  * _ netdev_flow_key's miniflow has always inline values.
1505  * - These functions can be inlined by the compiler.
1506  *
1507  * The following assertions make sure that what we're doing with miniflow is
1508  * safe
1509  */
1510 BUILD_ASSERT_DECL(offsetof(struct miniflow, inline_values)
1511                   == sizeof(uint64_t));
1512
1513 /* Given the number of bits set in the miniflow map, returns the size of the
1514  * 'netdev_flow_key.mf' */
1515 static inline uint32_t
1516 netdev_flow_key_size(uint32_t flow_u32s)
1517 {
1518     return offsetof(struct miniflow, inline_values) +
1519         MINIFLOW_VALUES_SIZE(flow_u32s);
1520 }
1521
1522 static inline bool
1523 netdev_flow_key_equal(const struct netdev_flow_key *a,
1524                       const struct netdev_flow_key *b)
1525 {
1526     /* 'b->len' may be not set yet. */
1527     return a->hash == b->hash && !memcmp(&a->mf, &b->mf, a->len);
1528 }
1529
1530 /* Used to compare 'netdev_flow_key' in the exact match cache to a miniflow.
1531  * The maps are compared bitwise, so both 'key->mf' 'mf' must have been
1532  * generated by miniflow_extract. */
1533 static inline bool
1534 netdev_flow_key_equal_mf(const struct netdev_flow_key *key,
1535                          const struct miniflow *mf)
1536 {
1537     return !memcmp(&key->mf, mf, key->len);
1538 }
1539
1540 static inline void
1541 netdev_flow_key_clone(struct netdev_flow_key *dst,
1542                       const struct netdev_flow_key *src)
1543 {
1544     memcpy(dst, src,
1545            offsetof(struct netdev_flow_key, mf) + src->len);
1546 }
1547
1548 /* Slow. */
1549 static void
1550 netdev_flow_key_from_flow(struct netdev_flow_key *dst,
1551                           const struct flow *src)
1552 {
1553     struct dp_packet packet;
1554     uint64_t buf_stub[512 / 8];
1555
1556     miniflow_initialize(&dst->mf, dst->buf);
1557
1558     dp_packet_use_stub(&packet, buf_stub, sizeof buf_stub);
1559     pkt_metadata_from_flow(&packet.md, src);
1560     flow_compose(&packet, src);
1561     miniflow_extract(&packet, &dst->mf);
1562     dp_packet_uninit(&packet);
1563
1564     dst->len = netdev_flow_key_size(count_1bits(dst->mf.map));
1565     dst->hash = 0; /* Not computed yet. */
1566 }
1567
1568 /* Initialize a netdev_flow_key 'mask' from 'match'. */
1569 static inline void
1570 netdev_flow_mask_init(struct netdev_flow_key *mask,
1571                       const struct match *match)
1572 {
1573     const uint64_t *mask_u64 = (const uint64_t *) &match->wc.masks;
1574     uint64_t *dst = mask->mf.inline_values;
1575     uint64_t map, mask_map = 0;
1576     uint32_t hash = 0;
1577     int n;
1578
1579     /* Only check masks that make sense for the flow. */
1580     map = flow_wc_map(&match->flow);
1581
1582     while (map) {
1583         uint64_t rm1bit = rightmost_1bit(map);
1584         int i = raw_ctz(map);
1585
1586         if (mask_u64[i]) {
1587             mask_map |= rm1bit;
1588             *dst++ = mask_u64[i];
1589             hash = hash_add64(hash, mask_u64[i]);
1590         }
1591         map -= rm1bit;
1592     }
1593
1594     mask->mf.values_inline = true;
1595     mask->mf.map = mask_map;
1596
1597     hash = hash_add64(hash, mask_map);
1598
1599     n = dst - mask->mf.inline_values;
1600
1601     mask->hash = hash_finish(hash, n * 8);
1602     mask->len = netdev_flow_key_size(n);
1603 }
1604
1605 /* Initializes 'dst' as a copy of 'src' masked with 'mask'. */
1606 static inline void
1607 netdev_flow_key_init_masked(struct netdev_flow_key *dst,
1608                             const struct flow *flow,
1609                             const struct netdev_flow_key *mask)
1610 {
1611     uint64_t *dst_u64 = dst->mf.inline_values;
1612     const uint64_t *mask_u64 = mask->mf.inline_values;
1613     uint32_t hash = 0;
1614     uint64_t value;
1615
1616     dst->len = mask->len;
1617     dst->mf.values_inline = true;
1618     dst->mf.map = mask->mf.map;
1619
1620     FLOW_FOR_EACH_IN_MAP(value, flow, mask->mf.map) {
1621         *dst_u64 = value & *mask_u64++;
1622         hash = hash_add64(hash, *dst_u64++);
1623     }
1624     dst->hash = hash_finish(hash, (dst_u64 - dst->mf.inline_values) * 8);
1625 }
1626
1627 /* Iterate through all netdev_flow_key u64 values specified by 'MAP' */
1628 #define NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_MAP(VALUE, KEY, MAP)           \
1629     for (struct mf_for_each_in_map_aux aux__                       \
1630              = { (KEY)->mf.inline_values, (KEY)->mf.map, MAP };    \
1631          mf_get_next_in_map(&aux__, &(VALUE));                     \
1632         )
1633
1634 /* Returns a hash value for the bits of 'key' where there are 1-bits in
1635  * 'mask'. */
1636 static inline uint32_t
1637 netdev_flow_key_hash_in_mask(const struct netdev_flow_key *key,
1638                              const struct netdev_flow_key *mask)
1639 {
1640     const uint64_t *p = mask->mf.inline_values;
1641     uint32_t hash = 0;
1642     uint64_t key_u64;
1643
1644     NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_MAP(key_u64, key, mask->mf.map) {
1645         hash = hash_add64(hash, key_u64 & *p++);
1646     }
1647
1648     return hash_finish(hash, (p - mask->mf.inline_values) * 8);
1649 }
1650
1651 static inline bool
1652 emc_entry_alive(struct emc_entry *ce)
1653 {
1654     return ce->flow && !ce->flow->dead;
1655 }
1656
1657 static void
1658 emc_clear_entry(struct emc_entry *ce)
1659 {
1660     if (ce->flow) {
1661         dp_netdev_flow_unref(ce->flow);
1662         ce->flow = NULL;
1663     }
1664 }
1665
1666 static inline void
1667 emc_change_entry(struct emc_entry *ce, struct dp_netdev_flow *flow,
1668                  const struct netdev_flow_key *key)
1669 {
1670     if (ce->flow != flow) {
1671         if (ce->flow) {
1672             dp_netdev_flow_unref(ce->flow);
1673         }
1674
1675         if (dp_netdev_flow_ref(flow)) {
1676             ce->flow = flow;
1677         } else {
1678             ce->flow = NULL;
1679         }
1680     }
1681     if (key) {
1682         netdev_flow_key_clone(&ce->key, key);
1683     }
1684 }
1685
1686 static inline void
1687 emc_insert(struct emc_cache *cache, const struct netdev_flow_key *key,
1688            struct dp_netdev_flow *flow)
1689 {
1690     struct emc_entry *to_be_replaced = NULL;
1691     struct emc_entry *current_entry;
1692
1693     EMC_FOR_EACH_POS_WITH_HASH(cache, current_entry, key->hash) {
1694         if (netdev_flow_key_equal(&current_entry->key, key)) {
1695             /* We found the entry with the 'mf' miniflow */
1696             emc_change_entry(current_entry, flow, NULL);
1697             return;
1698         }
1699
1700         /* Replacement policy: put the flow in an empty (not alive) entry, or
1701          * in the first entry where it can be */
1702         if (!to_be_replaced
1703             || (emc_entry_alive(to_be_replaced)
1704                 && !emc_entry_alive(current_entry))
1705             || current_entry->key.hash < to_be_replaced->key.hash) {
1706             to_be_replaced = current_entry;
1707         }
1708     }
1709     /* We didn't find the miniflow in the cache.
1710      * The 'to_be_replaced' entry is where the new flow will be stored */
1711
1712     emc_change_entry(to_be_replaced, flow, key);
1713 }
1714
1715 static inline struct dp_netdev_flow *
1716 emc_lookup(struct emc_cache *cache, const struct netdev_flow_key *key)
1717 {
1718     struct emc_entry *current_entry;
1719
1720     EMC_FOR_EACH_POS_WITH_HASH(cache, current_entry, key->hash) {
1721         if (current_entry->key.hash == key->hash
1722             && emc_entry_alive(current_entry)
1723             && netdev_flow_key_equal_mf(&current_entry->key, &key->mf)) {
1724
1725             /* We found the entry with the 'key->mf' miniflow */
1726             return current_entry->flow;
1727         }
1728     }
1729
1730     return NULL;
1731 }
1732
1733 static struct dp_netdev_flow *
1734 dp_netdev_pmd_lookup_flow(const struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
1735                           const struct netdev_flow_key *key)
1736 {
1737     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1738     struct dpcls_rule *rule;
1739
1740     dpcls_lookup(&pmd->cls, key, &rule, 1);
1741     netdev_flow = dp_netdev_flow_cast(rule);
1742
1743     return netdev_flow;
1744 }
1745
1746 static struct dp_netdev_flow *
1747 dp_netdev_pmd_find_flow(const struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
1748                         const ovs_u128 *ufidp, const struct nlattr *key,
1749                         size_t key_len)
1750 {
1751     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1752     struct flow flow;
1753     ovs_u128 ufid;
1754
1755     /* If a UFID is not provided, determine one based on the key. */
1756     if (!ufidp && key && key_len
1757         && !dpif_netdev_flow_from_nlattrs(key, key_len, &flow)) {
1758         dpif_flow_hash(pmd->dp->dpif, &flow, sizeof flow, &ufid);
1759         ufidp = &ufid;
1760     }
1761
1762     if (ufidp) {
1763         CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (netdev_flow, node, dp_netdev_flow_hash(ufidp),
1764                                  &pmd->flow_table) {
1765             if (ovs_u128_equal(&netdev_flow->ufid, ufidp)) {
1766                 return netdev_flow;
1767             }
1768         }
1769     }
1770
1771     return NULL;
1772 }
1773
1774 static void
1775 get_dpif_flow_stats(const struct dp_netdev_flow *netdev_flow_,
1776                     struct dpif_flow_stats *stats)
1777 {
1778     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1779     unsigned long long n;
1780     long long used;
1781     uint16_t flags;
1782
1783     netdev_flow = CONST_CAST(struct dp_netdev_flow *, netdev_flow_);
1784
1785     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.packet_count, &n);
1786     stats->n_packets = n;
1787     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.byte_count, &n);
1788     stats->n_bytes = n;
1789     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.used, &used);
1790     stats->used = used;
1791     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.tcp_flags, &flags);
1792     stats->tcp_flags = flags;
1793 }
1794
1795 /* Converts to the dpif_flow format, using 'key_buf' and 'mask_buf' for
1796  * storing the netlink-formatted key/mask. 'key_buf' may be the same as
1797  * 'mask_buf'. Actions will be returned without copying, by relying on RCU to
1798  * protect them. */
1799 static void
1800 dp_netdev_flow_to_dpif_flow(const struct dp_netdev_flow *netdev_flow,
1801                             struct ofpbuf *key_buf, struct ofpbuf *mask_buf,
1802                             struct dpif_flow *flow, bool terse)
1803 {
1804     if (terse) {
1805         memset(flow, 0, sizeof *flow);
1806     } else {
1807         struct flow_wildcards wc;
1808         struct dp_netdev_actions *actions;
1809         size_t offset;
1810
1811         miniflow_expand(&netdev_flow->cr.mask->mf, &wc.masks);
1812
1813         /* Key */
1814         offset = key_buf->size;
1815         flow->key = ofpbuf_tail(key_buf);
1816         odp_flow_key_from_flow(key_buf, &netdev_flow->flow, &wc.masks,
1817                                netdev_flow->flow.in_port.odp_port, true);
1818         flow->key_len = key_buf->size - offset;
1819
1820         /* Mask */
1821         offset = mask_buf->size;
1822         flow->mask = ofpbuf_tail(mask_buf);
1823         odp_flow_key_from_mask(mask_buf, &wc.masks, &netdev_flow->flow,
1824                                odp_to_u32(wc.masks.in_port.odp_port),
1825                                SIZE_MAX, true);
1826         flow->mask_len = mask_buf->size - offset;
1827
1828         /* Actions */
1829         actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
1830         flow->actions = actions->actions;
1831         flow->actions_len = actions->size;
1832     }
1833
1834     flow->ufid = netdev_flow->ufid;
1835     flow->ufid_present = true;
1836     flow->pmd_id = netdev_flow->pmd_id;
1837     get_dpif_flow_stats(netdev_flow, &flow->stats);
1838 }
1839
1840 static int
1841 dpif_netdev_mask_from_nlattrs(const struct nlattr *key, uint32_t key_len,
1842                               const struct nlattr *mask_key,
1843                               uint32_t mask_key_len, const struct flow *flow,
1844                               struct flow *mask)
1845 {
1846     if (mask_key_len) {
1847         enum odp_key_fitness fitness;
1848
1849         fitness = odp_flow_key_to_mask(mask_key, mask_key_len, mask, flow);
1850         if (fitness) {
1851             /* This should not happen: it indicates that
1852              * odp_flow_key_from_mask() and odp_flow_key_to_mask()
1853              * disagree on the acceptable form of a mask.  Log the problem
1854              * as an error, with enough details to enable debugging. */
1855             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1856
1857             if (!VLOG_DROP_ERR(&rl)) {
1858                 struct ds s;
1859
1860                 ds_init(&s);
1861                 odp_flow_format(key, key_len, mask_key, mask_key_len, NULL, &s,
1862                                 true);
1863                 VLOG_ERR("internal error parsing flow mask %s (%s)",
1864                          ds_cstr(&s), odp_key_fitness_to_string(fitness));
1865                 ds_destroy(&s);
1866             }
1867
1868             return EINVAL;
1869         }
1870     } else {
1871         enum mf_field_id id;
1872         /* No mask key, unwildcard everything except fields whose
1873          * prerequisities are not met. */
1874         memset(mask, 0x0, sizeof *mask);
1875
1876         for (id = 0; id < MFF_N_IDS; ++id) {
1877             /* Skip registers and metadata. */
1878             if (!(id >= MFF_REG0 && id < MFF_REG0 + FLOW_N_REGS)
1879                 && id != MFF_METADATA) {
1880                 const struct mf_field *mf = mf_from_id(id);
1881                 if (mf_are_prereqs_ok(mf, flow)) {
1882                     mf_mask_field(mf, mask);
1883                 }
1884             }
1885         }
1886     }
1887
1888     /* Force unwildcard the in_port.
1889      *
1890      * We need to do this even in the case where we unwildcard "everything"
1891      * above because "everything" only includes the 16-bit OpenFlow port number
1892      * mask->in_port.ofp_port, which only covers half of the 32-bit datapath
1893      * port number mask->in_port.odp_port. */
1894     mask->in_port.odp_port = u32_to_odp(UINT32_MAX);
1895
1896     return 0;
1897 }
1898
1899 static int
1900 dpif_netdev_flow_from_nlattrs(const struct nlattr *key, uint32_t key_len,
1901                               struct flow *flow)
1902 {
1903     odp_port_t in_port;
1904
1905     if (odp_flow_key_to_flow(key, key_len, flow)) {
1906         /* This should not happen: it indicates that odp_flow_key_from_flow()
1907          * and odp_flow_key_to_flow() disagree on the acceptable form of a
1908          * flow.  Log the problem as an error, with enough details to enable
1909          * debugging. */
1910         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1911
1912         if (!VLOG_DROP_ERR(&rl)) {
1913             struct ds s;
1914
1915             ds_init(&s);
1916             odp_flow_format(key, key_len, NULL, 0, NULL, &s, true);
1917             VLOG_ERR("internal error parsing flow key %s", ds_cstr(&s));
1918             ds_destroy(&s);
1919         }
1920
1921         return EINVAL;
1922     }
1923
1924     in_port = flow->in_port.odp_port;
1925     if (!is_valid_port_number(in_port) && in_port != ODPP_NONE) {
1926         return EINVAL;
1927     }
1928
1929     return 0;
1930 }
1931
1932 static int
1933 dpif_netdev_flow_get(const struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_get *get)
1934 {
1935     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1936     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1937     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1938     int pmd_id = get->pmd_id == PMD_ID_NULL ? NON_PMD_CORE_ID : get->pmd_id;
1939     int error = 0;
1940
1941     pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, pmd_id);
1942     if (!pmd) {
1943         return EINVAL;
1944     }
1945
1946     netdev_flow = dp_netdev_pmd_find_flow(pmd, get->ufid, get->key,
1947                                           get->key_len);
1948     if (netdev_flow) {
1949         dp_netdev_flow_to_dpif_flow(netdev_flow, get->buffer, get->buffer,
1950                                     get->flow, false);
1951     } else {
1952         error = ENOENT;
1953     }
1954     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
1955
1956
1957     return error;
1958 }
1959
1960 static struct dp_netdev_flow *
1961 dp_netdev_flow_add(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
1962                    struct match *match, const ovs_u128 *ufid,
1963                    const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
1964     OVS_REQUIRES(pmd->flow_mutex)
1965 {
1966     struct dp_netdev_flow *flow;
1967     struct netdev_flow_key mask;
1968
1969     netdev_flow_mask_init(&mask, match);
1970     /* Make sure wc does not have metadata. */
1971     ovs_assert(!(mask.mf.map & (MINIFLOW_MAP(metadata) | MINIFLOW_MAP(regs))));
1972
1973     /* Do not allocate extra space. */
1974     flow = xmalloc(sizeof *flow - sizeof flow->cr.flow.mf + mask.len);
1975     memset(&flow->stats, 0, sizeof flow->stats);
1976     flow->dead = false;
1977     *CONST_CAST(int *, &flow->pmd_id) = pmd->core_id;
1978     *CONST_CAST(struct flow *, &flow->flow) = match->flow;
1979     *CONST_CAST(ovs_u128 *, &flow->ufid) = *ufid;
1980     ovs_refcount_init(&flow->ref_cnt);
1981     ovsrcu_set(&flow->actions, dp_netdev_actions_create(actions, actions_len));
1982
1983     netdev_flow_key_init_masked(&flow->cr.flow, &match->flow, &mask);
1984     dpcls_insert(&pmd->cls, &flow->cr, &mask);
1985
1986     cmap_insert(&pmd->flow_table, CONST_CAST(struct cmap_node *, &flow->node),
1987                 dp_netdev_flow_hash(&flow->ufid));
1988
1989     if (OVS_UNLIKELY(VLOG_IS_DBG_ENABLED())) {
1990         struct match match;
1991         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1992
1993         match.flow = flow->flow;
1994         miniflow_expand(&flow->cr.mask->mf, &match.wc.masks);
1995
1996         ds_put_cstr(&ds, "flow_add: ");
1997         odp_format_ufid(ufid, &ds);
1998         ds_put_cstr(&ds, " ");
1999         match_format(&match, &ds, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
2000         ds_put_cstr(&ds, ", actions:");
2001         format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
2002
2003         VLOG_DBG_RL(&upcall_rl, "%s", ds_cstr(&ds));
2004
2005         ds_destroy(&ds);
2006     }
2007
2008     return flow;
2009 }
2010
2011 static int
2012 dpif_netdev_flow_put(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_put *put)
2013 {
2014     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2015     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
2016     struct netdev_flow_key key;
2017     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2018     struct match match;
2019     ovs_u128 ufid;
2020     int pmd_id = put->pmd_id == PMD_ID_NULL ? NON_PMD_CORE_ID : put->pmd_id;
2021     int error;
2022
2023     error = dpif_netdev_flow_from_nlattrs(put->key, put->key_len, &match.flow);
2024     if (error) {
2025         return error;
2026     }
2027     error = dpif_netdev_mask_from_nlattrs(put->key, put->key_len,
2028                                           put->mask, put->mask_len,
2029                                           &match.flow, &match.wc.masks);
2030     if (error) {
2031         return error;
2032     }
2033
2034     pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, pmd_id);
2035     if (!pmd) {
2036         return EINVAL;
2037     }
2038
2039     /* Must produce a netdev_flow_key for lookup.
2040      * This interface is no longer performance critical, since it is not used
2041      * for upcall processing any more. */
2042     netdev_flow_key_from_flow(&key, &match.flow);
2043
2044     if (put->ufid) {
2045         ufid = *put->ufid;
2046     } else {
2047         dpif_flow_hash(dpif, &match.flow, sizeof match.flow, &ufid);
2048     }
2049
2050     ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
2051     netdev_flow = dp_netdev_pmd_lookup_flow(pmd, &key);
2052     if (!netdev_flow) {
2053         if (put->flags & DPIF_FP_CREATE) {
2054             if (cmap_count(&pmd->flow_table) < MAX_FLOWS) {
2055                 if (put->stats) {
2056                     memset(put->stats, 0, sizeof *put->stats);
2057                 }
2058                 dp_netdev_flow_add(pmd, &match, &ufid, put->actions,
2059                                    put->actions_len);
2060                 error = 0;
2061             } else {
2062                 error = EFBIG;
2063             }
2064         } else {
2065             error = ENOENT;
2066         }
2067     } else {
2068         if (put->flags & DPIF_FP_MODIFY
2069             && flow_equal(&match.flow, &netdev_flow->flow)) {
2070             struct dp_netdev_actions *new_actions;
2071             struct dp_netdev_actions *old_actions;
2072
2073             new_actions = dp_netdev_actions_create(put->actions,
2074                                                    put->actions_len);
2075
2076             old_actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
2077             ovsrcu_set(&netdev_flow->actions, new_actions);
2078
2079             if (put->stats) {
2080                 get_dpif_flow_stats(netdev_flow, put->stats);
2081             }
2082             if (put->flags & DPIF_FP_ZERO_STATS) {
2083                 /* XXX: The userspace datapath uses thread local statistics
2084                  * (for flows), which should be updated only by the owning
2085                  * thread.  Since we cannot write on stats memory here,
2086                  * we choose not to support this flag.  Please note:
2087                  * - This feature is currently used only by dpctl commands with
2088                  *   option --clear.
2089                  * - Should the need arise, this operation can be implemented
2090                  *   by keeping a base value (to be update here) for each
2091                  *   counter, and subtracting it before outputting the stats */
2092                 error = EOPNOTSUPP;
2093             }
2094
2095             ovsrcu_postpone(dp_netdev_actions_free, old_actions);
2096         } else if (put->flags & DPIF_FP_CREATE) {
2097             error = EEXIST;
2098         } else {
2099             /* Overlapping flow. */
2100             error = EINVAL;
2101         }
2102     }
2103     ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
2104     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2105
2106     return error;
2107 }
2108
2109 static int
2110 dpif_netdev_flow_del(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_del *del)
2111 {
2112     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2113     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
2114     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2115     int pmd_id = del->pmd_id == PMD_ID_NULL ? NON_PMD_CORE_ID : del->pmd_id;
2116     int error = 0;
2117
2118     pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, pmd_id);
2119     if (!pmd) {
2120         return EINVAL;
2121     }
2122
2123     ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
2124     netdev_flow = dp_netdev_pmd_find_flow(pmd, del->ufid, del->key,
2125                                           del->key_len);
2126     if (netdev_flow) {
2127         if (del->stats) {
2128             get_dpif_flow_stats(netdev_flow, del->stats);
2129         }
2130         dp_netdev_pmd_remove_flow(pmd, netdev_flow);
2131     } else {
2132         error = ENOENT;
2133     }
2134     ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
2135     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2136
2137     return error;
2138 }
2139
2140 struct dpif_netdev_flow_dump {
2141     struct dpif_flow_dump up;
2142     struct cmap_position poll_thread_pos;
2143     struct cmap_position flow_pos;
2144     struct dp_netdev_pmd_thread *cur_pmd;
2145     int status;
2146     struct ovs_mutex mutex;
2147 };
2148
2149 static struct dpif_netdev_flow_dump *
2150 dpif_netdev_flow_dump_cast(struct dpif_flow_dump *dump)
2151 {
2152     return CONTAINER_OF(dump, struct dpif_netdev_flow_dump, up);
2153 }
2154
2155 static struct dpif_flow_dump *
2156 dpif_netdev_flow_dump_create(const struct dpif *dpif_, bool terse)
2157 {
2158     struct dpif_netdev_flow_dump *dump;
2159
2160     dump = xzalloc(sizeof *dump);
2161     dpif_flow_dump_init(&dump->up, dpif_);
2162     dump->up.terse = terse;
2163     ovs_mutex_init(&dump->mutex);
2164
2165     return &dump->up;
2166 }
2167
2168 static int
2169 dpif_netdev_flow_dump_destroy(struct dpif_flow_dump *dump_)
2170 {
2171     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = dpif_netdev_flow_dump_cast(dump_);
2172
2173     ovs_mutex_destroy(&dump->mutex);
2174     free(dump);
2175     return 0;
2176 }
2177
2178 struct dpif_netdev_flow_dump_thread {
2179     struct dpif_flow_dump_thread up;
2180     struct dpif_netdev_flow_dump *dump;
2181     struct odputil_keybuf keybuf[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
2182     struct odputil_keybuf maskbuf[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
2183 };
2184
2185 static struct dpif_netdev_flow_dump_thread *
2186 dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(struct dpif_flow_dump_thread *thread)
2187 {
2188     return CONTAINER_OF(thread, struct dpif_netdev_flow_dump_thread, up);
2189 }
2190
2191 static struct dpif_flow_dump_thread *
2192 dpif_netdev_flow_dump_thread_create(struct dpif_flow_dump *dump_)
2193 {
2194     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = dpif_netdev_flow_dump_cast(dump_);
2195     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread;
2196
2197     thread = xmalloc(sizeof *thread);
2198     dpif_flow_dump_thread_init(&thread->up, &dump->up);
2199     thread->dump = dump;
2200     return &thread->up;
2201 }
2202
2203 static void
2204 dpif_netdev_flow_dump_thread_destroy(struct dpif_flow_dump_thread *thread_)
2205 {
2206     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread
2207         = dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(thread_);
2208
2209     free(thread);
2210 }
2211
2212 static int
2213 dpif_netdev_flow_dump_next(struct dpif_flow_dump_thread *thread_,
2214                            struct dpif_flow *flows, int max_flows)
2215 {
2216     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread
2217         = dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(thread_);
2218     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = thread->dump;
2219     struct dp_netdev_flow *netdev_flows[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
2220     int n_flows = 0;
2221     int i;
2222
2223     ovs_mutex_lock(&dump->mutex);
2224     if (!dump->status) {
2225         struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(thread->up.dpif);
2226         struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(&dpif->dpif);
2227         struct dp_netdev_pmd_thread *pmd = dump->cur_pmd;
2228         int flow_limit = MIN(max_flows, FLOW_DUMP_MAX_BATCH);
2229
2230         /* First call to dump_next(), extracts the first pmd thread.
2231          * If there is no pmd thread, returns immediately. */
2232         if (!pmd) {
2233             pmd = dp_netdev_pmd_get_next(dp, &dump->poll_thread_pos);
2234             if (!pmd) {
2235                 ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
2236                 return n_flows;
2237
2238             }
2239         }
2240
2241         do {
2242             for (n_flows = 0; n_flows < flow_limit; n_flows++) {
2243                 struct cmap_node *node;
2244
2245                 node = cmap_next_position(&pmd->flow_table, &dump->flow_pos);
2246                 if (!node) {
2247                     break;
2248                 }
2249                 netdev_flows[n_flows] = CONTAINER_OF(node,
2250                                                      struct dp_netdev_flow,
2251                                                      node);
2252             }
2253             /* When finishing dumping the current pmd thread, moves to
2254              * the next. */
2255             if (n_flows < flow_limit) {
2256                 memset(&dump->flow_pos, 0, sizeof dump->flow_pos);
2257                 dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2258                 pmd = dp_netdev_pmd_get_next(dp, &dump->poll_thread_pos);
2259                 if (!pmd) {
2260                     dump->status = EOF;
2261                     break;
2262                 }
2263             }
2264             /* Keeps the reference to next caller. */
2265             dump->cur_pmd = pmd;
2266
2267             /* If the current dump is empty, do not exit the loop, since the
2268              * remaining pmds could have flows to be dumped.  Just dumps again
2269              * on the new 'pmd'. */
2270         } while (!n_flows);
2271     }
2272     ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
2273
2274     for (i = 0; i < n_flows; i++) {
2275         struct odputil_keybuf *maskbuf = &thread->maskbuf[i];
2276         struct odputil_keybuf *keybuf = &thread->keybuf[i];
2277         struct dp_netdev_flow *netdev_flow = netdev_flows[i];
2278         struct dpif_flow *f = &flows[i];
2279         struct ofpbuf key, mask;
2280
2281         ofpbuf_use_stack(&key, keybuf, sizeof *keybuf);
2282         ofpbuf_use_stack(&mask, maskbuf, sizeof *maskbuf);
2283         dp_netdev_flow_to_dpif_flow(netdev_flow, &key, &mask, f,
2284                                     dump->up.terse);
2285     }
2286
2287     return n_flows;
2288 }
2289
2290 static int
2291 dpif_netdev_execute(struct dpif *dpif, struct dpif_execute *execute)
2292     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2293 {
2294     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2295     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2296     struct dp_packet *pp;
2297
2298     if (dp_packet_size(execute->packet) < ETH_HEADER_LEN ||
2299         dp_packet_size(execute->packet) > UINT16_MAX) {
2300         return EINVAL;
2301     }
2302
2303     /* Tries finding the 'pmd'.  If NULL is returned, that means
2304      * the current thread is a non-pmd thread and should use
2305      * dp_netdev_get_pmd(dp, NON_PMD_CORE_ID). */
2306     pmd = ovsthread_getspecific(dp->per_pmd_key);
2307     if (!pmd) {
2308         pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, NON_PMD_CORE_ID);
2309     }
2310
2311     /* If the current thread is non-pmd thread, acquires
2312      * the 'non_pmd_mutex'. */
2313     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2314         ovs_mutex_lock(&dp->non_pmd_mutex);
2315         ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
2316     }
2317
2318     pp = execute->packet;
2319     dp_netdev_execute_actions(pmd, &pp, 1, false, execute->actions,
2320                               execute->actions_len);
2321     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2322         dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2323         ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
2324         ovs_mutex_unlock(&dp->non_pmd_mutex);
2325     }
2326
2327     return 0;
2328 }
2329
2330 static void
2331 dpif_netdev_operate(struct dpif *dpif, struct dpif_op **ops, size_t n_ops)
2332 {
2333     size_t i;
2334
2335     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
2336         struct dpif_op *op = ops[i];
2337
2338         switch (op->type) {
2339         case DPIF_OP_FLOW_PUT:
2340             op->error = dpif_netdev_flow_put(dpif, &op->u.flow_put);
2341             break;
2342
2343         case DPIF_OP_FLOW_DEL:
2344             op->error = dpif_netdev_flow_del(dpif, &op->u.flow_del);
2345             break;
2346
2347         case DPIF_OP_EXECUTE:
2348             op->error = dpif_netdev_execute(dpif, &op->u.execute);
2349             break;
2350
2351         case DPIF_OP_FLOW_GET:
2352             op->error = dpif_netdev_flow_get(dpif, &op->u.flow_get);
2353             break;
2354         }
2355     }
2356 }
2357
2358 /* Returns true if the configuration for rx queues or cpu mask
2359  * is changed. */
2360 static bool
2361 pmd_config_changed(const struct dp_netdev *dp, size_t rxqs, const char *cmask)
2362 {
2363     if (dp->n_dpdk_rxqs != rxqs) {
2364         return true;
2365     } else {
2366         if (dp->pmd_cmask != NULL && cmask != NULL) {
2367             return strcmp(dp->pmd_cmask, cmask);
2368         } else {
2369             return (dp->pmd_cmask != NULL || cmask != NULL);
2370         }
2371     }
2372 }
2373
2374 /* Resets pmd threads if the configuration for 'rxq's or cpu mask changes. */
2375 static int
2376 dpif_netdev_pmd_set(struct dpif *dpif, unsigned int n_rxqs, const char *cmask)
2377 {
2378     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2379
2380     if (pmd_config_changed(dp, n_rxqs, cmask)) {
2381         struct dp_netdev_port *port;
2382
2383         dp_netdev_destroy_all_pmds(dp);
2384
2385         CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2386             if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
2387                 int i, err;
2388
2389                 /* Closes the existing 'rxq's. */
2390                 for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2391                     netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
2392                     port->rxq[i] = NULL;
2393                 }
2394
2395                 /* Sets the new rx queue config.  */
2396                 err = netdev_set_multiq(port->netdev, ovs_numa_get_n_cores(),
2397                                         n_rxqs);
2398                 if (err && (err != EOPNOTSUPP)) {
2399                     VLOG_ERR("Failed to set dpdk interface %s rx_queue to:"
2400                              " %u", netdev_get_name(port->netdev),
2401                              n_rxqs);
2402                     return err;
2403                 }
2404
2405                 /* If the set_multiq() above succeeds, reopens the 'rxq's. */
2406                 port->rxq = xrealloc(port->rxq, sizeof *port->rxq
2407                                      * netdev_n_rxq(port->netdev));
2408                 for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2409                     netdev_rxq_open(port->netdev, &port->rxq[i], i);
2410                 }
2411             }
2412         }
2413         dp->n_dpdk_rxqs = n_rxqs;
2414
2415         /* Reconfigures the cpu mask. */
2416         ovs_numa_set_cpu_mask(cmask);
2417         free(dp->pmd_cmask);
2418         dp->pmd_cmask = cmask ? xstrdup(cmask) : NULL;
2419
2420         /* Restores the non-pmd. */
2421         dp_netdev_set_nonpmd(dp);
2422         /* Restores all pmd threads. */
2423         dp_netdev_reset_pmd_threads(dp);
2424     }
2425
2426     return 0;
2427 }
2428
2429 static int
2430 dpif_netdev_queue_to_priority(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED,
2431                               uint32_t queue_id, uint32_t *priority)
2432 {
2433     *priority = queue_id;
2434     return 0;
2435 }
2436
2437 \f
2438 /* Creates and returns a new 'struct dp_netdev_actions', whose actions are
2439  * a copy of the 'ofpacts_len' bytes of 'ofpacts'. */
2440 struct dp_netdev_actions *
2441 dp_netdev_actions_create(const struct nlattr *actions, size_t size)
2442 {
2443     struct dp_netdev_actions *netdev_actions;
2444
2445     netdev_actions = xmalloc(sizeof *netdev_actions + size);
2446     memcpy(netdev_actions->actions, actions, size);
2447     netdev_actions->size = size;
2448
2449     return netdev_actions;
2450 }
2451
2452 struct dp_netdev_actions *
2453 dp_netdev_flow_get_actions(const struct dp_netdev_flow *flow)
2454 {
2455     return ovsrcu_get(struct dp_netdev_actions *, &flow->actions);
2456 }
2457
2458 static void
2459 dp_netdev_actions_free(struct dp_netdev_actions *actions)
2460 {
2461     free(actions);
2462 }
2463 \f
2464 static inline unsigned long long
2465 cycles_counter(void)
2466 {
2467 #ifdef DPDK_NETDEV
2468     return rte_get_tsc_cycles();
2469 #else
2470     return 0;
2471 #endif
2472 }
2473
2474 /* Fake mutex to make sure that the calls to cycles_count_* are balanced */
2475 extern struct ovs_mutex cycles_counter_fake_mutex;
2476
2477 /* Start counting cycles.  Must be followed by 'cycles_count_end()' */
2478 static inline void
2479 cycles_count_start(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2480     OVS_ACQUIRES(&cycles_counter_fake_mutex)
2481     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2482 {
2483     pmd->last_cycles = cycles_counter();
2484 }
2485
2486 /* Stop counting cycles and add them to the counter 'type' */
2487 static inline void
2488 cycles_count_end(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2489                  enum pmd_cycles_counter_type type)
2490     OVS_RELEASES(&cycles_counter_fake_mutex)
2491     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2492 {
2493     unsigned long long interval = cycles_counter() - pmd->last_cycles;
2494
2495     non_atomic_ullong_add(&pmd->cycles.n[type], interval);
2496 }
2497
2498 static void
2499 dp_netdev_process_rxq_port(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2500                            struct dp_netdev_port *port,
2501                            struct netdev_rxq *rxq)
2502 {
2503     struct dp_packet *packets[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
2504     int error, cnt;
2505
2506     cycles_count_start(pmd);
2507     error = netdev_rxq_recv(rxq, packets, &cnt);
2508     cycles_count_end(pmd, PMD_CYCLES_POLLING);
2509     if (!error) {
2510         int i;
2511
2512         *recirc_depth_get() = 0;
2513
2514         /* XXX: initialize md in netdev implementation. */
2515         for (i = 0; i < cnt; i++) {
2516             packets[i]->md = PKT_METADATA_INITIALIZER(port->port_no);
2517         }
2518         cycles_count_start(pmd);
2519         dp_netdev_input(pmd, packets, cnt);
2520         cycles_count_end(pmd, PMD_CYCLES_PROCESSING);
2521     } else if (error != EAGAIN && error != EOPNOTSUPP) {
2522         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2523
2524         VLOG_ERR_RL(&rl, "error receiving data from %s: %s",
2525                     netdev_get_name(port->netdev), ovs_strerror(error));
2526     }
2527 }
2528
2529 /* Return true if needs to revalidate datapath flows. */
2530 static bool
2531 dpif_netdev_run(struct dpif *dpif)
2532 {
2533     struct dp_netdev_port *port;
2534     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2535     struct dp_netdev_pmd_thread *non_pmd = dp_netdev_get_pmd(dp,
2536                                                              NON_PMD_CORE_ID);
2537     uint64_t new_tnl_seq;
2538
2539     ovs_mutex_lock(&dp->non_pmd_mutex);
2540     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2541         if (!netdev_is_pmd(port->netdev)) {
2542             int i;
2543
2544             for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2545                 dp_netdev_process_rxq_port(non_pmd, port, port->rxq[i]);
2546             }
2547         }
2548     }
2549     ovs_mutex_unlock(&dp->non_pmd_mutex);
2550     dp_netdev_pmd_unref(non_pmd);
2551
2552     tnl_arp_cache_run();
2553     new_tnl_seq = seq_read(tnl_conf_seq);
2554
2555     if (dp->last_tnl_conf_seq != new_tnl_seq) {
2556         dp->last_tnl_conf_seq = new_tnl_seq;
2557         return true;
2558     }
2559     return false;
2560 }
2561
2562 static void
2563 dpif_netdev_wait(struct dpif *dpif)
2564 {
2565     struct dp_netdev_port *port;
2566     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2567
2568     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
2569     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2570         if (!netdev_is_pmd(port->netdev)) {
2571             int i;
2572
2573             for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2574                 netdev_rxq_wait(port->rxq[i]);
2575             }
2576         }
2577     }
2578     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
2579     seq_wait(tnl_conf_seq, dp->last_tnl_conf_seq);
2580 }
2581
2582 struct rxq_poll {
2583     struct dp_netdev_port *port;
2584     struct netdev_rxq *rx;
2585 };
2586
2587 static int
2588 pmd_load_queues(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2589                 struct rxq_poll **ppoll_list, int poll_cnt)
2590 {
2591     struct rxq_poll *poll_list = *ppoll_list;
2592     struct dp_netdev_port *port;
2593     int n_pmds_on_numa, index, i;
2594
2595     /* Simple scheduler for netdev rx polling. */
2596     for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
2597         port_unref(poll_list[i].port);
2598     }
2599
2600     poll_cnt = 0;
2601     n_pmds_on_numa = get_n_pmd_threads_on_numa(pmd->dp, pmd->numa_id);
2602     index = 0;
2603
2604     CMAP_FOR_EACH (port, node, &pmd->dp->ports) {
2605         /* Calls port_try_ref() to prevent the main thread
2606          * from deleting the port. */
2607         if (port_try_ref(port)) {
2608             if (netdev_is_pmd(port->netdev)
2609                 && netdev_get_numa_id(port->netdev) == pmd->numa_id) {
2610                 int i;
2611
2612                 for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2613                     if ((index % n_pmds_on_numa) == pmd->index) {
2614                         poll_list = xrealloc(poll_list,
2615                                         sizeof *poll_list * (poll_cnt + 1));
2616
2617                         port_ref(port);
2618                         poll_list[poll_cnt].port = port;
2619                         poll_list[poll_cnt].rx = port->rxq[i];
2620                         poll_cnt++;
2621                     }
2622                     index++;
2623                 }
2624             }
2625             /* Unrefs the port_try_ref(). */
2626             port_unref(port);
2627         }
2628     }
2629
2630     *ppoll_list = poll_list;
2631     return poll_cnt;
2632 }
2633
2634 static void *
2635 pmd_thread_main(void *f_)
2636 {
2637     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd = f_;
2638     unsigned int lc = 0;
2639     struct rxq_poll *poll_list;
2640     unsigned int port_seq = PMD_INITIAL_SEQ;
2641     int poll_cnt;
2642     int i;
2643
2644     poll_cnt = 0;
2645     poll_list = NULL;
2646
2647     /* Stores the pmd thread's 'pmd' to 'per_pmd_key'. */
2648     ovsthread_setspecific(pmd->dp->per_pmd_key, pmd);
2649     pmd_thread_setaffinity_cpu(pmd->core_id);
2650 reload:
2651     emc_cache_init(&pmd->flow_cache);
2652     poll_cnt = pmd_load_queues(pmd, &poll_list, poll_cnt);
2653
2654     /* Signal here to make sure the pmd finishes
2655      * reloading the updated configuration. */
2656     dp_netdev_pmd_reload_done(pmd);
2657
2658     for (;;) {
2659         int i;
2660
2661         for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
2662             dp_netdev_process_rxq_port(pmd, poll_list[i].port, poll_list[i].rx);
2663         }
2664
2665         if (lc++ > 1024) {
2666             unsigned int seq;
2667
2668             lc = 0;
2669
2670             emc_cache_slow_sweep(&pmd->flow_cache);
2671             ovsrcu_quiesce();
2672
2673             atomic_read_relaxed(&pmd->change_seq, &seq);
2674             if (seq != port_seq) {
2675                 port_seq = seq;
2676                 break;
2677             }
2678         }
2679     }
2680
2681     emc_cache_uninit(&pmd->flow_cache);
2682
2683     if (!latch_is_set(&pmd->exit_latch)){
2684         goto reload;
2685     }
2686
2687     for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
2688          port_unref(poll_list[i].port);
2689     }
2690
2691     dp_netdev_pmd_reload_done(pmd);
2692
2693     free(poll_list);
2694     return NULL;
2695 }
2696
2697 static void
2698 dp_netdev_disable_upcall(struct dp_netdev *dp)
2699     OVS_ACQUIRES(dp->upcall_rwlock)
2700 {
2701     fat_rwlock_wrlock(&dp->upcall_rwlock);
2702 }
2703
2704 static void
2705 dpif_netdev_disable_upcall(struct dpif *dpif)
2706     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2707 {
2708     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2709     dp_netdev_disable_upcall(dp);
2710 }
2711
2712 static void
2713 dp_netdev_enable_upcall(struct dp_netdev *dp)
2714     OVS_RELEASES(dp->upcall_rwlock)
2715 {
2716     fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
2717 }
2718
2719 static void
2720 dpif_netdev_enable_upcall(struct dpif *dpif)
2721     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2722 {
2723     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2724     dp_netdev_enable_upcall(dp);
2725 }
2726
2727 void
2728 dp_netdev_pmd_reload_done(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2729 {
2730     ovs_mutex_lock(&pmd->cond_mutex);
2731     xpthread_cond_signal(&pmd->cond);
2732     ovs_mutex_unlock(&pmd->cond_mutex);
2733 }
2734
2735 /* Finds and refs the dp_netdev_pmd_thread on core 'core_id'.  Returns
2736  * the pointer if succeeds, otherwise, NULL.
2737  *
2738  * Caller must unrefs the returned reference.  */
2739 static struct dp_netdev_pmd_thread *
2740 dp_netdev_get_pmd(struct dp_netdev *dp, int core_id)
2741 {
2742     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2743     const struct cmap_node *pnode;
2744
2745     pnode = cmap_find(&dp->poll_threads, hash_int(core_id, 0));
2746     if (!pnode) {
2747         return NULL;
2748     }
2749     pmd = CONTAINER_OF(pnode, struct dp_netdev_pmd_thread, node);
2750
2751     return dp_netdev_pmd_try_ref(pmd) ? pmd : NULL;
2752 }
2753
2754 /* Sets the 'struct dp_netdev_pmd_thread' for non-pmd threads. */
2755 static void
2756 dp_netdev_set_nonpmd(struct dp_netdev *dp)
2757 {
2758     struct dp_netdev_pmd_thread *non_pmd;
2759
2760     non_pmd = xzalloc(sizeof *non_pmd);
2761     dp_netdev_configure_pmd(non_pmd, dp, 0, NON_PMD_CORE_ID,
2762                             OVS_NUMA_UNSPEC);
2763 }
2764
2765 /* Caller must have valid pointer to 'pmd'. */
2766 static bool
2767 dp_netdev_pmd_try_ref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2768 {
2769     return ovs_refcount_try_ref_rcu(&pmd->ref_cnt);
2770 }
2771
2772 static void
2773 dp_netdev_pmd_unref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2774 {
2775     if (pmd && ovs_refcount_unref(&pmd->ref_cnt) == 1) {
2776         ovsrcu_postpone(dp_netdev_destroy_pmd, pmd);
2777     }
2778 }
2779
2780 /* Given cmap position 'pos', tries to ref the next node.  If try_ref()
2781  * fails, keeps checking for next node until reaching the end of cmap.
2782  *
2783  * Caller must unrefs the returned reference. */
2784 static struct dp_netdev_pmd_thread *
2785 dp_netdev_pmd_get_next(struct dp_netdev *dp, struct cmap_position *pos)
2786 {
2787     struct dp_netdev_pmd_thread *next;
2788
2789     do {
2790         struct cmap_node *node;
2791
2792         node = cmap_next_position(&dp->poll_threads, pos);
2793         next = node ? CONTAINER_OF(node, struct dp_netdev_pmd_thread, node)
2794             : NULL;
2795     } while (next && !dp_netdev_pmd_try_ref(next));
2796
2797     return next;
2798 }
2799
2800 /* Configures the 'pmd' based on the input argument. */
2801 static void
2802 dp_netdev_configure_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, struct dp_netdev *dp,
2803                         int index, int core_id, int numa_id)
2804 {
2805     pmd->dp = dp;
2806     pmd->index = index;
2807     pmd->core_id = core_id;
2808     pmd->numa_id = numa_id;
2809
2810     ovs_refcount_init(&pmd->ref_cnt);
2811     latch_init(&pmd->exit_latch);
2812     atomic_init(&pmd->change_seq, PMD_INITIAL_SEQ);
2813     xpthread_cond_init(&pmd->cond, NULL);
2814     ovs_mutex_init(&pmd->cond_mutex);
2815     ovs_mutex_init(&pmd->flow_mutex);
2816     dpcls_init(&pmd->cls);
2817     cmap_init(&pmd->flow_table);
2818     /* init the 'flow_cache' since there is no
2819      * actual thread created for NON_PMD_CORE_ID. */
2820     if (core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2821         emc_cache_init(&pmd->flow_cache);
2822     }
2823     cmap_insert(&dp->poll_threads, CONST_CAST(struct cmap_node *, &pmd->node),
2824                 hash_int(core_id, 0));
2825 }
2826
2827 static void
2828 dp_netdev_destroy_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2829 {
2830     dp_netdev_pmd_flow_flush(pmd);
2831     dpcls_destroy(&pmd->cls);
2832     cmap_destroy(&pmd->flow_table);
2833     ovs_mutex_destroy(&pmd->flow_mutex);
2834     latch_destroy(&pmd->exit_latch);
2835     xpthread_cond_destroy(&pmd->cond);
2836     ovs_mutex_destroy(&pmd->cond_mutex);
2837     free(pmd);
2838 }
2839
2840 /* Stops the pmd thread, removes it from the 'dp->poll_threads',
2841  * and unrefs the struct. */
2842 static void
2843 dp_netdev_del_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2844 {
2845     /* Uninit the 'flow_cache' since there is
2846      * no actual thread uninit it for NON_PMD_CORE_ID. */
2847     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2848         emc_cache_uninit(&pmd->flow_cache);
2849     } else {
2850         latch_set(&pmd->exit_latch);
2851         dp_netdev_reload_pmd__(pmd);
2852         ovs_numa_unpin_core(pmd->core_id);
2853         xpthread_join(pmd->thread, NULL);
2854     }
2855     cmap_remove(&pmd->dp->poll_threads, &pmd->node, hash_int(pmd->core_id, 0));
2856     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2857 }
2858
2859 /* Destroys all pmd threads. */
2860 static void
2861 dp_netdev_destroy_all_pmds(struct dp_netdev *dp)
2862 {
2863     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2864
2865     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
2866         dp_netdev_del_pmd(pmd);
2867     }
2868 }
2869
2870 /* Deletes all pmd threads on numa node 'numa_id'. */
2871 static void
2872 dp_netdev_del_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
2873 {
2874     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2875
2876     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
2877         if (pmd->numa_id == numa_id) {
2878             dp_netdev_del_pmd(pmd);
2879         }
2880     }
2881 }
2882
2883 /* Checks the numa node id of 'netdev' and starts pmd threads for
2884  * the numa node. */
2885 static void
2886 dp_netdev_set_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
2887 {
2888     int n_pmds;
2889
2890     if (!ovs_numa_numa_id_is_valid(numa_id)) {
2891         VLOG_ERR("Cannot create pmd threads due to numa id (%d)"
2892                  "invalid", numa_id);
2893         return ;
2894     }
2895
2896     n_pmds = get_n_pmd_threads_on_numa(dp, numa_id);
2897
2898     /* If there are already pmd threads created for the numa node
2899      * in which 'netdev' is on, do nothing.  Else, creates the
2900      * pmd threads for the numa node. */
2901     if (!n_pmds) {
2902         int can_have, n_unpinned, i;
2903
2904         n_unpinned = ovs_numa_get_n_unpinned_cores_on_numa(numa_id);
2905         if (!n_unpinned) {
2906             VLOG_ERR("Cannot create pmd threads due to out of unpinned "
2907                      "cores on numa node");
2908             return;
2909         }
2910
2911         /* If cpu mask is specified, uses all unpinned cores, otherwise
2912          * tries creating NR_PMD_THREADS pmd threads. */
2913         can_have = dp->pmd_cmask ? n_unpinned : MIN(n_unpinned, NR_PMD_THREADS);
2914         for (i = 0; i < can_have; i++) {
2915             struct dp_netdev_pmd_thread *pmd = xzalloc(sizeof *pmd);
2916             int core_id = ovs_numa_get_unpinned_core_on_numa(numa_id);
2917
2918             dp_netdev_configure_pmd(pmd, dp, i, core_id, numa_id);
2919             /* Each thread will distribute all devices rx-queues among
2920              * themselves. */
2921             pmd->thread = ovs_thread_create("pmd", pmd_thread_main, pmd);
2922         }
2923         VLOG_INFO("Created %d pmd threads on numa node %d", can_have, numa_id);
2924     }
2925 }
2926
2927 \f
2928 /* Called after pmd threads config change.  Restarts pmd threads with
2929  * new configuration. */
2930 static void
2931 dp_netdev_reset_pmd_threads(struct dp_netdev *dp)
2932 {
2933     struct dp_netdev_port *port;
2934
2935     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2936         if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
2937             int numa_id = netdev_get_numa_id(port->netdev);
2938
2939             dp_netdev_set_pmds_on_numa(dp, numa_id);
2940         }
2941     }
2942 }
2943
2944 static char *
2945 dpif_netdev_get_datapath_version(void)
2946 {
2947      return xstrdup("<built-in>");
2948 }
2949
2950 static void
2951 dp_netdev_flow_used(struct dp_netdev_flow *netdev_flow, int cnt, int size,
2952                     uint16_t tcp_flags, long long now)
2953 {
2954     uint16_t flags;
2955
2956     atomic_store_relaxed(&netdev_flow->stats.used, now);
2957     non_atomic_ullong_add(&netdev_flow->stats.packet_count, cnt);
2958     non_atomic_ullong_add(&netdev_flow->stats.byte_count, size);
2959     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.tcp_flags, &flags);
2960     flags |= tcp_flags;
2961     atomic_store_relaxed(&netdev_flow->stats.tcp_flags, flags);
2962 }
2963
2964 static void
2965 dp_netdev_count_packet(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2966                        enum dp_stat_type type, int cnt)
2967 {
2968     non_atomic_ullong_add(&pmd->stats.n[type], cnt);
2969 }
2970
2971 static int
2972 dp_netdev_upcall(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, struct dp_packet *packet_,
2973                  struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc, ovs_u128 *ufid,
2974                  enum dpif_upcall_type type, const struct nlattr *userdata,
2975                  struct ofpbuf *actions, struct ofpbuf *put_actions)
2976 {
2977     struct dp_netdev *dp = pmd->dp;
2978
2979     if (OVS_UNLIKELY(!dp->upcall_cb)) {
2980         return ENODEV;
2981     }
2982
2983     if (OVS_UNLIKELY(!VLOG_DROP_DBG(&upcall_rl))) {
2984         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2985         char *packet_str;
2986         struct ofpbuf key;
2987
2988         ofpbuf_init(&key, 0);
2989         odp_flow_key_from_flow(&key, flow, &wc->masks, flow->in_port.odp_port,
2990                                true);
2991         packet_str = ofp_packet_to_string(dp_packet_data(packet_),
2992                                           dp_packet_size(packet_));
2993
2994         odp_flow_key_format(key.data, key.size, &ds);
2995
2996         VLOG_DBG("%s: %s upcall:\n%s\n%s", dp->name,
2997                  dpif_upcall_type_to_string(type), ds_cstr(&ds), packet_str);
2998
2999         ofpbuf_uninit(&key);
3000         free(packet_str);
3001
3002         ds_destroy(&ds);
3003     }
3004
3005     return dp->upcall_cb(packet_, flow, ufid, pmd->core_id, type, userdata,
3006                          actions, wc, put_actions, dp->upcall_aux);
3007 }
3008
3009 static inline uint32_t
3010 dpif_netdev_packet_get_dp_hash(struct dp_packet *packet,
3011                                const struct miniflow *mf)
3012 {
3013     uint32_t hash;
3014
3015     hash = dp_packet_get_dp_hash(packet);
3016     if (OVS_UNLIKELY(!hash)) {
3017         hash = miniflow_hash_5tuple(mf, 0);
3018         dp_packet_set_dp_hash(packet, hash);
3019     }
3020     return hash;
3021 }
3022
3023 struct packet_batch {
3024     unsigned int packet_count;
3025     unsigned int byte_count;
3026     uint16_t tcp_flags;
3027
3028     struct dp_netdev_flow *flow;
3029
3030     struct dp_packet *packets[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
3031 };
3032
3033 static inline void
3034 packet_batch_update(struct packet_batch *batch, struct dp_packet *packet,
3035                     const struct miniflow *mf)
3036 {
3037     batch->tcp_flags |= miniflow_get_tcp_flags(mf);
3038     batch->packets[batch->packet_count++] = packet;
3039     batch->byte_count += dp_packet_size(packet);
3040 }
3041
3042 static inline void
3043 packet_batch_init(struct packet_batch *batch, struct dp_netdev_flow *flow)
3044 {
3045     batch->flow = flow;
3046
3047     batch->packet_count = 0;
3048     batch->byte_count = 0;
3049     batch->tcp_flags = 0;
3050 }
3051
3052 static inline void
3053 packet_batch_execute(struct packet_batch *batch,
3054                      struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3055                      enum dp_stat_type hit_type,
3056                      long long now)
3057 {
3058     struct dp_netdev_actions *actions;
3059     struct dp_netdev_flow *flow = batch->flow;
3060
3061     dp_netdev_flow_used(batch->flow, batch->packet_count, batch->byte_count,
3062                         batch->tcp_flags, now);
3063
3064     actions = dp_netdev_flow_get_actions(flow);
3065
3066     dp_netdev_execute_actions(pmd, batch->packets, batch->packet_count, true,
3067                               actions->actions, actions->size);
3068
3069     dp_netdev_count_packet(pmd, hit_type, batch->packet_count);
3070 }
3071
3072 static inline bool
3073 dp_netdev_queue_batches(struct dp_packet *pkt,
3074                         struct dp_netdev_flow *flow, const struct miniflow *mf,
3075                         struct packet_batch *batches, size_t *n_batches,
3076                         size_t max_batches)
3077 {
3078     struct packet_batch *batch = NULL;
3079     int j;
3080
3081     if (OVS_UNLIKELY(!flow)) {
3082         return false;
3083     }
3084     /* XXX: This O(n^2) algortihm makes sense if we're operating under the
3085      * assumption that the number of distinct flows (and therefore the
3086      * number of distinct batches) is quite small.  If this turns out not
3087      * to be the case, it may make sense to pre sort based on the
3088      * netdev_flow pointer.  That done we can get the appropriate batching
3089      * in O(n * log(n)) instead. */
3090     for (j = *n_batches - 1; j >= 0; j--) {
3091         if (batches[j].flow == flow) {
3092             batch = &batches[j];
3093             packet_batch_update(batch, pkt, mf);
3094             return true;
3095         }
3096     }
3097     if (OVS_UNLIKELY(*n_batches >= max_batches)) {
3098         return false;
3099     }
3100
3101     batch = &batches[(*n_batches)++];
3102     packet_batch_init(batch, flow);
3103     packet_batch_update(batch, pkt, mf);
3104     return true;
3105 }
3106
3107 static inline void
3108 dp_packet_swap(struct dp_packet **a, struct dp_packet **b)
3109 {
3110     struct dp_packet *tmp = *a;
3111     *a = *b;
3112     *b = tmp;
3113 }
3114
3115 /* Try to process all ('cnt') the 'packets' using only the exact match cache
3116  * 'flow_cache'. If a flow is not found for a packet 'packets[i]', or if there
3117  * is no matching batch for a packet's flow, the miniflow is copied into 'keys'
3118  * and the packet pointer is moved at the beginning of the 'packets' array.
3119  *
3120  * The function returns the number of packets that needs to be processed in the
3121  * 'packets' array (they have been moved to the beginning of the vector).
3122  */
3123 static inline size_t
3124 emc_processing(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, struct dp_packet **packets,
3125                size_t cnt, struct netdev_flow_key *keys, long long now)
3126 {
3127     struct netdev_flow_key key;
3128     struct packet_batch batches[4];
3129     struct emc_cache *flow_cache = &pmd->flow_cache;
3130     size_t n_batches, i;
3131     size_t notfound_cnt = 0;
3132
3133     n_batches = 0;
3134     miniflow_initialize(&key.mf, key.buf);
3135     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3136         struct dp_netdev_flow *flow;
3137
3138         if (OVS_UNLIKELY(dp_packet_size(packets[i]) < ETH_HEADER_LEN)) {
3139             dp_packet_delete(packets[i]);
3140             continue;
3141         }
3142
3143         miniflow_extract(packets[i], &key.mf);
3144         key.len = 0; /* Not computed yet. */
3145         key.hash = dpif_netdev_packet_get_dp_hash(packets[i], &key.mf);
3146
3147         flow = emc_lookup(flow_cache, &key);
3148         if (OVS_UNLIKELY(!dp_netdev_queue_batches(packets[i], flow, &key.mf,
3149                                                   batches, &n_batches,
3150                                                   ARRAY_SIZE(batches)))) {
3151             if (i != notfound_cnt) {
3152                 dp_packet_swap(&packets[i], &packets[notfound_cnt]);
3153             }
3154
3155             keys[notfound_cnt++] = key;
3156         }
3157     }
3158
3159     for (i = 0; i < n_batches; i++) {
3160         packet_batch_execute(&batches[i], pmd, DP_STAT_EXACT_HIT, now);
3161     }
3162
3163     return notfound_cnt;
3164 }
3165
3166 static inline void
3167 fast_path_processing(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3168                      struct dp_packet **packets, size_t cnt,
3169                      struct netdev_flow_key *keys, long long now)
3170 {
3171 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
3172     const size_t PKT_ARRAY_SIZE = cnt;
3173 #else
3174     /* Sparse or MSVC doesn't like variable length array. */
3175     enum { PKT_ARRAY_SIZE = NETDEV_MAX_RX_BATCH };
3176 #endif
3177     struct packet_batch batches[PKT_ARRAY_SIZE];
3178     struct dpcls_rule *rules[PKT_ARRAY_SIZE];
3179     struct dp_netdev *dp = pmd->dp;
3180     struct emc_cache *flow_cache = &pmd->flow_cache;
3181     size_t n_batches, i;
3182     bool any_miss;
3183
3184     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3185         /* Key length is needed in all the cases, hash computed on demand. */
3186         keys[i].len = netdev_flow_key_size(count_1bits(keys[i].mf.map));
3187     }
3188     any_miss = !dpcls_lookup(&pmd->cls, keys, rules, cnt);
3189     if (OVS_UNLIKELY(any_miss) && !fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock)) {
3190         uint64_t actions_stub[512 / 8], slow_stub[512 / 8];
3191         struct ofpbuf actions, put_actions;
3192         int miss_cnt = 0, lost_cnt = 0;
3193         ovs_u128 ufid;
3194
3195         ofpbuf_use_stub(&actions, actions_stub, sizeof actions_stub);
3196         ofpbuf_use_stub(&put_actions, slow_stub, sizeof slow_stub);
3197
3198         for (i = 0; i < cnt; i++) {
3199             struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
3200             struct ofpbuf *add_actions;
3201             struct match match;
3202             int error;
3203
3204             if (OVS_LIKELY(rules[i])) {
3205                 continue;
3206             }
3207
3208             /* It's possible that an earlier slow path execution installed
3209              * a rule covering this flow.  In this case, it's a lot cheaper
3210              * to catch it here than execute a miss. */
3211             netdev_flow = dp_netdev_pmd_lookup_flow(pmd, &keys[i]);
3212             if (netdev_flow) {
3213                 rules[i] = &netdev_flow->cr;
3214                 continue;
3215             }
3216
3217             miss_cnt++;
3218
3219             miniflow_expand(&keys[i].mf, &match.flow);
3220
3221             ofpbuf_clear(&actions);
3222             ofpbuf_clear(&put_actions);
3223
3224             dpif_flow_hash(dp->dpif, &match.flow, sizeof match.flow, &ufid);
3225             error = dp_netdev_upcall(pmd, packets[i], &match.flow, &match.wc,
3226                                      &ufid, DPIF_UC_MISS, NULL, &actions,
3227                                      &put_actions);
3228             if (OVS_UNLIKELY(error && error != ENOSPC)) {
3229                 dp_packet_delete(packets[i]);
3230                 lost_cnt++;
3231                 continue;
3232             }
3233
3234             /* We can't allow the packet batching in the next loop to execute
3235              * the actions.  Otherwise, if there are any slow path actions,
3236              * we'll send the packet up twice. */
3237             dp_netdev_execute_actions(pmd, &packets[i], 1, true,
3238                                       actions.data, actions.size);
3239
3240             add_actions = put_actions.size ? &put_actions : &actions;
3241             if (OVS_LIKELY(error != ENOSPC)) {
3242                 /* XXX: There's a race window where a flow covering this packet
3243                  * could have already been installed since we last did the flow
3244                  * lookup before upcall.  This could be solved by moving the
3245                  * mutex lock outside the loop, but that's an awful long time
3246                  * to be locking everyone out of making flow installs.  If we
3247                  * move to a per-core classifier, it would be reasonable. */
3248                 ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
3249                 netdev_flow = dp_netdev_pmd_lookup_flow(pmd, &keys[i]);
3250                 if (OVS_LIKELY(!netdev_flow)) {
3251                     netdev_flow = dp_netdev_flow_add(pmd, &match, &ufid,
3252                                                      add_actions->data,
3253                                                      add_actions->size);
3254                 }
3255                 ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
3256
3257                 emc_insert(flow_cache, &keys[i], netdev_flow);
3258             }
3259         }
3260
3261         ofpbuf_uninit(&actions);
3262         ofpbuf_uninit(&put_actions);
3263         fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
3264         dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_MISS, miss_cnt);
3265         dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_LOST, lost_cnt);
3266     } else if (OVS_UNLIKELY(any_miss)) {
3267         int dropped_cnt = 0;
3268
3269         for (i = 0; i < cnt; i++) {
3270             if (OVS_UNLIKELY(!rules[i])) {
3271                 dp_packet_delete(packets[i]);
3272                 dropped_cnt++;
3273             }
3274         }
3275
3276         dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_MISS, dropped_cnt);
3277         dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_LOST, dropped_cnt);
3278     }
3279
3280     n_batches = 0;
3281     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3282         struct dp_packet *packet = packets[i];
3283         struct dp_netdev_flow *flow;
3284
3285         if (OVS_UNLIKELY(!rules[i])) {
3286             continue;
3287         }
3288
3289         flow = dp_netdev_flow_cast(rules[i]);
3290
3291         emc_insert(flow_cache, &keys[i], flow);
3292         dp_netdev_queue_batches(packet, flow, &keys[i].mf, batches,
3293                                 &n_batches, ARRAY_SIZE(batches));
3294     }
3295
3296     for (i = 0; i < n_batches; i++) {
3297         packet_batch_execute(&batches[i], pmd, DP_STAT_MASKED_HIT, now);
3298     }
3299 }
3300
3301 static void
3302 dp_netdev_input(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3303                 struct dp_packet **packets, int cnt)
3304 {
3305 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
3306     const size_t PKT_ARRAY_SIZE = cnt;
3307 #else
3308     /* Sparse or MSVC doesn't like variable length array. */
3309     enum { PKT_ARRAY_SIZE = NETDEV_MAX_RX_BATCH };
3310 #endif
3311     struct netdev_flow_key keys[PKT_ARRAY_SIZE];
3312     long long now = time_msec();
3313     size_t newcnt;
3314
3315     newcnt = emc_processing(pmd, packets, cnt, keys, now);
3316     if (OVS_UNLIKELY(newcnt)) {
3317         fast_path_processing(pmd, packets, newcnt, keys, now);
3318     }
3319 }
3320
3321 struct dp_netdev_execute_aux {
3322     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
3323 };
3324
3325 static void
3326 dpif_netdev_register_upcall_cb(struct dpif *dpif, upcall_callback *cb,
3327                                void *aux)
3328 {
3329     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
3330     dp->upcall_aux = aux;
3331     dp->upcall_cb = cb;
3332 }
3333
3334 static void
3335 dp_netdev_drop_packets(struct dp_packet ** packets, int cnt, bool may_steal)
3336 {
3337     if (may_steal) {
3338         int i;
3339
3340         for (i = 0; i < cnt; i++) {
3341             dp_packet_delete(packets[i]);
3342         }
3343     }
3344 }
3345
3346 static int
3347 push_tnl_action(const struct dp_netdev *dp,
3348                    const struct nlattr *attr,
3349                    struct dp_packet **packets, int cnt)
3350 {
3351     struct dp_netdev_port *tun_port;
3352     const struct ovs_action_push_tnl *data;
3353
3354     data = nl_attr_get(attr);
3355
3356     tun_port = dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(data->tnl_port));
3357     if (!tun_port) {
3358         return -EINVAL;
3359     }
3360     netdev_push_header(tun_port->netdev, packets, cnt, data);
3361
3362     return 0;
3363 }
3364
3365 static void
3366 dp_netdev_clone_pkt_batch(struct dp_packet **tnl_pkt,
3367                           struct dp_packet **packets, int cnt)
3368 {
3369     int i;
3370
3371     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3372         tnl_pkt[i] = dp_packet_clone(packets[i]);
3373     }
3374 }
3375
3376 static void
3377 dp_execute_cb(void *aux_, struct dp_packet **packets, int cnt,
3378               const struct nlattr *a, bool may_steal)
3379     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
3380 {
3381     struct dp_netdev_execute_aux *aux = aux_;
3382     uint32_t *depth = recirc_depth_get();
3383     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd= aux->pmd;
3384     struct dp_netdev *dp= pmd->dp;
3385     int type = nl_attr_type(a);
3386     struct dp_netdev_port *p;
3387     int i;
3388
3389     switch ((enum ovs_action_attr)type) {
3390     case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
3391         p = dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(nl_attr_get_u32(a)));
3392         if (OVS_LIKELY(p)) {
3393             netdev_send(p->netdev, pmd->core_id, packets, cnt, may_steal);
3394             return;
3395         }
3396         break;
3397
3398     case OVS_ACTION_ATTR_TUNNEL_PUSH:
3399         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
3400             struct dp_packet *tnl_pkt[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
3401             int err;
3402
3403             if (!may_steal) {
3404                 dp_netdev_clone_pkt_batch(tnl_pkt, packets, cnt);
3405                 packets = tnl_pkt;
3406             }
3407
3408             err = push_tnl_action(dp, a, packets, cnt);
3409             if (!err) {
3410                 (*depth)++;
3411                 dp_netdev_input(pmd, packets, cnt);
3412                 (*depth)--;
3413             } else {
3414                 dp_netdev_drop_packets(tnl_pkt, cnt, !may_steal);
3415             }
3416             return;
3417         }
3418         break;
3419
3420     case OVS_ACTION_ATTR_TUNNEL_POP:
3421         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
3422             odp_port_t portno = u32_to_odp(nl_attr_get_u32(a));
3423
3424             p = dp_netdev_lookup_port(dp, portno);
3425             if (p) {
3426                 struct dp_packet *tnl_pkt[NETDEV_MAX_RX_BATCH];
3427                 int err;
3428
3429                 if (!may_steal) {
3430                    dp_netdev_clone_pkt_batch(tnl_pkt, packets, cnt);
3431                    packets = tnl_pkt;
3432                 }
3433
3434                 err = netdev_pop_header(p->netdev, packets, cnt);
3435                 if (!err) {
3436
3437                     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3438                         packets[i]->md.in_port.odp_port = portno;
3439                     }
3440
3441                     (*depth)++;
3442                     dp_netdev_input(pmd, packets, cnt);
3443                     (*depth)--;
3444                 } else {
3445                     dp_netdev_drop_packets(tnl_pkt, cnt, !may_steal);
3446                 }
3447                 return;
3448             }
3449         }
3450         break;
3451
3452     case OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE:
3453         if (!fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock)) {
3454             const struct nlattr *userdata;
3455             struct ofpbuf actions;
3456             struct flow flow;
3457             ovs_u128 ufid;
3458
3459             userdata = nl_attr_find_nested(a, OVS_USERSPACE_ATTR_USERDATA);
3460             ofpbuf_init(&actions, 0);
3461
3462             for (i = 0; i < cnt; i++) {
3463                 int error;
3464
3465                 ofpbuf_clear(&actions);
3466
3467                 flow_extract(packets[i], &flow);
3468                 dpif_flow_hash(dp->dpif, &flow, sizeof flow, &ufid);
3469                 error = dp_netdev_upcall(pmd, packets[i], &flow, NULL, &ufid,
3470                                          DPIF_UC_ACTION, userdata,&actions,
3471                                          NULL);
3472                 if (!error || error == ENOSPC) {
3473                     dp_netdev_execute_actions(pmd, &packets[i], 1, may_steal,
3474                                               actions.data, actions.size);
3475                 } else if (may_steal) {
3476                     dp_packet_delete(packets[i]);
3477                 }
3478             }
3479             ofpbuf_uninit(&actions);
3480             fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
3481
3482             return;
3483         }
3484         break;
3485
3486     case OVS_ACTION_ATTR_RECIRC:
3487         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
3488
3489             (*depth)++;
3490             for (i = 0; i < cnt; i++) {
3491                 struct dp_packet *recirc_pkt;
3492
3493                 recirc_pkt = (may_steal) ? packets[i]
3494                                     : dp_packet_clone(packets[i]);
3495
3496                 recirc_pkt->md.recirc_id = nl_attr_get_u32(a);
3497
3498                 /* Hash is private to each packet */
3499                 recirc_pkt->md.dp_hash = dp_packet_get_dp_hash(packets[i]);
3500
3501                 dp_netdev_input(pmd, &recirc_pkt, 1);
3502             }
3503             (*depth)--;
3504
3505             return;
3506         }
3507
3508         VLOG_WARN("Packet dropped. Max recirculation depth exceeded.");
3509         break;
3510
3511     case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
3512     case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
3513     case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_MPLS:
3514     case OVS_ACTION_ATTR_POP_MPLS:
3515     case OVS_ACTION_ATTR_SET:
3516     case OVS_ACTION_ATTR_SET_MASKED:
3517     case OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE:
3518     case OVS_ACTION_ATTR_HASH:
3519     case OVS_ACTION_ATTR_UNSPEC:
3520     case __OVS_ACTION_ATTR_MAX:
3521         OVS_NOT_REACHED();
3522     }
3523
3524     dp_netdev_drop_packets(packets, cnt, may_steal);
3525 }
3526
3527 static void
3528 dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3529                           struct dp_packet **packets, int cnt,
3530                           bool may_steal,
3531                           const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
3532 {
3533     struct dp_netdev_execute_aux aux = { pmd };
3534
3535     odp_execute_actions(&aux, packets, cnt, may_steal, actions,
3536                         actions_len, dp_execute_cb);
3537 }
3538
3539 const struct dpif_class dpif_netdev_class = {
3540     "netdev",
3541     dpif_netdev_init,
3542     dpif_netdev_enumerate,
3543     dpif_netdev_port_open_type,
3544     dpif_netdev_open,
3545     dpif_netdev_close,
3546     dpif_netdev_destroy,
3547     dpif_netdev_run,
3548     dpif_netdev_wait,
3549     dpif_netdev_get_stats,
3550     dpif_netdev_port_add,
3551     dpif_netdev_port_del,
3552     dpif_netdev_port_query_by_number,
3553     dpif_netdev_port_query_by_name,
3554     NULL,                       /* port_get_pid */
3555     dpif_netdev_port_dump_start,
3556     dpif_netdev_port_dump_next,
3557     dpif_netdev_port_dump_done,
3558     dpif_netdev_port_poll,
3559     dpif_netdev_port_poll_wait,
3560     dpif_netdev_flow_flush,
3561     dpif_netdev_flow_dump_create,
3562     dpif_netdev_flow_dump_destroy,
3563     dpif_netdev_flow_dump_thread_create,
3564     dpif_netdev_flow_dump_thread_destroy,
3565     dpif_netdev_flow_dump_next,
3566     dpif_netdev_operate,
3567     NULL,                       /* recv_set */
3568     NULL,                       /* handlers_set */
3569     dpif_netdev_pmd_set,
3570     dpif_netdev_queue_to_priority,
3571     NULL,                       /* recv */
3572     NULL,                       /* recv_wait */
3573     NULL,                       /* recv_purge */
3574     dpif_netdev_register_upcall_cb,
3575     dpif_netdev_enable_upcall,
3576     dpif_netdev_disable_upcall,
3577     dpif_netdev_get_datapath_version,
3578 };
3579
3580 static void
3581 dpif_dummy_change_port_number(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
3582                               const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
3583 {
3584     struct dp_netdev_port *old_port;
3585     struct dp_netdev_port *new_port;
3586     struct dp_netdev *dp;
3587     odp_port_t port_no;
3588
3589     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
3590     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, argv[1]);
3591     if (!dp || !dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class)) {
3592         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
3593         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown datapath or not a dummy");
3594         return;
3595     }
3596     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
3597     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
3598
3599     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
3600     if (get_port_by_name(dp, argv[2], &old_port)) {
3601         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown port");
3602         goto exit;
3603     }
3604
3605     port_no = u32_to_odp(atoi(argv[3]));
3606     if (!port_no || port_no == ODPP_NONE) {
3607         unixctl_command_reply_error(conn, "bad port number");
3608         goto exit;
3609     }
3610     if (dp_netdev_lookup_port(dp, port_no)) {
3611         unixctl_command_reply_error(conn, "port number already in use");
3612         goto exit;
3613     }
3614
3615     /* Remove old port. */
3616     cmap_remove(&dp->ports, &old_port->node, hash_port_no(old_port->port_no));
3617     ovsrcu_postpone(free, old_port);
3618
3619     /* Insert new port (cmap semantics mean we cannot re-insert 'old_port'). */
3620     new_port = xmemdup(old_port, sizeof *old_port);
3621     new_port->port_no = port_no;
3622     cmap_insert(&dp->ports, &new_port->node, hash_port_no(port_no));
3623
3624     seq_change(dp->port_seq);
3625     unixctl_command_reply(conn, NULL);
3626
3627 exit:
3628     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
3629     dp_netdev_unref(dp);
3630 }
3631
3632 static void
3633 dpif_dummy_delete_port(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
3634                        const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
3635 {
3636     struct dp_netdev_port *port;
3637     struct dp_netdev *dp;
3638
3639     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
3640     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, argv[1]);
3641     if (!dp || !dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class)) {
3642         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
3643         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown datapath or not a dummy");
3644         return;
3645     }
3646     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
3647     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
3648
3649     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
3650     if (get_port_by_name(dp, argv[2], &port)) {
3651         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown port");
3652     } else if (port->port_no == ODPP_LOCAL) {
3653         unixctl_command_reply_error(conn, "can't delete local port");
3654     } else {
3655         do_del_port(dp, port);
3656         unixctl_command_reply(conn, NULL);
3657     }
3658     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
3659
3660     dp_netdev_unref(dp);
3661 }
3662
3663 static void
3664 dpif_dummy_register__(const char *type)
3665 {
3666     struct dpif_class *class;
3667
3668     class = xmalloc(sizeof *class);
3669     *class = dpif_netdev_class;
3670     class->type = xstrdup(type);
3671     dp_register_provider(class);
3672 }
3673
3674 void
3675 dpif_dummy_register(bool override)
3676 {
3677     if (override) {
3678         struct sset types;
3679         const char *type;
3680
3681         sset_init(&types);
3682         dp_enumerate_types(&types);
3683         SSET_FOR_EACH (type, &types) {
3684             if (!dp_unregister_provider(type)) {
3685                 dpif_dummy_register__(type);
3686             }
3687         }
3688         sset_destroy(&types);
3689     }
3690
3691     dpif_dummy_register__("dummy");
3692
3693     unixctl_command_register("dpif-dummy/change-port-number",
3694                              "dp port new-number",
3695                              3, 3, dpif_dummy_change_port_number, NULL);
3696     unixctl_command_register("dpif-dummy/delete-port", "dp port",
3697                              2, 2, dpif_dummy_delete_port, NULL);
3698 }
3699 \f
3700 /* Datapath Classifier. */
3701
3702 /* A set of rules that all have the same fields wildcarded. */
3703 struct dpcls_subtable {
3704     /* The fields are only used by writers. */
3705     struct cmap_node cmap_node OVS_GUARDED; /* Within dpcls 'subtables_map'. */
3706
3707     /* These fields are accessed by readers. */
3708     struct cmap rules;           /* Contains "struct dpcls_rule"s. */
3709     struct netdev_flow_key mask; /* Wildcards for fields (const). */
3710     /* 'mask' must be the last field, additional space is allocated here. */
3711 };
3712
3713 /* Initializes 'cls' as a classifier that initially contains no classification
3714  * rules. */
3715 static void
3716 dpcls_init(struct dpcls *cls)
3717 {
3718     cmap_init(&cls->subtables_map);
3719     pvector_init(&cls->subtables);
3720 }
3721
3722 static void
3723 dpcls_destroy_subtable(struct dpcls *cls, struct dpcls_subtable *subtable)
3724 {
3725     pvector_remove(&cls->subtables, subtable);
3726     cmap_remove(&cls->subtables_map, &subtable->cmap_node,
3727                 subtable->mask.hash);
3728     cmap_destroy(&subtable->rules);
3729     ovsrcu_postpone(free, subtable);
3730 }
3731
3732 /* Destroys 'cls'.  Rules within 'cls', if any, are not freed; this is the
3733  * caller's responsibility.
3734  * May only be called after all the readers have been terminated. */
3735 static void
3736 dpcls_destroy(struct dpcls *cls)
3737 {
3738     if (cls) {
3739         struct dpcls_subtable *subtable;
3740
3741         CMAP_FOR_EACH (subtable, cmap_node, &cls->subtables_map) {
3742             dpcls_destroy_subtable(cls, subtable);
3743         }
3744         cmap_destroy(&cls->subtables_map);
3745         pvector_destroy(&cls->subtables);
3746     }
3747 }
3748
3749 static struct dpcls_subtable *
3750 dpcls_create_subtable(struct dpcls *cls, const struct netdev_flow_key *mask)
3751 {
3752     struct dpcls_subtable *subtable;
3753
3754     /* Need to add one. */
3755     subtable = xmalloc(sizeof *subtable
3756                        - sizeof subtable->mask.mf + mask->len);
3757     cmap_init(&subtable->rules);
3758     netdev_flow_key_clone(&subtable->mask, mask);
3759     cmap_insert(&cls->subtables_map, &subtable->cmap_node, mask->hash);
3760     pvector_insert(&cls->subtables, subtable, 0);
3761     pvector_publish(&cls->subtables);
3762
3763     return subtable;
3764 }
3765
3766 static inline struct dpcls_subtable *
3767 dpcls_find_subtable(struct dpcls *cls, const struct netdev_flow_key *mask)
3768 {
3769     struct dpcls_subtable *subtable;
3770
3771     CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (subtable, cmap_node, mask->hash,
3772                              &cls->subtables_map) {
3773         if (netdev_flow_key_equal(&subtable->mask, mask)) {
3774             return subtable;
3775         }
3776     }
3777     return dpcls_create_subtable(cls, mask);
3778 }
3779
3780 /* Insert 'rule' into 'cls'. */
3781 static void
3782 dpcls_insert(struct dpcls *cls, struct dpcls_rule *rule,
3783              const struct netdev_flow_key *mask)
3784 {
3785     struct dpcls_subtable *subtable = dpcls_find_subtable(cls, mask);
3786
3787     rule->mask = &subtable->mask;
3788     cmap_insert(&subtable->rules, &rule->cmap_node, rule->flow.hash);
3789 }
3790
3791 /* Removes 'rule' from 'cls', also destructing the 'rule'. */
3792 static void
3793 dpcls_remove(struct dpcls *cls, struct dpcls_rule *rule)
3794 {
3795     struct dpcls_subtable *subtable;
3796
3797     ovs_assert(rule->mask);
3798
3799     INIT_CONTAINER(subtable, rule->mask, mask);
3800
3801     if (cmap_remove(&subtable->rules, &rule->cmap_node, rule->flow.hash)
3802         == 0) {
3803         dpcls_destroy_subtable(cls, subtable);
3804         pvector_publish(&cls->subtables);
3805     }
3806 }
3807
3808 /* Returns true if 'target' satisifies 'key' in 'mask', that is, if each 1-bit
3809  * in 'mask' the values in 'key' and 'target' are the same.
3810  *
3811  * Note: 'key' and 'mask' have the same mask, and 'key' is already masked. */
3812 static inline bool
3813 dpcls_rule_matches_key(const struct dpcls_rule *rule,
3814                        const struct netdev_flow_key *target)
3815 {
3816     const uint64_t *keyp = rule->flow.mf.inline_values;
3817     const uint64_t *maskp = rule->mask->mf.inline_values;
3818     uint64_t target_u64;
3819
3820     NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_MAP(target_u64, target, rule->flow.mf.map) {
3821         if (OVS_UNLIKELY((target_u64 & *maskp++) != *keyp++)) {
3822             return false;
3823         }
3824     }
3825     return true;
3826 }
3827
3828 /* For each miniflow in 'flows' performs a classifier lookup writing the result
3829  * into the corresponding slot in 'rules'.  If a particular entry in 'flows' is
3830  * NULL it is skipped.
3831  *
3832  * This function is optimized for use in the userspace datapath and therefore
3833  * does not implement a lot of features available in the standard
3834  * classifier_lookup() function.  Specifically, it does not implement
3835  * priorities, instead returning any rule which matches the flow.
3836  *
3837  * Returns true if all flows found a corresponding rule. */
3838 static bool
3839 dpcls_lookup(const struct dpcls *cls, const struct netdev_flow_key keys[],
3840              struct dpcls_rule **rules, const size_t cnt)
3841 {
3842     /* The batch size 16 was experimentally found faster than 8 or 32. */
3843     typedef uint16_t map_type;
3844 #define MAP_BITS (sizeof(map_type) * CHAR_BIT)
3845
3846 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
3847     const int N_MAPS = DIV_ROUND_UP(cnt, MAP_BITS);
3848 #else
3849     enum { N_MAPS = DIV_ROUND_UP(NETDEV_MAX_RX_BATCH, MAP_BITS) };
3850 #endif
3851     map_type maps[N_MAPS];
3852     struct dpcls_subtable *subtable;
3853
3854     memset(maps, 0xff, sizeof maps);
3855     if (cnt % MAP_BITS) {
3856         maps[N_MAPS - 1] >>= MAP_BITS - cnt % MAP_BITS; /* Clear extra bits. */
3857     }
3858     memset(rules, 0, cnt * sizeof *rules);
3859
3860     PVECTOR_FOR_EACH (subtable, &cls->subtables) {
3861         const struct netdev_flow_key *mkeys = keys;
3862         struct dpcls_rule **mrules = rules;
3863         map_type remains = 0;
3864         int m;
3865
3866         BUILD_ASSERT_DECL(sizeof remains == sizeof *maps);
3867
3868         for (m = 0; m < N_MAPS; m++, mkeys += MAP_BITS, mrules += MAP_BITS) {
3869             uint32_t hashes[MAP_BITS];
3870             const struct cmap_node *nodes[MAP_BITS];
3871             unsigned long map = maps[m];
3872             int i;
3873
3874             if (!map) {
3875                 continue; /* Skip empty maps. */
3876             }
3877
3878             /* Compute hashes for the remaining keys. */
3879             ULONG_FOR_EACH_1(i, map) {
3880                 hashes[i] = netdev_flow_key_hash_in_mask(&mkeys[i],
3881                                                          &subtable->mask);
3882             }
3883             /* Lookup. */
3884             map = cmap_find_batch(&subtable->rules, map, hashes, nodes);
3885             /* Check results. */
3886             ULONG_FOR_EACH_1(i, map) {
3887                 struct dpcls_rule *rule;
3888
3889                 CMAP_NODE_FOR_EACH (rule, cmap_node, nodes[i]) {
3890                     if (OVS_LIKELY(dpcls_rule_matches_key(rule, &mkeys[i]))) {
3891                         mrules[i] = rule;
3892                         goto next;
3893                     }
3894                 }
3895                 ULONG_SET0(map, i);   /* Did not match. */
3896             next:
3897                 ;                     /* Keep Sparse happy. */
3898             }
3899             maps[m] &= ~map;          /* Clear the found rules. */
3900             remains |= maps[m];
3901         }
3902         if (!remains) {
3903             return true;              /* All found. */
3904         }
3905     }
3906     return false;                     /* Some misses. */
3907 }