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 static struct odp_support dp_netdev_support = {
  91     .max_mpls_depth = SIZE_MAX,
  92     .recirc = true,
  93 };
  94
  95 /* Stores a miniflow with inline values */
  96
  97 struct netdev_flow_key {
  98     uint32_t hash;       /* Hash function differs for different users. */
  99     uint32_t len;        /* Length of the following miniflow (incl. map). */
 100     struct miniflow mf;
 101     uint64_t buf[FLOW_MAX_PACKET_U64S];
 102 };
 103
 104 /* Exact match cache for frequently used flows
 105  *
 106  * The cache uses a 32-bit hash of the packet (which can be the RSS hash) to
 107  * search its entries for a miniflow that matches exactly the miniflow of the
 108  * packet. It stores the 'dpcls_rule' (rule) that matches the miniflow.
 109  *
 110  * A cache entry holds a reference to its 'dp_netdev_flow'.
 111  *
 112  * A miniflow with a given hash can be in one of EM_FLOW_HASH_SEGS different
 113  * entries. The 32-bit hash is split into EM_FLOW_HASH_SEGS values (each of
 114  * them is EM_FLOW_HASH_SHIFT bits wide and the remainder is thrown away). Each
 115  * value is the index of a cache entry where the miniflow could be.
 116  *
 117  *
 118  * Thread-safety
 119  * =============
 120  *
 121  * Each pmd_thread has its own private exact match cache.
 122  * If dp_netdev_input is not called from a pmd thread, a mutex is used.
 123  */
 124
 125 #define EM_FLOW_HASH_SHIFT 13
 126 #define EM_FLOW_HASH_ENTRIES (1u << EM_FLOW_HASH_SHIFT)
 127 #define EM_FLOW_HASH_MASK (EM_FLOW_HASH_ENTRIES - 1)
 128 #define EM_FLOW_HASH_SEGS 2
 129
 130 struct emc_entry {
 131     struct dp_netdev_flow *flow;
 132     struct netdev_flow_key key;   /* key.hash used for emc hash value. */
 133 };
 134
 135 struct emc_cache {
 136     struct emc_entry entries[EM_FLOW_HASH_ENTRIES];
 137     int sweep_idx;                /* For emc_cache_slow_sweep(). */
 138 };
 139
 140 /* Iterate in the exact match cache through every entry that might contain a
 141  * miniflow with hash 'HASH'. */
 142 #define EMC_FOR_EACH_POS_WITH_HASH(EMC, CURRENT_ENTRY, HASH)                 \
 143     for (uint32_t i__ = 0, srch_hash__ = (HASH);                             \
 144          (CURRENT_ENTRY) = &(EMC)->entries[srch_hash__ & EM_FLOW_HASH_MASK], \
 145          i__ < EM_FLOW_HASH_SEGS;                                            \
 146          i__++, srch_hash__ >>= EM_FLOW_HASH_SHIFT)
 147 \f
 148 /* Simple non-wildcarding single-priority classifier. */
 149
 150 struct dpcls {
 151     struct cmap subtables_map;
 152     struct pvector subtables;
 153 };
 154
 155 /* A rule to be inserted to the classifier. */
 156 struct dpcls_rule {
 157     struct cmap_node cmap_node;   /* Within struct dpcls_subtable 'rules'. */
 158     struct netdev_flow_key *mask; /* Subtable's mask. */
 159     struct netdev_flow_key flow;  /* Matching key. */
 160     /* 'flow' must be the last field, additional space is allocated here. */
 161 };
 162
 163 static void dpcls_init(struct dpcls *);
 164 static void dpcls_destroy(struct dpcls *);
 165 static void dpcls_insert(struct dpcls *, struct dpcls_rule *,
 166                          const struct netdev_flow_key *mask);
 167 static void dpcls_remove(struct dpcls *, struct dpcls_rule *);
 168 static bool dpcls_lookup(const struct dpcls *cls,
 169                          const struct netdev_flow_key keys[],
 170                          struct dpcls_rule **rules, size_t cnt);
 171 \f
 172 /* Datapath based on the network device interface from netdev.h.
 173  *
 174  *
 175  * Thread-safety
 176  * =============
 177  *
 178  * Some members, marked 'const', are immutable.  Accessing other members
 179  * requires synchronization, as noted in more detail below.
 180  *
 181  * Acquisition order is, from outermost to innermost:
 182  *
 183  *    dp_netdev_mutex (global)
 184  *    port_mutex
 185  */
 186 struct dp_netdev {
 187     const struct dpif_class *const class;
 188     const char *const name;
 189     struct dpif *dpif;
 190     struct ovs_refcount ref_cnt;
 191     atomic_flag destroyed;
 192
 193     /* Ports.
 194      *
 195      * Protected by RCU.  Take the mutex to add or remove ports. */
 196     struct ovs_mutex port_mutex;
 197     struct cmap ports;
 198     struct seq *port_seq;       /* Incremented whenever a port changes. */
 199
 200     /* Protects access to ofproto-dpif-upcall interface during revalidator
 201      * thread synchronization. */
 202     struct fat_rwlock upcall_rwlock;
 203     upcall_callback *upcall_cb;  /* Callback function for executing upcalls. */
 204     void *upcall_aux;
 205
 206     /* Stores all 'struct dp_netdev_pmd_thread's. */
 207     struct cmap poll_threads;
 208
 209     /* Protects the access of the 'struct dp_netdev_pmd_thread'
 210      * instance for non-pmd thread. */
 211     struct ovs_mutex non_pmd_mutex;
 212
 213     /* Each pmd thread will store its pointer to
 214      * 'struct dp_netdev_pmd_thread' in 'per_pmd_key'. */
 215     ovsthread_key_t per_pmd_key;
 216
 217     /* Number of rx queues for each dpdk interface and the cpu mask
 218      * for pin of pmd threads. */
 219     size_t n_dpdk_rxqs;
 220     char *pmd_cmask;
 221     uint64_t last_tnl_conf_seq;
 222 };
 223
 224 static struct dp_netdev_port *dp_netdev_lookup_port(const struct dp_netdev *dp,
 225                                                     odp_port_t);
 226
 227 enum dp_stat_type {
 228     DP_STAT_EXACT_HIT,          /* Packets that had an exact match (emc). */
 229     DP_STAT_MASKED_HIT,         /* Packets that matched in the flow table. */
 230     DP_STAT_MISS,               /* Packets that did not match. */
 231     DP_STAT_LOST,               /* Packets not passed up to the client. */
 232     DP_N_STATS
 233 };
 234
 235 enum pmd_cycles_counter_type {
 236     PMD_CYCLES_POLLING,         /* Cycles spent polling NICs. */
 237     PMD_CYCLES_PROCESSING,      /* Cycles spent processing packets */
 238     PMD_N_CYCLES
 239 };
 240
 241 /* A port in a netdev-based datapath. */
 242 struct dp_netdev_port {
 243     odp_port_t port_no;
 244     struct netdev *netdev;
 245     struct cmap_node node;      /* Node in dp_netdev's 'ports'. */
 246     struct netdev_saved_flags *sf;
 247     struct netdev_rxq **rxq;
 248     struct ovs_refcount ref_cnt;
 249     char *type;                 /* Port type as requested by user. */
 250 };
 251
 252 /* Contained by struct dp_netdev_flow's 'stats' member.  */
 253 struct dp_netdev_flow_stats {
 254     atomic_llong used;             /* Last used time, in monotonic msecs. */
 255     atomic_ullong packet_count;    /* Number of packets matched. */
 256     atomic_ullong byte_count;      /* Number of bytes matched. */
 257     atomic_uint16_t tcp_flags;     /* Bitwise-OR of seen tcp_flags values. */
 258 };
 259
 260 /* A flow in 'dp_netdev_pmd_thread's 'flow_table'.
 261  *
 262  *
 263  * Thread-safety
 264  * =============
 265  *
 266  * Except near the beginning or ending of its lifespan, rule 'rule' belongs to
 267  * its pmd thread's classifier.  The text below calls this classifier 'cls'.
 268  *
 269  * Motivation
 270  * ----------
 271  *
 272  * The thread safety rules described here for "struct dp_netdev_flow" are
 273  * motivated by two goals:
 274  *
 275  *    - Prevent threads that read members of "struct dp_netdev_flow" from
 276  *      reading bad data due to changes by some thread concurrently modifying
 277  *      those members.
 278  *
 279  *    - Prevent two threads making changes to members of a given "struct
 280  *      dp_netdev_flow" from interfering with each other.
 281  *
 282  *
 283  * Rules
 284  * -----
 285  *
 286  * A flow 'flow' may be accessed without a risk of being freed during an RCU
 287  * grace period.  Code that needs to hold onto a flow for a while
 288  * should try incrementing 'flow->ref_cnt' with dp_netdev_flow_ref().
 289  *
 290  * 'flow->ref_cnt' protects 'flow' from being freed.  It doesn't protect the
 291  * flow from being deleted from 'cls' and it doesn't protect members of 'flow'
 292  * from modification.
 293  *
 294  * Some members, marked 'const', are immutable.  Accessing other members
 295  * requires synchronization, as noted in more detail below.
 296  */
 297 struct dp_netdev_flow {
 298     const struct flow flow;      /* Unmasked flow that created this entry. */
 299     /* Hash table index by unmasked flow. */
 300     const struct cmap_node node; /* In owning dp_netdev_pmd_thread's */
 301                                  /* 'flow_table'. */
 302     const ovs_u128 ufid;         /* Unique flow identifier. */
 303     const unsigned pmd_id;       /* The 'core_id' of pmd thread owning this */
 304                                  /* flow. */
 305
 306     /* Number of references.
 307      * The classifier owns one reference.
 308      * Any thread trying to keep a rule from being freed should hold its own
 309      * reference. */
 310     struct ovs_refcount ref_cnt;
 311
 312     bool dead;
 313
 314     /* Statistics. */
 315     struct dp_netdev_flow_stats stats;
 316
 317     /* Actions. */
 318     OVSRCU_TYPE(struct dp_netdev_actions *) actions;
 319
 320     /* While processing a group of input packets, the datapath uses the next
 321      * member to store a pointer to the output batch for the flow.  It is
 322      * reset after the batch has been sent out (See dp_netdev_queue_batches(),
 323      * packet_batch_init() and packet_batch_execute()). */
 324     struct packet_batch *batch;
 325
 326     /* Packet classification. */
 327     struct dpcls_rule cr;        /* In owning dp_netdev's 'cls'. */
 328     /* 'cr' must be the last member. */
 329 };
 330
 331 static void dp_netdev_flow_unref(struct dp_netdev_flow *);
 332 static bool dp_netdev_flow_ref(struct dp_netdev_flow *);
 333 static int dpif_netdev_flow_from_nlattrs(const struct nlattr *, uint32_t,
 334                                          struct flow *);
 335
 336 /* A set of datapath actions within a "struct dp_netdev_flow".
 337  *
 338  *
 339  * Thread-safety
 340  * =============
 341  *
 342  * A struct dp_netdev_actions 'actions' is protected with RCU. */
 343 struct dp_netdev_actions {
 344     /* These members are immutable: they do not change during the struct's
 345      * lifetime.  */
 346     unsigned int size;          /* Size of 'actions', in bytes. */
 347     struct nlattr actions[];    /* Sequence of OVS_ACTION_ATTR_* attributes. */
 348 };
 349
 350 struct dp_netdev_actions *dp_netdev_actions_create(const struct nlattr *,
 351                                                    size_t);
 352 struct dp_netdev_actions *dp_netdev_flow_get_actions(
 353     const struct dp_netdev_flow *);
 354 static void dp_netdev_actions_free(struct dp_netdev_actions *);
 355
 356 /* Contained by struct dp_netdev_pmd_thread's 'stats' member.  */
 357 struct dp_netdev_pmd_stats {
 358     /* Indexed by DP_STAT_*. */
 359     atomic_ullong n[DP_N_STATS];
 360 };
 361
 362 /* Contained by struct dp_netdev_pmd_thread's 'cycle' member.  */
 363 struct dp_netdev_pmd_cycles {
 364     /* Indexed by PMD_CYCLES_*. */
 365     atomic_ullong n[PMD_N_CYCLES];
 366 };
 367
 368 /* PMD: Poll modes drivers.  PMD accesses devices via polling to eliminate
 369  * the performance overhead of interrupt processing.  Therefore netdev can
 370  * not implement rx-wait for these devices.  dpif-netdev needs to poll
 371  * these device to check for recv buffer.  pmd-thread does polling for
 372  * devices assigned to itself.
 373  *
 374  * DPDK used PMD for accessing NIC.
 375  *
 376  * Note, instance with cpu core id NON_PMD_CORE_ID will be reserved for
 377  * I/O of all non-pmd threads.  There will be no actual thread created
 378  * for the instance.
 379  *
 380  * Each struct has its own flow table and classifier.  Packets received
 381  * from managed ports are looked up in the corresponding pmd thread's
 382  * flow table, and are executed with the found actions.
 383  * */
 384 struct dp_netdev_pmd_thread {
 385     struct dp_netdev *dp;
 386     struct ovs_refcount ref_cnt;    /* Every reference must be refcount'ed. */
 387     struct cmap_node node;          /* In 'dp->poll_threads'. */
 388
 389     pthread_cond_t cond;            /* For synchronizing pmd thread reload. */
 390     struct ovs_mutex cond_mutex;    /* Mutex for condition variable. */
 391
 392     /* Per thread exact-match cache.  Note, the instance for cpu core
 393      * NON_PMD_CORE_ID can be accessed by multiple threads, and thusly
 394      * need to be protected (e.g. by 'dp_netdev_mutex').  All other
 395      * instances will only be accessed by its own pmd thread. */
 396     struct emc_cache flow_cache;
 397
 398     /* Classifier and Flow-Table.
 399      *
 400      * Writers of 'flow_table' must take the 'flow_mutex'.  Corresponding
 401      * changes to 'cls' must be made while still holding the 'flow_mutex'.
 402      */
 403     struct ovs_mutex flow_mutex;
 404     struct dpcls cls;
 405     struct cmap flow_table OVS_GUARDED; /* Flow table. */
 406
 407     /* Statistics. */
 408     struct dp_netdev_pmd_stats stats;
 409
 410     /* Cycles counters */
 411     struct dp_netdev_pmd_cycles cycles;
 412
 413     /* Used to count cicles. See 'cycles_counter_end()' */
 414     unsigned long long last_cycles;
 415
 416     struct latch exit_latch;        /* For terminating the pmd thread. */
 417     atomic_uint change_seq;         /* For reloading pmd ports. */
 418     pthread_t thread;
 419     int index;                      /* Idx of this pmd thread among pmd*/
 420                                     /* threads on same numa node. */
 421     unsigned core_id;               /* CPU core id of this pmd thread. */
 422     int numa_id;                    /* numa node id of this pmd thread. */
 423     int tx_qid;                     /* Queue id used by this pmd thread to
 424                                      * send packets on all netdevs */
 425
 426     /* Only a pmd thread can write on its own 'cycles' and 'stats'.
 427      * The main thread keeps 'stats_zero' and 'cycles_zero' as base
 428      * values and subtracts them from 'stats' and 'cycles' before
 429      * reporting to the user */
 430     unsigned long long stats_zero[DP_N_STATS];
 431     uint64_t cycles_zero[PMD_N_CYCLES];
 432 };
 433
 434 #define PMD_INITIAL_SEQ 1
 435
 436 /* Interface to netdev-based datapath. */
 437 struct dpif_netdev {
 438     struct dpif dpif;
 439     struct dp_netdev *dp;
 440     uint64_t last_port_seq;
 441 };
 442
 443 static int get_port_by_number(struct dp_netdev *dp, odp_port_t port_no,
 444                               struct dp_netdev_port **portp);
 445 static int get_port_by_name(struct dp_netdev *dp, const char *devname,
 446                             struct dp_netdev_port **portp);
 447 static void dp_netdev_free(struct dp_netdev *)
 448     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex);
 449 static int do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname,
 450                        const char *type, odp_port_t port_no)
 451     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex);
 452 static void do_del_port(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *)
 453     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex);
 454 static int dpif_netdev_open(const struct dpif_class *, const char *name,
 455                             bool create, struct dpif **);
 456 static void dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
 457                                       struct dp_packet **, int c,
 458                                       bool may_steal,
 459                                       const struct nlattr *actions,
 460                                       size_t actions_len);
 461 static void dp_netdev_input(struct dp_netdev_pmd_thread *,
 462                             struct dp_packet **, int cnt);
 463
 464 static void dp_netdev_disable_upcall(struct dp_netdev *);
 465 void dp_netdev_pmd_reload_done(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
 466 static void dp_netdev_configure_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
 467                                     struct dp_netdev *dp, int index,
 468                                     unsigned core_id, int numa_id);
 469 static void dp_netdev_destroy_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
 470 static void dp_netdev_set_nonpmd(struct dp_netdev *dp);
 471 static struct dp_netdev_pmd_thread *dp_netdev_get_pmd(struct dp_netdev *dp,
 472                                                       unsigned core_id);
 473 static struct dp_netdev_pmd_thread *
 474 dp_netdev_pmd_get_next(struct dp_netdev *dp, struct cmap_position *pos);
 475 static void dp_netdev_destroy_all_pmds(struct dp_netdev *dp);
 476 static void dp_netdev_del_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id);
 477 static void dp_netdev_set_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id);
 478 static void dp_netdev_reset_pmd_threads(struct dp_netdev *dp);
 479 static bool dp_netdev_pmd_try_ref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
 480 static void dp_netdev_pmd_unref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
 481 static void dp_netdev_pmd_flow_flush(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
 482
 483 static inline bool emc_entry_alive(struct emc_entry *ce);
 484 static void emc_clear_entry(struct emc_entry *ce);
 485
 486 static void
 487 emc_cache_init(struct emc_cache *flow_cache)
 488 {
 489     int i;
 490
 491     BUILD_ASSERT(sizeof(struct miniflow) == 2 * sizeof(uint64_t));
 492
 493     flow_cache->sweep_idx = 0;
 494     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(flow_cache->entries); i++) {
 495         flow_cache->entries[i].flow = NULL;
 496         flow_cache->entries[i].key.hash = 0;
 497         flow_cache->entries[i].key.len = sizeof(struct miniflow);
 498         flow_cache->entries[i].key.mf.tnl_map = 0;
 499         flow_cache->entries[i].key.mf.pkt_map = 0;
 500     }
 501 }
 502
 503 static void
 504 emc_cache_uninit(struct emc_cache *flow_cache)
 505 {
 506     int i;
 507
 508     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(flow_cache->entries); i++) {
 509         emc_clear_entry(&flow_cache->entries[i]);
 510     }
 511 }
 512
 513 /* Check and clear dead flow references slowly (one entry at each
 514  * invocation).  */
 515 static void
 516 emc_cache_slow_sweep(struct emc_cache *flow_cache)
 517 {
 518     struct emc_entry *entry = &flow_cache->entries[flow_cache->sweep_idx];
 519
 520     if (!emc_entry_alive(entry)) {
 521         emc_clear_entry(entry);
 522     }
 523     flow_cache->sweep_idx = (flow_cache->sweep_idx + 1) & EM_FLOW_HASH_MASK;
 524 }
 525
 526 /* Returns true if 'dpif' is a netdev or dummy dpif, false otherwise. */
 527 bool
 528 dpif_is_netdev(const struct dpif *dpif)
 529 {
 530     return dpif->dpif_class->open == dpif_netdev_open;
 531 }
 532
 533 static struct dpif_netdev *
 534 dpif_netdev_cast(const struct dpif *dpif)
 535 {
 536     ovs_assert(dpif_is_netdev(dpif));
 537     return CONTAINER_OF(dpif, struct dpif_netdev, dpif);
 538 }
 539
 540 static struct dp_netdev *
 541 get_dp_netdev(const struct dpif *dpif)
 542 {
 543     return dpif_netdev_cast(dpif)->dp;
 544 }
 545 \f
 546 enum pmd_info_type {
 547     PMD_INFO_SHOW_STATS,  /* show how cpu cycles are spent */
 548     PMD_INFO_CLEAR_STATS  /* set the cycles count to 0 */
 549 };
 550
 551 static void
 552 pmd_info_show_stats(struct ds *reply,
 553                     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
 554                     unsigned long long stats[DP_N_STATS],
 555                     uint64_t cycles[PMD_N_CYCLES])
 556 {
 557     unsigned long long total_packets = 0;
 558     uint64_t total_cycles = 0;
 559     int i;
 560
 561     /* These loops subtracts reference values ('*_zero') from the counters.
 562      * Since loads and stores are relaxed, it might be possible for a '*_zero'
 563      * value to be more recent than the current value we're reading from the
 564      * counter.  This is not a big problem, since these numbers are not
 565      * supposed to be too accurate, but we should at least make sure that
 566      * the result is not negative. */
 567     for (i = 0; i < DP_N_STATS; i++) {
 568         if (stats[i] > pmd->stats_zero[i]) {
 569             stats[i] -= pmd->stats_zero[i];
 570         } else {
 571             stats[i] = 0;
 572         }
 573
 574         if (i != DP_STAT_LOST) {
 575             /* Lost packets are already included in DP_STAT_MISS */
 576             total_packets += stats[i];
 577         }
 578     }
 579
 580     for (i = 0; i < PMD_N_CYCLES; i++) {
 581         if (cycles[i] > pmd->cycles_zero[i]) {
 582            cycles[i] -= pmd->cycles_zero[i];
 583         } else {
 584             cycles[i] = 0;
 585         }
 586
 587         total_cycles += cycles[i];
 588     }
 589
 590     ds_put_cstr(reply, (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID)
 591                         ? "main thread" : "pmd thread");
 592
 593     if (pmd->numa_id != OVS_NUMA_UNSPEC) {
 594         ds_put_format(reply, " numa_id %d", pmd->numa_id);
 595     }
 596     if (pmd->core_id != OVS_CORE_UNSPEC && pmd->core_id != NON_PMD_CORE_ID) {
 597         ds_put_format(reply, " core_id %u", pmd->core_id);
 598     }
 599     ds_put_cstr(reply, ":\n");
 600
 601     ds_put_format(reply,
 602                   "\temc hits:%llu\n\tmegaflow hits:%llu\n"
 603                   "\tmiss:%llu\n\tlost:%llu\n",
 604                   stats[DP_STAT_EXACT_HIT], stats[DP_STAT_MASKED_HIT],
 605                   stats[DP_STAT_MISS], stats[DP_STAT_LOST]);
 606
 607     if (total_cycles == 0) {
 608         return;
 609     }
 610
 611     ds_put_format(reply,
 612                   "\tpolling cycles:%"PRIu64" (%.02f%%)\n"
 613                   "\tprocessing cycles:%"PRIu64" (%.02f%%)\n",
 614                   cycles[PMD_CYCLES_POLLING],
 615                   cycles[PMD_CYCLES_POLLING] / (double)total_cycles * 100,
 616                   cycles[PMD_CYCLES_PROCESSING],
 617                   cycles[PMD_CYCLES_PROCESSING] / (double)total_cycles * 100);
 618
 619     if (total_packets == 0) {
 620         return;
 621     }
 622
 623     ds_put_format(reply,
 624                   "\tavg cycles per packet: %.02f (%"PRIu64"/%llu)\n",
 625                   total_cycles / (double)total_packets,
 626                   total_cycles, total_packets);
 627
 628     ds_put_format(reply,
 629                   "\tavg processing cycles per packet: "
 630                   "%.02f (%"PRIu64"/%llu)\n",
 631                   cycles[PMD_CYCLES_PROCESSING] / (double)total_packets,
 632                   cycles[PMD_CYCLES_PROCESSING], total_packets);
 633 }
 634
 635 static void
 636 pmd_info_clear_stats(struct ds *reply OVS_UNUSED,
 637                     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
 638                     unsigned long long stats[DP_N_STATS],
 639                     uint64_t cycles[PMD_N_CYCLES])
 640 {
 641     int i;
 642
 643     /* We cannot write 'stats' and 'cycles' (because they're written by other
 644      * threads) and we shouldn't change 'stats' (because they're used to count
 645      * datapath stats, which must not be cleared here).  Instead, we save the
 646      * current values and subtract them from the values to be displayed in the
 647      * future */
 648     for (i = 0; i < DP_N_STATS; i++) {
 649         pmd->stats_zero[i] = stats[i];
 650     }
 651     for (i = 0; i < PMD_N_CYCLES; i++) {
 652         pmd->cycles_zero[i] = cycles[i];
 653     }
 654 }
 655
 656 static void
 657 dpif_netdev_pmd_info(struct unixctl_conn *conn, int argc, const char *argv[],
 658                      void *aux)
 659 {
 660     struct ds reply = DS_EMPTY_INITIALIZER;
 661     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
 662     struct dp_netdev *dp = NULL;
 663     enum pmd_info_type type = *(enum pmd_info_type *) aux;
 664
 665     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
 666
 667     if (argc == 2) {
 668         dp = shash_find_data(&dp_netdevs, argv[1]);
 669     } else if (shash_count(&dp_netdevs) == 1) {
 670         /* There's only one datapath */
 671         dp = shash_first(&dp_netdevs)->data;
 672     }
 673
 674     if (!dp) {
 675         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
 676         unixctl_command_reply_error(conn,
 677                                     "please specify an existing datapath");
 678         return;
 679     }
 680
 681     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
 682         unsigned long long stats[DP_N_STATS];
 683         uint64_t cycles[PMD_N_CYCLES];
 684         int i;
 685
 686         /* Read current stats and cycle counters */
 687         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(stats); i++) {
 688             atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[i], &stats[i]);
 689         }
 690         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(cycles); i++) {
 691             atomic_read_relaxed(&pmd->cycles.n[i], &cycles[i]);
 692         }
 693
 694         if (type == PMD_INFO_CLEAR_STATS) {
 695             pmd_info_clear_stats(&reply, pmd, stats, cycles);
 696         } else if (type == PMD_INFO_SHOW_STATS) {
 697             pmd_info_show_stats(&reply, pmd, stats, cycles);
 698         }
 699     }
 700
 701     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
 702
 703     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&reply));
 704     ds_destroy(&reply);
 705 }
 706 \f
 707 static int
 708 dpif_netdev_init(void)
 709 {
 710     static enum pmd_info_type show_aux = PMD_INFO_SHOW_STATS,
 711                               clear_aux = PMD_INFO_CLEAR_STATS;
 712
 713     unixctl_command_register("dpif-netdev/pmd-stats-show", "[dp]",
 714                              0, 1, dpif_netdev_pmd_info,
 715                              (void *)&show_aux);
 716     unixctl_command_register("dpif-netdev/pmd-stats-clear", "[dp]",
 717                              0, 1, dpif_netdev_pmd_info,
 718                              (void *)&clear_aux);
 719     return 0;
 720 }
 721
 722 static int
 723 dpif_netdev_enumerate(struct sset *all_dps,
 724                       const struct dpif_class *dpif_class)
 725 {
 726     struct shash_node *node;
 727
 728     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
 729     SHASH_FOR_EACH(node, &dp_netdevs) {
 730         struct dp_netdev *dp = node->data;
 731         if (dpif_class != dp->class) {
 732             /* 'dp_netdevs' contains both "netdev" and "dummy" dpifs.
 733              * If the class doesn't match, skip this dpif. */
 734              continue;
 735         }
 736         sset_add(all_dps, node->name);
 737     }
 738     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
 739
 740     return 0;
 741 }
 742
 743 static bool
 744 dpif_netdev_class_is_dummy(const struct dpif_class *class)
 745 {
 746     return class != &dpif_netdev_class;
 747 }
 748
 749 static const char *
 750 dpif_netdev_port_open_type(const struct dpif_class *class, const char *type)
 751 {
 752     return strcmp(type, "internal") ? type
 753                   : dpif_netdev_class_is_dummy(class) ? "dummy"
 754                   : "tap";
 755 }
 756
 757 static struct dpif *
 758 create_dpif_netdev(struct dp_netdev *dp)
 759 {
 760     uint16_t netflow_id = hash_string(dp->name, 0);
 761     struct dpif_netdev *dpif;
 762
 763     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
 764
 765     dpif = xmalloc(sizeof *dpif);
 766     dpif_init(&dpif->dpif, dp->class, dp->name, netflow_id >> 8, netflow_id);
 767     dpif->dp = dp;
 768     dpif->last_port_seq = seq_read(dp->port_seq);
 769
 770     return &dpif->dpif;
 771 }
 772
 773 /* Choose an unused, non-zero port number and return it on success.
 774  * Return ODPP_NONE on failure. */
 775 static odp_port_t
 776 choose_port(struct dp_netdev *dp, const char *name)
 777     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
 778 {
 779     uint32_t port_no;
 780
 781     if (dp->class != &dpif_netdev_class) {
 782         const char *p;
 783         int start_no = 0;
 784
 785         /* If the port name begins with "br", start the number search at
 786          * 100 to make writing tests easier. */
 787         if (!strncmp(name, "br", 2)) {
 788             start_no = 100;
 789         }
 790
 791         /* If the port name contains a number, try to assign that port number.
 792          * This can make writing unit tests easier because port numbers are
 793          * predictable. */
 794         for (p = name; *p != '\0'; p++) {
 795             if (isdigit((unsigned char) *p)) {
 796                 port_no = start_no + strtol(p, NULL, 10);
 797                 if (port_no > 0 && port_no != odp_to_u32(ODPP_NONE)
 798                     && !dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(port_no))) {
 799                     return u32_to_odp(port_no);
 800                 }
 801                 break;
 802             }
 803         }
 804     }
 805
 806     for (port_no = 1; port_no <= UINT16_MAX; port_no++) {
 807         if (!dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(port_no))) {
 808             return u32_to_odp(port_no);
 809         }
 810     }
 811
 812     return ODPP_NONE;
 813 }
 814
 815 static int
 816 create_dp_netdev(const char *name, const struct dpif_class *class,
 817                  struct dp_netdev **dpp)
 818     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex)
 819 {
 820     struct dp_netdev *dp;
 821     int error;
 822
 823     dp = xzalloc(sizeof *dp);
 824     shash_add(&dp_netdevs, name, dp);
 825
 826     *CONST_CAST(const struct dpif_class **, &dp->class) = class;
 827     *CONST_CAST(const char **, &dp->name) = xstrdup(name);
 828     ovs_refcount_init(&dp->ref_cnt);
 829     atomic_flag_clear(&dp->destroyed);
 830
 831     ovs_mutex_init(&dp->port_mutex);
 832     cmap_init(&dp->ports);
 833     dp->port_seq = seq_create();
 834     fat_rwlock_init(&dp->upcall_rwlock);
 835
 836     /* Disable upcalls by default. */
 837     dp_netdev_disable_upcall(dp);
 838     dp->upcall_aux = NULL;
 839     dp->upcall_cb = NULL;
 840
 841     cmap_init(&dp->poll_threads);
 842     ovs_mutex_init_recursive(&dp->non_pmd_mutex);
 843     ovsthread_key_create(&dp->per_pmd_key, NULL);
 844
 845     dp_netdev_set_nonpmd(dp);
 846     dp->n_dpdk_rxqs = NR_QUEUE;
 847
 848     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
 849     error = do_add_port(dp, name, "internal", ODPP_LOCAL);
 850     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
 851     if (error) {
 852         dp_netdev_free(dp);
 853         return error;
 854     }
 855
 856     dp->last_tnl_conf_seq = seq_read(tnl_conf_seq);
 857     *dpp = dp;
 858     return 0;
 859 }
 860
 861 static int
 862 dpif_netdev_open(const struct dpif_class *class, const char *name,
 863                  bool create, struct dpif **dpifp)
 864 {
 865     struct dp_netdev *dp;
 866     int error;
 867
 868     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
 869     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, name);
 870     if (!dp) {
 871         error = create ? create_dp_netdev(name, class, &dp) : ENODEV;
 872     } else {
 873         error = (dp->class != class ? EINVAL
 874                  : create ? EEXIST
 875                  : 0);
 876     }
 877     if (!error) {
 878         *dpifp = create_dpif_netdev(dp);
 879         dp->dpif = *dpifp;
 880     }
 881     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
 882
 883     return error;
 884 }
 885
 886 static void
 887 dp_netdev_destroy_upcall_lock(struct dp_netdev *dp)
 888     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
 889 {
 890     /* Check that upcalls are disabled, i.e. that the rwlock is taken */
 891     ovs_assert(fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock));
 892
 893     /* Before freeing a lock we should release it */
 894     fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
 895     fat_rwlock_destroy(&dp->upcall_rwlock);
 896 }
 897
 898 /* Requires dp_netdev_mutex so that we can't get a new reference to 'dp'
 899  * through the 'dp_netdevs' shash while freeing 'dp'. */
 900 static void
 901 dp_netdev_free(struct dp_netdev *dp)
 902     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex)
 903 {
 904     struct dp_netdev_port *port;
 905
 906     shash_find_and_delete(&dp_netdevs, dp->name);
 907
 908     dp_netdev_destroy_all_pmds(dp);
 909     cmap_destroy(&dp->poll_threads);
 910     ovs_mutex_destroy(&dp->non_pmd_mutex);
 911     ovsthread_key_delete(dp->per_pmd_key);
 912
 913     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
 914     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
 915         do_del_port(dp, port);
 916     }
 917     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
 918
 919     seq_destroy(dp->port_seq);
 920     cmap_destroy(&dp->ports);
 921
 922     /* Upcalls must be disabled at this point */
 923     dp_netdev_destroy_upcall_lock(dp);
 924
 925     free(dp->pmd_cmask);
 926     free(CONST_CAST(char *, dp->name));
 927     free(dp);
 928 }
 929
 930 static void
 931 dp_netdev_unref(struct dp_netdev *dp)
 932 {
 933     if (dp) {
 934         /* Take dp_netdev_mutex so that, if dp->ref_cnt falls to zero, we can't
 935          * get a new reference to 'dp' through the 'dp_netdevs' shash. */
 936         ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
 937         if (ovs_refcount_unref_relaxed(&dp->ref_cnt) == 1) {
 938             dp_netdev_free(dp);
 939         }
 940         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
 941     }
 942 }
 943
 944 static void
 945 dpif_netdev_close(struct dpif *dpif)
 946 {
 947     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 948
 949     dp_netdev_unref(dp);
 950     free(dpif);
 951 }
 952
 953 static int
 954 dpif_netdev_destroy(struct dpif *dpif)
 955 {
 956     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 957
 958     if (!atomic_flag_test_and_set(&dp->destroyed)) {
 959         if (ovs_refcount_unref_relaxed(&dp->ref_cnt) == 1) {
 960             /* Can't happen: 'dpif' still owns a reference to 'dp'. */
 961             OVS_NOT_REACHED();
 962         }
 963     }
 964
 965     return 0;
 966 }
 967
 968 /* Add 'n' to the atomic variable 'var' non-atomically and using relaxed
 969  * load/store semantics.  While the increment is not atomic, the load and
 970  * store operations are, making it impossible to read inconsistent values.
 971  *
 972  * This is used to update thread local stats counters. */
 973 static void
 974 non_atomic_ullong_add(atomic_ullong *var, unsigned long long n)
 975 {
 976     unsigned long long tmp;
 977
 978     atomic_read_relaxed(var, &tmp);
 979     tmp += n;
 980     atomic_store_relaxed(var, tmp);
 981 }
 982
 983 static int
 984 dpif_netdev_get_stats(const struct dpif *dpif, struct dpif_dp_stats *stats)
 985 {
 986     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
 987     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
 988
 989     stats->n_flows = stats->n_hit = stats->n_missed = stats->n_lost = 0;
 990     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
 991         unsigned long long n;
 992         stats->n_flows += cmap_count(&pmd->flow_table);
 993
 994         atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[DP_STAT_MASKED_HIT], &n);
 995         stats->n_hit += n;
 996         atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[DP_STAT_EXACT_HIT], &n);
 997         stats->n_hit += n;
 998         atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[DP_STAT_MISS], &n);
 999         stats->n_missed += n;
1000         atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[DP_STAT_LOST], &n);
1001         stats->n_lost += n;
1002     }
1003     stats->n_masks = UINT32_MAX;
1004     stats->n_mask_hit = UINT64_MAX;
1005
1006     return 0;
1007 }
1008
1009 static void
1010 dp_netdev_reload_pmd__(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
1011 {
1012     int old_seq;
1013
1014     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
1015         return;
1016     }
1017
1018     ovs_mutex_lock(&pmd->cond_mutex);
1019     atomic_add_relaxed(&pmd->change_seq, 1, &old_seq);
1020     ovs_mutex_cond_wait(&pmd->cond, &pmd->cond_mutex);
1021     ovs_mutex_unlock(&pmd->cond_mutex);
1022 }
1023
1024 /* Causes all pmd threads to reload its tx/rx devices.
1025  * Must be called after adding/removing ports. */
1026 static void
1027 dp_netdev_reload_pmds(struct dp_netdev *dp)
1028 {
1029     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1030
1031     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
1032         dp_netdev_reload_pmd__(pmd);
1033     }
1034 }
1035
1036 static uint32_t
1037 hash_port_no(odp_port_t port_no)
1038 {
1039     return hash_int(odp_to_u32(port_no), 0);
1040 }
1041
1042 static int
1043 do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname, const char *type,
1044             odp_port_t port_no)
1045     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
1046 {
1047     struct netdev_saved_flags *sf;
1048     struct dp_netdev_port *port;
1049     struct netdev *netdev;
1050     enum netdev_flags flags;
1051     const char *open_type;
1052     int error;
1053     int i;
1054
1055     /* Reject devices already in 'dp'. */
1056     if (!get_port_by_name(dp, devname, &port)) {
1057         return EEXIST;
1058     }
1059
1060     /* Open and validate network device. */
1061     open_type = dpif_netdev_port_open_type(dp->class, type);
1062     error = netdev_open(devname, open_type, &netdev);
1063     if (error) {
1064         return error;
1065     }
1066     /* XXX reject non-Ethernet devices */
1067
1068     netdev_get_flags(netdev, &flags);
1069     if (flags & NETDEV_LOOPBACK) {
1070         VLOG_ERR("%s: cannot add a loopback device", devname);
1071         netdev_close(netdev);
1072         return EINVAL;
1073     }
1074
1075     if (netdev_is_pmd(netdev)) {
1076         int n_cores = ovs_numa_get_n_cores();
1077
1078         if (n_cores == OVS_CORE_UNSPEC) {
1079             VLOG_ERR("%s, cannot get cpu core info", devname);
1080             return ENOENT;
1081         }
1082         /* There can only be ovs_numa_get_n_cores() pmd threads,
1083          * so creates a txq for each, and one extra for the non
1084          * pmd threads. */
1085         error = netdev_set_multiq(netdev, n_cores + 1, dp->n_dpdk_rxqs);
1086         if (error && (error != EOPNOTSUPP)) {
1087             VLOG_ERR("%s, cannot set multiq", devname);
1088             return errno;
1089         }
1090     }
1091     port = xzalloc(sizeof *port);
1092     port->port_no = port_no;
1093     port->netdev = netdev;
1094     port->rxq = xmalloc(sizeof *port->rxq * netdev_n_rxq(netdev));
1095     port->type = xstrdup(type);
1096     for (i = 0; i < netdev_n_rxq(netdev); i++) {
1097         error = netdev_rxq_open(netdev, &port->rxq[i], i);
1098         if (error
1099             && !(error == EOPNOTSUPP && dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class))) {
1100             VLOG_ERR("%s: cannot receive packets on this network device (%s)",
1101                      devname, ovs_strerror(errno));
1102             netdev_close(netdev);
1103             free(port->type);
1104             free(port->rxq);
1105             free(port);
1106             return error;
1107         }
1108     }
1109
1110     error = netdev_turn_flags_on(netdev, NETDEV_PROMISC, &sf);
1111     if (error) {
1112         for (i = 0; i < netdev_n_rxq(netdev); i++) {
1113             netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
1114         }
1115         netdev_close(netdev);
1116         free(port->type);
1117         free(port->rxq);
1118         free(port);
1119         return error;
1120     }
1121     port->sf = sf;
1122
1123     ovs_refcount_init(&port->ref_cnt);
1124     cmap_insert(&dp->ports, &port->node, hash_port_no(port_no));
1125
1126     if (netdev_is_pmd(netdev)) {
1127         dp_netdev_set_pmds_on_numa(dp, netdev_get_numa_id(netdev));
1128         dp_netdev_reload_pmds(dp);
1129     }
1130     seq_change(dp->port_seq);
1131
1132     return 0;
1133 }
1134
1135 static int
1136 dpif_netdev_port_add(struct dpif *dpif, struct netdev *netdev,
1137                      odp_port_t *port_nop)
1138 {
1139     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1140     char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
1141     const char *dpif_port;
1142     odp_port_t port_no;
1143     int error;
1144
1145     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
1146     dpif_port = netdev_vport_get_dpif_port(netdev, namebuf, sizeof namebuf);
1147     if (*port_nop != ODPP_NONE) {
1148         port_no = *port_nop;
1149         error = dp_netdev_lookup_port(dp, *port_nop) ? EBUSY : 0;
1150     } else {
1151         port_no = choose_port(dp, dpif_port);
1152         error = port_no == ODPP_NONE ? EFBIG : 0;
1153     }
1154     if (!error) {
1155         *port_nop = port_no;
1156         error = do_add_port(dp, dpif_port, netdev_get_type(netdev), port_no);
1157     }
1158     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
1159
1160     return error;
1161 }
1162
1163 static int
1164 dpif_netdev_port_del(struct dpif *dpif, odp_port_t port_no)
1165 {
1166     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1167     int error;
1168
1169     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
1170     if (port_no == ODPP_LOCAL) {
1171         error = EINVAL;
1172     } else {
1173         struct dp_netdev_port *port;
1174
1175         error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
1176         if (!error) {
1177             do_del_port(dp, port);
1178         }
1179     }
1180     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
1181
1182     return error;
1183 }
1184
1185 static bool
1186 is_valid_port_number(odp_port_t port_no)
1187 {
1188     return port_no != ODPP_NONE;
1189 }
1190
1191 static struct dp_netdev_port *
1192 dp_netdev_lookup_port(const struct dp_netdev *dp, odp_port_t port_no)
1193 {
1194     struct dp_netdev_port *port;
1195
1196     CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (port, node, hash_port_no(port_no), &dp->ports) {
1197         if (port->port_no == port_no) {
1198             return port;
1199         }
1200     }
1201     return NULL;
1202 }
1203
1204 static int
1205 get_port_by_number(struct dp_netdev *dp,
1206                    odp_port_t port_no, struct dp_netdev_port **portp)
1207 {
1208     if (!is_valid_port_number(port_no)) {
1209         *portp = NULL;
1210         return EINVAL;
1211     } else {
1212         *portp = dp_netdev_lookup_port(dp, port_no);
1213         return *portp ? 0 : ENOENT;
1214     }
1215 }
1216
1217 static void
1218 port_ref(struct dp_netdev_port *port)
1219 {
1220     if (port) {
1221         ovs_refcount_ref(&port->ref_cnt);
1222     }
1223 }
1224
1225 static bool
1226 port_try_ref(struct dp_netdev_port *port)
1227 {
1228     if (port) {
1229         return ovs_refcount_try_ref_rcu(&port->ref_cnt);
1230     }
1231
1232     return false;
1233 }
1234
1235 static void
1236 port_unref(struct dp_netdev_port *port)
1237 {
1238     if (port && ovs_refcount_unref_relaxed(&port->ref_cnt) == 1) {
1239         int n_rxq = netdev_n_rxq(port->netdev);
1240         int i;
1241
1242         netdev_close(port->netdev);
1243         netdev_restore_flags(port->sf);
1244
1245         for (i = 0; i < n_rxq; i++) {
1246             netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
1247         }
1248         free(port->rxq);
1249         free(port->type);
1250         free(port);
1251     }
1252 }
1253
1254 static int
1255 get_port_by_name(struct dp_netdev *dp,
1256                  const char *devname, struct dp_netdev_port **portp)
1257     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
1258 {
1259     struct dp_netdev_port *port;
1260
1261     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
1262         if (!strcmp(netdev_get_name(port->netdev), devname)) {
1263             *portp = port;
1264             return 0;
1265         }
1266     }
1267     return ENOENT;
1268 }
1269
1270 static int
1271 get_n_pmd_threads_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
1272 {
1273     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1274     int n_pmds = 0;
1275
1276     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
1277         if (pmd->numa_id == numa_id) {
1278             n_pmds++;
1279         }
1280     }
1281
1282     return n_pmds;
1283 }
1284
1285 /* Returns 'true' if there is a port with pmd netdev and the netdev
1286  * is on numa node 'numa_id'. */
1287 static bool
1288 has_pmd_port_for_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
1289 {
1290     struct dp_netdev_port *port;
1291
1292     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
1293         if (netdev_is_pmd(port->netdev)
1294             && netdev_get_numa_id(port->netdev) == numa_id) {
1295             return true;
1296         }
1297     }
1298
1299     return false;
1300 }
1301
1302
1303 static void
1304 do_del_port(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *port)
1305     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
1306 {
1307     cmap_remove(&dp->ports, &port->node, hash_odp_port(port->port_no));
1308     seq_change(dp->port_seq);
1309     if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
1310         int numa_id = netdev_get_numa_id(port->netdev);
1311
1312         /* If there is no netdev on the numa node, deletes the pmd threads
1313          * for that numa.  Else, just reloads the queues.  */
1314         if (!has_pmd_port_for_numa(dp, numa_id)) {
1315             dp_netdev_del_pmds_on_numa(dp, numa_id);
1316         }
1317         dp_netdev_reload_pmds(dp);
1318     }
1319
1320     port_unref(port);
1321 }
1322
1323 static void
1324 answer_port_query(const struct dp_netdev_port *port,
1325                   struct dpif_port *dpif_port)
1326 {
1327     dpif_port->name = xstrdup(netdev_get_name(port->netdev));
1328     dpif_port->type = xstrdup(port->type);
1329     dpif_port->port_no = port->port_no;
1330 }
1331
1332 static int
1333 dpif_netdev_port_query_by_number(const struct dpif *dpif, odp_port_t port_no,
1334                                  struct dpif_port *dpif_port)
1335 {
1336     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1337     struct dp_netdev_port *port;
1338     int error;
1339
1340     error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
1341     if (!error && dpif_port) {
1342         answer_port_query(port, dpif_port);
1343     }
1344
1345     return error;
1346 }
1347
1348 static int
1349 dpif_netdev_port_query_by_name(const struct dpif *dpif, const char *devname,
1350                                struct dpif_port *dpif_port)
1351 {
1352     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1353     struct dp_netdev_port *port;
1354     int error;
1355
1356     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
1357     error = get_port_by_name(dp, devname, &port);
1358     if (!error && dpif_port) {
1359         answer_port_query(port, dpif_port);
1360     }
1361     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
1362
1363     return error;
1364 }
1365
1366 static void
1367 dp_netdev_flow_free(struct dp_netdev_flow *flow)
1368 {
1369     dp_netdev_actions_free(dp_netdev_flow_get_actions(flow));
1370     free(flow);
1371 }
1372
1373 static void dp_netdev_flow_unref(struct dp_netdev_flow *flow)
1374 {
1375     if (ovs_refcount_unref_relaxed(&flow->ref_cnt) == 1) {
1376         ovsrcu_postpone(dp_netdev_flow_free, flow);
1377     }
1378 }
1379
1380 static uint32_t
1381 dp_netdev_flow_hash(const ovs_u128 *ufid)
1382 {
1383     return ufid->u32[0];
1384 }
1385
1386 static void
1387 dp_netdev_pmd_remove_flow(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
1388                           struct dp_netdev_flow *flow)
1389     OVS_REQUIRES(pmd->flow_mutex)
1390 {
1391     struct cmap_node *node = CONST_CAST(struct cmap_node *, &flow->node);
1392
1393     dpcls_remove(&pmd->cls, &flow->cr);
1394     flow->cr.mask = NULL;   /* Accessing rule's mask after this is not safe. */
1395
1396     cmap_remove(&pmd->flow_table, node, dp_netdev_flow_hash(&flow->ufid));
1397     flow->dead = true;
1398
1399     dp_netdev_flow_unref(flow);
1400 }
1401
1402 static void
1403 dp_netdev_pmd_flow_flush(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
1404 {
1405     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1406
1407     ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
1408     CMAP_FOR_EACH (netdev_flow, node, &pmd->flow_table) {
1409         dp_netdev_pmd_remove_flow(pmd, netdev_flow);
1410     }
1411     ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
1412 }
1413
1414 static int
1415 dpif_netdev_flow_flush(struct dpif *dpif)
1416 {
1417     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1418     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1419
1420     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
1421         dp_netdev_pmd_flow_flush(pmd);
1422     }
1423
1424     return 0;
1425 }
1426
1427 struct dp_netdev_port_state {
1428     struct cmap_position position;
1429     char *name;
1430 };
1431
1432 static int
1433 dpif_netdev_port_dump_start(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void **statep)
1434 {
1435     *statep = xzalloc(sizeof(struct dp_netdev_port_state));
1436     return 0;
1437 }
1438
1439 static int
1440 dpif_netdev_port_dump_next(const struct dpif *dpif, void *state_,
1441                            struct dpif_port *dpif_port)
1442 {
1443     struct dp_netdev_port_state *state = state_;
1444     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1445     struct cmap_node *node;
1446     int retval;
1447
1448     node = cmap_next_position(&dp->ports, &state->position);
1449     if (node) {
1450         struct dp_netdev_port *port;
1451
1452         port = CONTAINER_OF(node, struct dp_netdev_port, node);
1453
1454         free(state->name);
1455         state->name = xstrdup(netdev_get_name(port->netdev));
1456         dpif_port->name = state->name;
1457         dpif_port->type = port->type;
1458         dpif_port->port_no = port->port_no;
1459
1460         retval = 0;
1461     } else {
1462         retval = EOF;
1463     }
1464
1465     return retval;
1466 }
1467
1468 static int
1469 dpif_netdev_port_dump_done(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void *state_)
1470 {
1471     struct dp_netdev_port_state *state = state_;
1472     free(state->name);
1473     free(state);
1474     return 0;
1475 }
1476
1477 static int
1478 dpif_netdev_port_poll(const struct dpif *dpif_, char **devnamep OVS_UNUSED)
1479 {
1480     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(dpif_);
1481     uint64_t new_port_seq;
1482     int error;
1483
1484     new_port_seq = seq_read(dpif->dp->port_seq);
1485     if (dpif->last_port_seq != new_port_seq) {
1486         dpif->last_port_seq = new_port_seq;
1487         error = ENOBUFS;
1488     } else {
1489         error = EAGAIN;
1490     }
1491
1492     return error;
1493 }
1494
1495 static void
1496 dpif_netdev_port_poll_wait(const struct dpif *dpif_)
1497 {
1498     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(dpif_);
1499
1500     seq_wait(dpif->dp->port_seq, dpif->last_port_seq);
1501 }
1502
1503 static struct dp_netdev_flow *
1504 dp_netdev_flow_cast(const struct dpcls_rule *cr)
1505 {
1506     return cr ? CONTAINER_OF(cr, struct dp_netdev_flow, cr) : NULL;
1507 }
1508
1509 static bool dp_netdev_flow_ref(struct dp_netdev_flow *flow)
1510 {
1511     return ovs_refcount_try_ref_rcu(&flow->ref_cnt);
1512 }
1513
1514 /* netdev_flow_key utilities.
1515  *
1516  * netdev_flow_key is basically a miniflow.  We use these functions
1517  * (netdev_flow_key_clone, netdev_flow_key_equal, ...) instead of the miniflow
1518  * functions (miniflow_clone_inline, miniflow_equal, ...), because:
1519  *
1520  * - Since we are dealing exclusively with miniflows created by
1521  *   miniflow_extract(), if the map is different the miniflow is different.
1522  *   Therefore we can be faster by comparing the map and the miniflow in a
1523  *   single memcmp().
1524  * - These functions can be inlined by the compiler.
1525  *
1526  * The following assertions make sure that what we're doing with miniflow is
1527  * safe.
1528  */
1529 BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(struct miniflow) == 2 * sizeof(uint64_t));
1530
1531 /* Given the number of bits set in miniflow's maps, returns the size of the
1532  * 'netdev_flow_key.mf' */
1533 static inline size_t
1534 netdev_flow_key_size(size_t flow_u64s)
1535 {
1536     return sizeof(struct miniflow) + MINIFLOW_VALUES_SIZE(flow_u64s);
1537 }
1538
1539 static inline bool
1540 netdev_flow_key_equal(const struct netdev_flow_key *a,
1541                       const struct netdev_flow_key *b)
1542 {
1543     /* 'b->len' may be not set yet. */
1544     return a->hash == b->hash && !memcmp(&a->mf, &b->mf, a->len);
1545 }
1546
1547 /* Used to compare 'netdev_flow_key' in the exact match cache to a miniflow.
1548  * The maps are compared bitwise, so both 'key->mf' 'mf' must have been
1549  * generated by miniflow_extract. */
1550 static inline bool
1551 netdev_flow_key_equal_mf(const struct netdev_flow_key *key,
1552                          const struct miniflow *mf)
1553 {
1554     return !memcmp(&key->mf, mf, key->len);
1555 }
1556
1557 static inline void
1558 netdev_flow_key_clone(struct netdev_flow_key *dst,
1559                       const struct netdev_flow_key *src)
1560 {
1561     memcpy(dst, src,
1562            offsetof(struct netdev_flow_key, mf) + src->len);
1563 }
1564
1565 /* Slow. */
1566 static void
1567 netdev_flow_key_from_flow(struct netdev_flow_key *dst,
1568                           const struct flow *src)
1569 {
1570     struct dp_packet packet;
1571     uint64_t buf_stub[512 / 8];
1572
1573     dp_packet_use_stub(&packet, buf_stub, sizeof buf_stub);
1574     pkt_metadata_from_flow(&packet.md, src);
1575     flow_compose(&packet, src);
1576     miniflow_extract(&packet, &dst->mf);
1577     dp_packet_uninit(&packet);
1578
1579     dst->len = netdev_flow_key_size(miniflow_n_values(&dst->mf));
1580     dst->hash = 0; /* Not computed yet. */
1581 }
1582
1583 /* Initialize a netdev_flow_key 'mask' from 'match'. */
1584 static inline void
1585 netdev_flow_mask_init(struct netdev_flow_key *mask,
1586                       const struct match *match)
1587 {
1588     const uint64_t *mask_u64 = (const uint64_t *) &match->wc.masks;
1589     uint64_t *dst = miniflow_values(&mask->mf);
1590     struct miniflow maps;
1591     uint64_t map;
1592     uint32_t hash = 0;
1593     int n;
1594
1595     /* Only check masks that make sense for the flow. */
1596     flow_wc_map(&match->flow, &maps);
1597     memset(&mask->mf, 0, sizeof mask->mf);   /* Clear maps. */
1598
1599     map = maps.tnl_map;
1600     while (map) {
1601         uint64_t rm1bit = rightmost_1bit(map);
1602         int i = raw_ctz(map);
1603
1604         if (mask_u64[i]) {
1605             mask->mf.tnl_map |= rm1bit;
1606             *dst++ = mask_u64[i];
1607             hash = hash_add64(hash, mask_u64[i]);
1608         }
1609         map -= rm1bit;
1610     }
1611     mask_u64 += FLOW_TNL_U64S;
1612     map = maps.pkt_map;
1613     while (map) {
1614         uint64_t rm1bit = rightmost_1bit(map);
1615         int i = raw_ctz(map);
1616
1617         if (mask_u64[i]) {
1618             mask->mf.pkt_map |= rm1bit;
1619             *dst++ = mask_u64[i];
1620             hash = hash_add64(hash, mask_u64[i]);
1621         }
1622         map -= rm1bit;
1623     }
1624
1625     hash = hash_add64(hash, mask->mf.tnl_map);
1626     hash = hash_add64(hash, mask->mf.pkt_map);
1627
1628     n = dst - miniflow_get_values(&mask->mf);
1629
1630     mask->hash = hash_finish(hash, n * 8);
1631     mask->len = netdev_flow_key_size(n);
1632 }
1633
1634 /* Initializes 'dst' as a copy of 'flow' masked with 'mask'. */
1635 static inline void
1636 netdev_flow_key_init_masked(struct netdev_flow_key *dst,
1637                             const struct flow *flow,
1638                             const struct netdev_flow_key *mask)
1639 {
1640     uint64_t *dst_u64 = miniflow_values(&dst->mf);
1641     const uint64_t *mask_u64 = miniflow_get_values(&mask->mf);
1642     uint32_t hash = 0;
1643     uint64_t value;
1644
1645     dst->len = mask->len;
1646     dst->mf = mask->mf;   /* Copy maps. */
1647
1648     FLOW_FOR_EACH_IN_MAPS(value, flow, mask->mf) {
1649         *dst_u64 = value & *mask_u64++;
1650         hash = hash_add64(hash, *dst_u64++);
1651     }
1652     dst->hash = hash_finish(hash,
1653                             (dst_u64 - miniflow_get_values(&dst->mf)) * 8);
1654 }
1655
1656 /* Iterate through netdev_flow_key TNL u64 values specified by 'MAPS'. */
1657 #define NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_TNL_MAP(VALUE, KEY, MAPS)   \
1658     MINIFLOW_FOR_EACH_IN_TNL_MAP(VALUE, &(KEY)->mf, MAPS)
1659
1660 /* Iterate through netdev_flow_key PKT u64 values specified by 'MAPS'. */
1661 #define NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_PKT_MAP(VALUE, KEY, MAPS)   \
1662     MINIFLOW_FOR_EACH_IN_PKT_MAP(VALUE, &(KEY)->mf, MAPS)
1663
1664 /* Returns a hash value for the bits of 'key' where there are 1-bits in
1665  * 'mask'. */
1666 static inline uint32_t
1667 netdev_flow_key_hash_in_mask(const struct netdev_flow_key *key,
1668                              const struct netdev_flow_key *mask)
1669 {
1670     const uint64_t *p = miniflow_get_values(&mask->mf);
1671     uint32_t hash = 0;
1672     uint64_t key_u64;
1673
1674     NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_TNL_MAP(key_u64, key, mask->mf) {
1675         hash = hash_add64(hash, key_u64 & *p++);
1676     }
1677     NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_PKT_MAP(key_u64, key, mask->mf) {
1678         hash = hash_add64(hash, key_u64 & *p++);
1679     }
1680
1681     return hash_finish(hash, (p - miniflow_get_values(&mask->mf)) * 8);
1682 }
1683
1684 static inline bool
1685 emc_entry_alive(struct emc_entry *ce)
1686 {
1687     return ce->flow && !ce->flow->dead;
1688 }
1689
1690 static void
1691 emc_clear_entry(struct emc_entry *ce)
1692 {
1693     if (ce->flow) {
1694         dp_netdev_flow_unref(ce->flow);
1695         ce->flow = NULL;
1696     }
1697 }
1698
1699 static inline void
1700 emc_change_entry(struct emc_entry *ce, struct dp_netdev_flow *flow,
1701                  const struct netdev_flow_key *key)
1702 {
1703     if (ce->flow != flow) {
1704         if (ce->flow) {
1705             dp_netdev_flow_unref(ce->flow);
1706         }
1707
1708         if (dp_netdev_flow_ref(flow)) {
1709             ce->flow = flow;
1710         } else {
1711             ce->flow = NULL;
1712         }
1713     }
1714     if (key) {
1715         netdev_flow_key_clone(&ce->key, key);
1716     }
1717 }
1718
1719 static inline void
1720 emc_insert(struct emc_cache *cache, const struct netdev_flow_key *key,
1721            struct dp_netdev_flow *flow)
1722 {
1723     struct emc_entry *to_be_replaced = NULL;
1724     struct emc_entry *current_entry;
1725
1726     EMC_FOR_EACH_POS_WITH_HASH(cache, current_entry, key->hash) {
1727         if (netdev_flow_key_equal(&current_entry->key, key)) {
1728             /* We found the entry with the 'mf' miniflow */
1729             emc_change_entry(current_entry, flow, NULL);
1730             return;
1731         }
1732
1733         /* Replacement policy: put the flow in an empty (not alive) entry, or
1734          * in the first entry where it can be */
1735         if (!to_be_replaced
1736             || (emc_entry_alive(to_be_replaced)
1737                 && !emc_entry_alive(current_entry))
1738             || current_entry->key.hash < to_be_replaced->key.hash) {
1739             to_be_replaced = current_entry;
1740         }
1741     }
1742     /* We didn't find the miniflow in the cache.
1743      * The 'to_be_replaced' entry is where the new flow will be stored */
1744
1745     emc_change_entry(to_be_replaced, flow, key);
1746 }
1747
1748 static inline struct dp_netdev_flow *
1749 emc_lookup(struct emc_cache *cache, const struct netdev_flow_key *key)
1750 {
1751     struct emc_entry *current_entry;
1752
1753     EMC_FOR_EACH_POS_WITH_HASH(cache, current_entry, key->hash) {
1754         if (current_entry->key.hash == key->hash
1755             && emc_entry_alive(current_entry)
1756             && netdev_flow_key_equal_mf(&current_entry->key, &key->mf)) {
1757
1758             /* We found the entry with the 'key->mf' miniflow */
1759             return current_entry->flow;
1760         }
1761     }
1762
1763     return NULL;
1764 }
1765
1766 static struct dp_netdev_flow *
1767 dp_netdev_pmd_lookup_flow(const struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
1768                           const struct netdev_flow_key *key)
1769 {
1770     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1771     struct dpcls_rule *rule;
1772
1773     dpcls_lookup(&pmd->cls, key, &rule, 1);
1774     netdev_flow = dp_netdev_flow_cast(rule);
1775
1776     return netdev_flow;
1777 }
1778
1779 static struct dp_netdev_flow *
1780 dp_netdev_pmd_find_flow(const struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
1781                         const ovs_u128 *ufidp, const struct nlattr *key,
1782                         size_t key_len)
1783 {
1784     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1785     struct flow flow;
1786     ovs_u128 ufid;
1787
1788     /* If a UFID is not provided, determine one based on the key. */
1789     if (!ufidp && key && key_len
1790         && !dpif_netdev_flow_from_nlattrs(key, key_len, &flow)) {
1791         dpif_flow_hash(pmd->dp->dpif, &flow, sizeof flow, &ufid);
1792         ufidp = &ufid;
1793     }
1794
1795     if (ufidp) {
1796         CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (netdev_flow, node, dp_netdev_flow_hash(ufidp),
1797                                  &pmd->flow_table) {
1798             if (ovs_u128_equals(&netdev_flow->ufid, ufidp)) {
1799                 return netdev_flow;
1800             }
1801         }
1802     }
1803
1804     return NULL;
1805 }
1806
1807 static void
1808 get_dpif_flow_stats(const struct dp_netdev_flow *netdev_flow_,
1809                     struct dpif_flow_stats *stats)
1810 {
1811     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1812     unsigned long long n;
1813     long long used;
1814     uint16_t flags;
1815
1816     netdev_flow = CONST_CAST(struct dp_netdev_flow *, netdev_flow_);
1817
1818     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.packet_count, &n);
1819     stats->n_packets = n;
1820     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.byte_count, &n);
1821     stats->n_bytes = n;
1822     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.used, &used);
1823     stats->used = used;
1824     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.tcp_flags, &flags);
1825     stats->tcp_flags = flags;
1826 }
1827
1828 /* Converts to the dpif_flow format, using 'key_buf' and 'mask_buf' for
1829  * storing the netlink-formatted key/mask. 'key_buf' may be the same as
1830  * 'mask_buf'. Actions will be returned without copying, by relying on RCU to
1831  * protect them. */
1832 static void
1833 dp_netdev_flow_to_dpif_flow(const struct dp_netdev_flow *netdev_flow,
1834                             struct ofpbuf *key_buf, struct ofpbuf *mask_buf,
1835                             struct dpif_flow *flow, bool terse)
1836 {
1837     if (terse) {
1838         memset(flow, 0, sizeof *flow);
1839     } else {
1840         struct flow_wildcards wc;
1841         struct dp_netdev_actions *actions;
1842         size_t offset;
1843         struct odp_flow_key_parms odp_parms = {
1844             .flow = &netdev_flow->flow,
1845             .mask = &wc.masks,
1846             .support = dp_netdev_support,
1847         };
1848
1849         miniflow_expand(&netdev_flow->cr.mask->mf, &wc.masks);
1850
1851         /* Key */
1852         offset = key_buf->size;
1853         flow->key = ofpbuf_tail(key_buf);
1854         odp_parms.odp_in_port = netdev_flow->flow.in_port.odp_port;
1855         odp_flow_key_from_flow(&odp_parms, key_buf);
1856         flow->key_len = key_buf->size - offset;
1857
1858         /* Mask */
1859         offset = mask_buf->size;
1860         flow->mask = ofpbuf_tail(mask_buf);
1861         odp_parms.odp_in_port = wc.masks.in_port.odp_port;
1862         odp_parms.key_buf = key_buf;
1863         odp_flow_key_from_mask(&odp_parms, mask_buf);
1864         flow->mask_len = mask_buf->size - offset;
1865
1866         /* Actions */
1867         actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
1868         flow->actions = actions->actions;
1869         flow->actions_len = actions->size;
1870     }
1871
1872     flow->ufid = netdev_flow->ufid;
1873     flow->ufid_present = true;
1874     flow->pmd_id = netdev_flow->pmd_id;
1875     get_dpif_flow_stats(netdev_flow, &flow->stats);
1876 }
1877
1878 static int
1879 dpif_netdev_mask_from_nlattrs(const struct nlattr *key, uint32_t key_len,
1880                               const struct nlattr *mask_key,
1881                               uint32_t mask_key_len, const struct flow *flow,
1882                               struct flow *mask)
1883 {
1884     if (mask_key_len) {
1885         enum odp_key_fitness fitness;
1886
1887         fitness = odp_flow_key_to_mask(mask_key, mask_key_len, key, key_len,
1888                                        mask, flow);
1889         if (fitness) {
1890             /* This should not happen: it indicates that
1891              * odp_flow_key_from_mask() and odp_flow_key_to_mask()
1892              * disagree on the acceptable form of a mask.  Log the problem
1893              * as an error, with enough details to enable debugging. */
1894             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1895
1896             if (!VLOG_DROP_ERR(&rl)) {
1897                 struct ds s;
1898
1899                 ds_init(&s);
1900                 odp_flow_format(key, key_len, mask_key, mask_key_len, NULL, &s,
1901                                 true);
1902                 VLOG_ERR("internal error parsing flow mask %s (%s)",
1903                          ds_cstr(&s), odp_key_fitness_to_string(fitness));
1904                 ds_destroy(&s);
1905             }
1906
1907             return EINVAL;
1908         }
1909     } else {
1910         enum mf_field_id id;
1911         /* No mask key, unwildcard everything except fields whose
1912          * prerequisities are not met. */
1913         memset(mask, 0x0, sizeof *mask);
1914
1915         for (id = 0; id < MFF_N_IDS; ++id) {
1916             /* Skip registers and metadata. */
1917             if (!(id >= MFF_REG0 && id < MFF_REG0 + FLOW_N_REGS)
1918                 && !(id >= MFF_XREG0 && id < MFF_XREG0 + FLOW_N_XREGS)
1919                 && id != MFF_METADATA) {
1920                 const struct mf_field *mf = mf_from_id(id);
1921                 if (mf_are_prereqs_ok(mf, flow)) {
1922                     mf_mask_field(mf, mask);
1923                 }
1924             }
1925         }
1926     }
1927
1928     /* Force unwildcard the in_port.
1929      *
1930      * We need to do this even in the case where we unwildcard "everything"
1931      * above because "everything" only includes the 16-bit OpenFlow port number
1932      * mask->in_port.ofp_port, which only covers half of the 32-bit datapath
1933      * port number mask->in_port.odp_port. */
1934     mask->in_port.odp_port = u32_to_odp(UINT32_MAX);
1935     return 0;
1936 }
1937
1938 static int
1939 dpif_netdev_flow_from_nlattrs(const struct nlattr *key, uint32_t key_len,
1940                               struct flow *flow)
1941 {
1942     odp_port_t in_port;
1943
1944     if (odp_flow_key_to_flow(key, key_len, flow)) {
1945         /* This should not happen: it indicates that odp_flow_key_from_flow()
1946          * and odp_flow_key_to_flow() disagree on the acceptable form of a
1947          * flow.  Log the problem as an error, with enough details to enable
1948          * debugging. */
1949         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1950
1951         if (!VLOG_DROP_ERR(&rl)) {
1952             struct ds s;
1953
1954             ds_init(&s);
1955             odp_flow_format(key, key_len, NULL, 0, NULL, &s, true);
1956             VLOG_ERR("internal error parsing flow key %s", ds_cstr(&s));
1957             ds_destroy(&s);
1958         }
1959
1960         return EINVAL;
1961     }
1962
1963     in_port = flow->in_port.odp_port;
1964     if (!is_valid_port_number(in_port) && in_port != ODPP_NONE) {
1965         return EINVAL;
1966     }
1967
1968     return 0;
1969 }
1970
1971 static int
1972 dpif_netdev_flow_get(const struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_get *get)
1973 {
1974     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1975     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1976     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1977     unsigned pmd_id = get->pmd_id == PMD_ID_NULL
1978                       ? NON_PMD_CORE_ID : get->pmd_id;
1979     int error = 0;
1980
1981     pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, pmd_id);
1982     if (!pmd) {
1983         return EINVAL;
1984     }
1985
1986     netdev_flow = dp_netdev_pmd_find_flow(pmd, get->ufid, get->key,
1987                                           get->key_len);
1988     if (netdev_flow) {
1989         dp_netdev_flow_to_dpif_flow(netdev_flow, get->buffer, get->buffer,
1990                                     get->flow, false);
1991     } else {
1992         error = ENOENT;
1993     }
1994     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
1995
1996
1997     return error;
1998 }
1999
2000 static struct dp_netdev_flow *
2001 dp_netdev_flow_add(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2002                    struct match *match, const ovs_u128 *ufid,
2003                    const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
2004     OVS_REQUIRES(pmd->flow_mutex)
2005 {
2006     struct dp_netdev_flow *flow;
2007     struct netdev_flow_key mask;
2008
2009     netdev_flow_mask_init(&mask, match);
2010     /* Make sure wc does not have metadata. */
2011     ovs_assert(!(mask.mf.pkt_map
2012                  & (MINIFLOW_PKT_MAP(metadata) | MINIFLOW_PKT_MAP(regs))));
2013
2014     /* Do not allocate extra space. */
2015     flow = xmalloc(sizeof *flow - sizeof flow->cr.flow.mf + mask.len);
2016     memset(&flow->stats, 0, sizeof flow->stats);
2017     flow->dead = false;
2018     flow->batch = NULL;
2019     *CONST_CAST(unsigned *, &flow->pmd_id) = pmd->core_id;
2020     *CONST_CAST(struct flow *, &flow->flow) = match->flow;
2021     *CONST_CAST(ovs_u128 *, &flow->ufid) = *ufid;
2022     ovs_refcount_init(&flow->ref_cnt);
2023     ovsrcu_set(&flow->actions, dp_netdev_actions_create(actions, actions_len));
2024
2025     netdev_flow_key_init_masked(&flow->cr.flow, &match->flow, &mask);
2026     dpcls_insert(&pmd->cls, &flow->cr, &mask);
2027
2028     cmap_insert(&pmd->flow_table, CONST_CAST(struct cmap_node *, &flow->node),
2029                 dp_netdev_flow_hash(&flow->ufid));
2030
2031     if (OVS_UNLIKELY(VLOG_IS_DBG_ENABLED())) {
2032         struct match match;
2033         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2034
2035         match.flow = flow->flow;
2036         miniflow_expand(&flow->cr.mask->mf, &match.wc.masks);
2037
2038         ds_put_cstr(&ds, "flow_add: ");
2039         odp_format_ufid(ufid, &ds);
2040         ds_put_cstr(&ds, " ");
2041         match_format(&match, &ds, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
2042         ds_put_cstr(&ds, ", actions:");
2043         format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
2044
2045         VLOG_DBG_RL(&upcall_rl, "%s", ds_cstr(&ds));
2046
2047         ds_destroy(&ds);
2048     }
2049
2050     return flow;
2051 }
2052
2053 static int
2054 dpif_netdev_flow_put(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_put *put)
2055 {
2056     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2057     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
2058     struct netdev_flow_key key;
2059     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2060     struct match match;
2061     ovs_u128 ufid;
2062     unsigned pmd_id = put->pmd_id == PMD_ID_NULL
2063                       ? NON_PMD_CORE_ID : put->pmd_id;
2064     int error;
2065
2066     error = dpif_netdev_flow_from_nlattrs(put->key, put->key_len, &match.flow);
2067     if (error) {
2068         return error;
2069     }
2070     error = dpif_netdev_mask_from_nlattrs(put->key, put->key_len,
2071                                           put->mask, put->mask_len,
2072                                           &match.flow, &match.wc.masks);
2073     if (error) {
2074         return error;
2075     }
2076
2077     pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, pmd_id);
2078     if (!pmd) {
2079         return EINVAL;
2080     }
2081
2082     /* Must produce a netdev_flow_key for lookup.
2083      * This interface is no longer performance critical, since it is not used
2084      * for upcall processing any more. */
2085     netdev_flow_key_from_flow(&key, &match.flow);
2086
2087     if (put->ufid) {
2088         ufid = *put->ufid;
2089     } else {
2090         dpif_flow_hash(dpif, &match.flow, sizeof match.flow, &ufid);
2091     }
2092
2093     ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
2094     netdev_flow = dp_netdev_pmd_lookup_flow(pmd, &key);
2095     if (!netdev_flow) {
2096         if (put->flags & DPIF_FP_CREATE) {
2097             if (cmap_count(&pmd->flow_table) < MAX_FLOWS) {
2098                 if (put->stats) {
2099                     memset(put->stats, 0, sizeof *put->stats);
2100                 }
2101                 dp_netdev_flow_add(pmd, &match, &ufid, put->actions,
2102                                    put->actions_len);
2103                 error = 0;
2104             } else {
2105                 error = EFBIG;
2106             }
2107         } else {
2108             error = ENOENT;
2109         }
2110     } else {
2111         if (put->flags & DPIF_FP_MODIFY
2112             && flow_equal(&match.flow, &netdev_flow->flow)) {
2113             struct dp_netdev_actions *new_actions;
2114             struct dp_netdev_actions *old_actions;
2115
2116             new_actions = dp_netdev_actions_create(put->actions,
2117                                                    put->actions_len);
2118
2119             old_actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
2120             ovsrcu_set(&netdev_flow->actions, new_actions);
2121
2122             if (put->stats) {
2123                 get_dpif_flow_stats(netdev_flow, put->stats);
2124             }
2125             if (put->flags & DPIF_FP_ZERO_STATS) {
2126                 /* XXX: The userspace datapath uses thread local statistics
2127                  * (for flows), which should be updated only by the owning
2128                  * thread.  Since we cannot write on stats memory here,
2129                  * we choose not to support this flag.  Please note:
2130                  * - This feature is currently used only by dpctl commands with
2131                  *   option --clear.
2132                  * - Should the need arise, this operation can be implemented
2133                  *   by keeping a base value (to be update here) for each
2134                  *   counter, and subtracting it before outputting the stats */
2135                 error = EOPNOTSUPP;
2136             }
2137
2138             ovsrcu_postpone(dp_netdev_actions_free, old_actions);
2139         } else if (put->flags & DPIF_FP_CREATE) {
2140             error = EEXIST;
2141         } else {
2142             /* Overlapping flow. */
2143             error = EINVAL;
2144         }
2145     }
2146     ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
2147     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2148
2149     return error;
2150 }
2151
2152 static int
2153 dpif_netdev_flow_del(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_del *del)
2154 {
2155     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2156     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
2157     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2158     unsigned pmd_id = del->pmd_id == PMD_ID_NULL
2159                       ? NON_PMD_CORE_ID : del->pmd_id;
2160     int error = 0;
2161
2162     pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, pmd_id);
2163     if (!pmd) {
2164         return EINVAL;
2165     }
2166
2167     ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
2168     netdev_flow = dp_netdev_pmd_find_flow(pmd, del->ufid, del->key,
2169                                           del->key_len);
2170     if (netdev_flow) {
2171         if (del->stats) {
2172             get_dpif_flow_stats(netdev_flow, del->stats);
2173         }
2174         dp_netdev_pmd_remove_flow(pmd, netdev_flow);
2175     } else {
2176         error = ENOENT;
2177     }
2178     ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
2179     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2180
2181     return error;
2182 }
2183
2184 struct dpif_netdev_flow_dump {
2185     struct dpif_flow_dump up;
2186     struct cmap_position poll_thread_pos;
2187     struct cmap_position flow_pos;
2188     struct dp_netdev_pmd_thread *cur_pmd;
2189     int status;
2190     struct ovs_mutex mutex;
2191 };
2192
2193 static struct dpif_netdev_flow_dump *
2194 dpif_netdev_flow_dump_cast(struct dpif_flow_dump *dump)
2195 {
2196     return CONTAINER_OF(dump, struct dpif_netdev_flow_dump, up);
2197 }
2198
2199 static struct dpif_flow_dump *
2200 dpif_netdev_flow_dump_create(const struct dpif *dpif_, bool terse)
2201 {
2202     struct dpif_netdev_flow_dump *dump;
2203
2204     dump = xzalloc(sizeof *dump);
2205     dpif_flow_dump_init(&dump->up, dpif_);
2206     dump->up.terse = terse;
2207     ovs_mutex_init(&dump->mutex);
2208
2209     return &dump->up;
2210 }
2211
2212 static int
2213 dpif_netdev_flow_dump_destroy(struct dpif_flow_dump *dump_)
2214 {
2215     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = dpif_netdev_flow_dump_cast(dump_);
2216
2217     ovs_mutex_destroy(&dump->mutex);
2218     free(dump);
2219     return 0;
2220 }
2221
2222 struct dpif_netdev_flow_dump_thread {
2223     struct dpif_flow_dump_thread up;
2224     struct dpif_netdev_flow_dump *dump;
2225     struct odputil_keybuf keybuf[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
2226     struct odputil_keybuf maskbuf[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
2227 };
2228
2229 static struct dpif_netdev_flow_dump_thread *
2230 dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(struct dpif_flow_dump_thread *thread)
2231 {
2232     return CONTAINER_OF(thread, struct dpif_netdev_flow_dump_thread, up);
2233 }
2234
2235 static struct dpif_flow_dump_thread *
2236 dpif_netdev_flow_dump_thread_create(struct dpif_flow_dump *dump_)
2237 {
2238     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = dpif_netdev_flow_dump_cast(dump_);
2239     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread;
2240
2241     thread = xmalloc(sizeof *thread);
2242     dpif_flow_dump_thread_init(&thread->up, &dump->up);
2243     thread->dump = dump;
2244     return &thread->up;
2245 }
2246
2247 static void
2248 dpif_netdev_flow_dump_thread_destroy(struct dpif_flow_dump_thread *thread_)
2249 {
2250     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread
2251         = dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(thread_);
2252
2253     free(thread);
2254 }
2255
2256 static int
2257 dpif_netdev_flow_dump_next(struct dpif_flow_dump_thread *thread_,
2258                            struct dpif_flow *flows, int max_flows)
2259 {
2260     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread
2261         = dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(thread_);
2262     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = thread->dump;
2263     struct dp_netdev_flow *netdev_flows[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
2264     int n_flows = 0;
2265     int i;
2266
2267     ovs_mutex_lock(&dump->mutex);
2268     if (!dump->status) {
2269         struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(thread->up.dpif);
2270         struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(&dpif->dpif);
2271         struct dp_netdev_pmd_thread *pmd = dump->cur_pmd;
2272         int flow_limit = MIN(max_flows, FLOW_DUMP_MAX_BATCH);
2273
2274         /* First call to dump_next(), extracts the first pmd thread.
2275          * If there is no pmd thread, returns immediately. */
2276         if (!pmd) {
2277             pmd = dp_netdev_pmd_get_next(dp, &dump->poll_thread_pos);
2278             if (!pmd) {
2279                 ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
2280                 return n_flows;
2281
2282             }
2283         }
2284
2285         do {
2286             for (n_flows = 0; n_flows < flow_limit; n_flows++) {
2287                 struct cmap_node *node;
2288
2289                 node = cmap_next_position(&pmd->flow_table, &dump->flow_pos);
2290                 if (!node) {
2291                     break;
2292                 }
2293                 netdev_flows[n_flows] = CONTAINER_OF(node,
2294                                                      struct dp_netdev_flow,
2295                                                      node);
2296             }
2297             /* When finishing dumping the current pmd thread, moves to
2298              * the next. */
2299             if (n_flows < flow_limit) {
2300                 memset(&dump->flow_pos, 0, sizeof dump->flow_pos);
2301                 dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2302                 pmd = dp_netdev_pmd_get_next(dp, &dump->poll_thread_pos);
2303                 if (!pmd) {
2304                     dump->status = EOF;
2305                     break;
2306                 }
2307             }
2308             /* Keeps the reference to next caller. */
2309             dump->cur_pmd = pmd;
2310
2311             /* If the current dump is empty, do not exit the loop, since the
2312              * remaining pmds could have flows to be dumped.  Just dumps again
2313              * on the new 'pmd'. */
2314         } while (!n_flows);
2315     }
2316     ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
2317
2318     for (i = 0; i < n_flows; i++) {
2319         struct odputil_keybuf *maskbuf = &thread->maskbuf[i];
2320         struct odputil_keybuf *keybuf = &thread->keybuf[i];
2321         struct dp_netdev_flow *netdev_flow = netdev_flows[i];
2322         struct dpif_flow *f = &flows[i];
2323         struct ofpbuf key, mask;
2324
2325         ofpbuf_use_stack(&key, keybuf, sizeof *keybuf);
2326         ofpbuf_use_stack(&mask, maskbuf, sizeof *maskbuf);
2327         dp_netdev_flow_to_dpif_flow(netdev_flow, &key, &mask, f,
2328                                     dump->up.terse);
2329     }
2330
2331     return n_flows;
2332 }
2333
2334 static int
2335 dpif_netdev_execute(struct dpif *dpif, struct dpif_execute *execute)
2336     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2337 {
2338     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2339     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2340     struct dp_packet *pp;
2341
2342     if (dp_packet_size(execute->packet) < ETH_HEADER_LEN ||
2343         dp_packet_size(execute->packet) > UINT16_MAX) {
2344         return EINVAL;
2345     }
2346
2347     /* Tries finding the 'pmd'.  If NULL is returned, that means
2348      * the current thread is a non-pmd thread and should use
2349      * dp_netdev_get_pmd(dp, NON_PMD_CORE_ID). */
2350     pmd = ovsthread_getspecific(dp->per_pmd_key);
2351     if (!pmd) {
2352         pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, NON_PMD_CORE_ID);
2353     }
2354
2355     /* If the current thread is non-pmd thread, acquires
2356      * the 'non_pmd_mutex'. */
2357     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2358         ovs_mutex_lock(&dp->non_pmd_mutex);
2359         ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
2360     }
2361
2362     pp = execute->packet;
2363     dp_netdev_execute_actions(pmd, &pp, 1, false, execute->actions,
2364                               execute->actions_len);
2365     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2366         dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2367         ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
2368         ovs_mutex_unlock(&dp->non_pmd_mutex);
2369     }
2370
2371     return 0;
2372 }
2373
2374 static void
2375 dpif_netdev_operate(struct dpif *dpif, struct dpif_op **ops, size_t n_ops)
2376 {
2377     size_t i;
2378
2379     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
2380         struct dpif_op *op = ops[i];
2381
2382         switch (op->type) {
2383         case DPIF_OP_FLOW_PUT:
2384             op->error = dpif_netdev_flow_put(dpif, &op->u.flow_put);
2385             break;
2386
2387         case DPIF_OP_FLOW_DEL:
2388             op->error = dpif_netdev_flow_del(dpif, &op->u.flow_del);
2389             break;
2390
2391         case DPIF_OP_EXECUTE:
2392             op->error = dpif_netdev_execute(dpif, &op->u.execute);
2393             break;
2394
2395         case DPIF_OP_FLOW_GET:
2396             op->error = dpif_netdev_flow_get(dpif, &op->u.flow_get);
2397             break;
2398         }
2399     }
2400 }
2401
2402 /* Returns true if the configuration for rx queues or cpu mask
2403  * is changed. */
2404 static bool
2405 pmd_config_changed(const struct dp_netdev *dp, size_t rxqs, const char *cmask)
2406 {
2407     if (dp->n_dpdk_rxqs != rxqs) {
2408         return true;
2409     } else {
2410         if (dp->pmd_cmask != NULL && cmask != NULL) {
2411             return strcmp(dp->pmd_cmask, cmask);
2412         } else {
2413             return (dp->pmd_cmask != NULL || cmask != NULL);
2414         }
2415     }
2416 }
2417
2418 /* Resets pmd threads if the configuration for 'rxq's or cpu mask changes. */
2419 static int
2420 dpif_netdev_pmd_set(struct dpif *dpif, unsigned int n_rxqs, const char *cmask)
2421 {
2422     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2423
2424     if (pmd_config_changed(dp, n_rxqs, cmask)) {
2425         struct dp_netdev_port *port;
2426
2427         dp_netdev_destroy_all_pmds(dp);
2428
2429         CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2430             if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
2431                 int i, err;
2432
2433                 /* Closes the existing 'rxq's. */
2434                 for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2435                     netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
2436                     port->rxq[i] = NULL;
2437                 }
2438
2439                 /* Sets the new rx queue config.  */
2440                 err = netdev_set_multiq(port->netdev,
2441                                         ovs_numa_get_n_cores() + 1,
2442                                         n_rxqs);
2443                 if (err && (err != EOPNOTSUPP)) {
2444                     VLOG_ERR("Failed to set dpdk interface %s rx_queue to:"
2445                              " %u", netdev_get_name(port->netdev),
2446                              n_rxqs);
2447                     return err;
2448                 }
2449
2450                 /* If the set_multiq() above succeeds, reopens the 'rxq's. */
2451                 port->rxq = xrealloc(port->rxq, sizeof *port->rxq
2452                                      * netdev_n_rxq(port->netdev));
2453                 for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2454                     netdev_rxq_open(port->netdev, &port->rxq[i], i);
2455                 }
2456             }
2457         }
2458         dp->n_dpdk_rxqs = n_rxqs;
2459
2460         /* Reconfigures the cpu mask. */
2461         ovs_numa_set_cpu_mask(cmask);
2462         free(dp->pmd_cmask);
2463         dp->pmd_cmask = cmask ? xstrdup(cmask) : NULL;
2464
2465         /* Restores the non-pmd. */
2466         dp_netdev_set_nonpmd(dp);
2467         /* Restores all pmd threads. */
2468         dp_netdev_reset_pmd_threads(dp);
2469     }
2470
2471     return 0;
2472 }
2473
2474 static int
2475 dpif_netdev_queue_to_priority(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED,
2476                               uint32_t queue_id, uint32_t *priority)
2477 {
2478     *priority = queue_id;
2479     return 0;
2480 }
2481
2482 \f
2483 /* Creates and returns a new 'struct dp_netdev_actions', whose actions are
2484  * a copy of the 'ofpacts_len' bytes of 'ofpacts'. */
2485 struct dp_netdev_actions *
2486 dp_netdev_actions_create(const struct nlattr *actions, size_t size)
2487 {
2488     struct dp_netdev_actions *netdev_actions;
2489
2490     netdev_actions = xmalloc(sizeof *netdev_actions + size);
2491     memcpy(netdev_actions->actions, actions, size);
2492     netdev_actions->size = size;
2493
2494     return netdev_actions;
2495 }
2496
2497 struct dp_netdev_actions *
2498 dp_netdev_flow_get_actions(const struct dp_netdev_flow *flow)
2499 {
2500     return ovsrcu_get(struct dp_netdev_actions *, &flow->actions);
2501 }
2502
2503 static void
2504 dp_netdev_actions_free(struct dp_netdev_actions *actions)
2505 {
2506     free(actions);
2507 }
2508 \f
2509 static inline unsigned long long
2510 cycles_counter(void)
2511 {
2512 #ifdef DPDK_NETDEV
2513     return rte_get_tsc_cycles();
2514 #else
2515     return 0;
2516 #endif
2517 }
2518
2519 /* Fake mutex to make sure that the calls to cycles_count_* are balanced */
2520 extern struct ovs_mutex cycles_counter_fake_mutex;
2521
2522 /* Start counting cycles.  Must be followed by 'cycles_count_end()' */
2523 static inline void
2524 cycles_count_start(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2525     OVS_ACQUIRES(&cycles_counter_fake_mutex)
2526     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2527 {
2528     pmd->last_cycles = cycles_counter();
2529 }
2530
2531 /* Stop counting cycles and add them to the counter 'type' */
2532 static inline void
2533 cycles_count_end(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2534                  enum pmd_cycles_counter_type type)
2535     OVS_RELEASES(&cycles_counter_fake_mutex)
2536     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2537 {
2538     unsigned long long interval = cycles_counter() - pmd->last_cycles;
2539
2540     non_atomic_ullong_add(&pmd->cycles.n[type], interval);
2541 }
2542
2543 static void
2544 dp_netdev_process_rxq_port(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2545                            struct dp_netdev_port *port,
2546                            struct netdev_rxq *rxq)
2547 {
2548     struct dp_packet *packets[NETDEV_MAX_BURST];
2549     int error, cnt;
2550
2551     cycles_count_start(pmd);
2552     error = netdev_rxq_recv(rxq, packets, &cnt);
2553     cycles_count_end(pmd, PMD_CYCLES_POLLING);
2554     if (!error) {
2555         int i;
2556
2557         *recirc_depth_get() = 0;
2558
2559         /* XXX: initialize md in netdev implementation. */
2560         for (i = 0; i < cnt; i++) {
2561             pkt_metadata_init(&packets[i]->md, port->port_no);
2562         }
2563         cycles_count_start(pmd);
2564         dp_netdev_input(pmd, packets, cnt);
2565         cycles_count_end(pmd, PMD_CYCLES_PROCESSING);
2566     } else if (error != EAGAIN && error != EOPNOTSUPP) {
2567         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2568
2569         VLOG_ERR_RL(&rl, "error receiving data from %s: %s",
2570                     netdev_get_name(port->netdev), ovs_strerror(error));
2571     }
2572 }
2573
2574 /* Return true if needs to revalidate datapath flows. */
2575 static bool
2576 dpif_netdev_run(struct dpif *dpif)
2577 {
2578     struct dp_netdev_port *port;
2579     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2580     struct dp_netdev_pmd_thread *non_pmd = dp_netdev_get_pmd(dp,
2581                                                              NON_PMD_CORE_ID);
2582     uint64_t new_tnl_seq;
2583
2584     ovs_mutex_lock(&dp->non_pmd_mutex);
2585     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2586         if (!netdev_is_pmd(port->netdev)) {
2587             int i;
2588
2589             for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2590                 dp_netdev_process_rxq_port(non_pmd, port, port->rxq[i]);
2591             }
2592         }
2593     }
2594     ovs_mutex_unlock(&dp->non_pmd_mutex);
2595     dp_netdev_pmd_unref(non_pmd);
2596
2597     tnl_arp_cache_run();
2598     new_tnl_seq = seq_read(tnl_conf_seq);
2599
2600     if (dp->last_tnl_conf_seq != new_tnl_seq) {
2601         dp->last_tnl_conf_seq = new_tnl_seq;
2602         return true;
2603     }
2604     return false;
2605 }
2606
2607 static void
2608 dpif_netdev_wait(struct dpif *dpif)
2609 {
2610     struct dp_netdev_port *port;
2611     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2612
2613     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
2614     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2615         if (!netdev_is_pmd(port->netdev)) {
2616             int i;
2617
2618             for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2619                 netdev_rxq_wait(port->rxq[i]);
2620             }
2621         }
2622     }
2623     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
2624     seq_wait(tnl_conf_seq, dp->last_tnl_conf_seq);
2625 }
2626
2627 struct rxq_poll {
2628     struct dp_netdev_port *port;
2629     struct netdev_rxq *rx;
2630 };
2631
2632 static int
2633 pmd_load_queues(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2634                 struct rxq_poll **ppoll_list, int poll_cnt)
2635 {
2636     struct rxq_poll *poll_list = *ppoll_list;
2637     struct dp_netdev_port *port;
2638     int n_pmds_on_numa, index, i;
2639
2640     /* Simple scheduler for netdev rx polling. */
2641     for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
2642         port_unref(poll_list[i].port);
2643     }
2644
2645     poll_cnt = 0;
2646     n_pmds_on_numa = get_n_pmd_threads_on_numa(pmd->dp, pmd->numa_id);
2647     index = 0;
2648
2649     CMAP_FOR_EACH (port, node, &pmd->dp->ports) {
2650         /* Calls port_try_ref() to prevent the main thread
2651          * from deleting the port. */
2652         if (port_try_ref(port)) {
2653             if (netdev_is_pmd(port->netdev)
2654                 && netdev_get_numa_id(port->netdev) == pmd->numa_id) {
2655                 int i;
2656
2657                 for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2658                     if ((index % n_pmds_on_numa) == pmd->index) {
2659                         poll_list = xrealloc(poll_list,
2660                                         sizeof *poll_list * (poll_cnt + 1));
2661
2662                         port_ref(port);
2663                         poll_list[poll_cnt].port = port;
2664                         poll_list[poll_cnt].rx = port->rxq[i];
2665                         poll_cnt++;
2666                     }
2667                     index++;
2668                 }
2669             }
2670             /* Unrefs the port_try_ref(). */
2671             port_unref(port);
2672         }
2673     }
2674
2675     *ppoll_list = poll_list;
2676     return poll_cnt;
2677 }
2678
2679 static void *
2680 pmd_thread_main(void *f_)
2681 {
2682     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd = f_;
2683     unsigned int lc = 0;
2684     struct rxq_poll *poll_list;
2685     unsigned int port_seq = PMD_INITIAL_SEQ;
2686     int poll_cnt;
2687     int i;
2688
2689     poll_cnt = 0;
2690     poll_list = NULL;
2691
2692     /* Stores the pmd thread's 'pmd' to 'per_pmd_key'. */
2693     ovsthread_setspecific(pmd->dp->per_pmd_key, pmd);
2694     pmd_thread_setaffinity_cpu(pmd->core_id);
2695 reload:
2696     emc_cache_init(&pmd->flow_cache);
2697     poll_cnt = pmd_load_queues(pmd, &poll_list, poll_cnt);
2698
2699     /* List port/core affinity */
2700     for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
2701        VLOG_INFO("Core %d processing port \'%s\'\n", pmd->core_id, netdev_get_name(poll_list[i].port->netdev));
2702     }
2703
2704     /* Signal here to make sure the pmd finishes
2705      * reloading the updated configuration. */
2706     dp_netdev_pmd_reload_done(pmd);
2707
2708     for (;;) {
2709         int i;
2710
2711         for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
2712             dp_netdev_process_rxq_port(pmd, poll_list[i].port, poll_list[i].rx);
2713         }
2714
2715         if (lc++ > 1024) {
2716             unsigned int seq;
2717
2718             lc = 0;
2719
2720             emc_cache_slow_sweep(&pmd->flow_cache);
2721             ovsrcu_quiesce();
2722
2723             atomic_read_relaxed(&pmd->change_seq, &seq);
2724             if (seq != port_seq) {
2725                 port_seq = seq;
2726                 break;
2727             }
2728         }
2729     }
2730
2731     emc_cache_uninit(&pmd->flow_cache);
2732
2733     if (!latch_is_set(&pmd->exit_latch)){
2734         goto reload;
2735     }
2736
2737     for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
2738          port_unref(poll_list[i].port);
2739     }
2740
2741     dp_netdev_pmd_reload_done(pmd);
2742
2743     free(poll_list);
2744     return NULL;
2745 }
2746
2747 static void
2748 dp_netdev_disable_upcall(struct dp_netdev *dp)
2749     OVS_ACQUIRES(dp->upcall_rwlock)
2750 {
2751     fat_rwlock_wrlock(&dp->upcall_rwlock);
2752 }
2753
2754 static void
2755 dpif_netdev_disable_upcall(struct dpif *dpif)
2756     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2757 {
2758     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2759     dp_netdev_disable_upcall(dp);
2760 }
2761
2762 static void
2763 dp_netdev_enable_upcall(struct dp_netdev *dp)
2764     OVS_RELEASES(dp->upcall_rwlock)
2765 {
2766     fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
2767 }
2768
2769 static void
2770 dpif_netdev_enable_upcall(struct dpif *dpif)
2771     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2772 {
2773     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2774     dp_netdev_enable_upcall(dp);
2775 }
2776
2777 void
2778 dp_netdev_pmd_reload_done(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2779 {
2780     ovs_mutex_lock(&pmd->cond_mutex);
2781     xpthread_cond_signal(&pmd->cond);
2782     ovs_mutex_unlock(&pmd->cond_mutex);
2783 }
2784
2785 /* Finds and refs the dp_netdev_pmd_thread on core 'core_id'.  Returns
2786  * the pointer if succeeds, otherwise, NULL.
2787  *
2788  * Caller must unrefs the returned reference.  */
2789 static struct dp_netdev_pmd_thread *
2790 dp_netdev_get_pmd(struct dp_netdev *dp, unsigned core_id)
2791 {
2792     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2793     const struct cmap_node *pnode;
2794
2795     pnode = cmap_find(&dp->poll_threads, hash_int(core_id, 0));
2796     if (!pnode) {
2797         return NULL;
2798     }
2799     pmd = CONTAINER_OF(pnode, struct dp_netdev_pmd_thread, node);
2800
2801     return dp_netdev_pmd_try_ref(pmd) ? pmd : NULL;
2802 }
2803
2804 /* Sets the 'struct dp_netdev_pmd_thread' for non-pmd threads. */
2805 static void
2806 dp_netdev_set_nonpmd(struct dp_netdev *dp)
2807 {
2808     struct dp_netdev_pmd_thread *non_pmd;
2809
2810     non_pmd = xzalloc(sizeof *non_pmd);
2811     dp_netdev_configure_pmd(non_pmd, dp, 0, NON_PMD_CORE_ID,
2812                             OVS_NUMA_UNSPEC);
2813 }
2814
2815 /* Caller must have valid pointer to 'pmd'. */
2816 static bool
2817 dp_netdev_pmd_try_ref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2818 {
2819     return ovs_refcount_try_ref_rcu(&pmd->ref_cnt);
2820 }
2821
2822 static void
2823 dp_netdev_pmd_unref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2824 {
2825     if (pmd && ovs_refcount_unref(&pmd->ref_cnt) == 1) {
2826         ovsrcu_postpone(dp_netdev_destroy_pmd, pmd);
2827     }
2828 }
2829
2830 /* Given cmap position 'pos', tries to ref the next node.  If try_ref()
2831  * fails, keeps checking for next node until reaching the end of cmap.
2832  *
2833  * Caller must unrefs the returned reference. */
2834 static struct dp_netdev_pmd_thread *
2835 dp_netdev_pmd_get_next(struct dp_netdev *dp, struct cmap_position *pos)
2836 {
2837     struct dp_netdev_pmd_thread *next;
2838
2839     do {
2840         struct cmap_node *node;
2841
2842         node = cmap_next_position(&dp->poll_threads, pos);
2843         next = node ? CONTAINER_OF(node, struct dp_netdev_pmd_thread, node)
2844             : NULL;
2845     } while (next && !dp_netdev_pmd_try_ref(next));
2846
2847     return next;
2848 }
2849
2850 static int
2851 core_id_to_qid(unsigned core_id)
2852 {
2853     if (core_id != NON_PMD_CORE_ID) {
2854         return core_id;
2855     } else {
2856         return ovs_numa_get_n_cores();
2857     }
2858 }
2859
2860 /* Configures the 'pmd' based on the input argument. */
2861 static void
2862 dp_netdev_configure_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, struct dp_netdev *dp,
2863                         int index, unsigned core_id, int numa_id)
2864 {
2865     pmd->dp = dp;
2866     pmd->index = index;
2867     pmd->core_id = core_id;
2868     pmd->tx_qid = core_id_to_qid(core_id);
2869     pmd->numa_id = numa_id;
2870
2871     ovs_refcount_init(&pmd->ref_cnt);
2872     latch_init(&pmd->exit_latch);
2873     atomic_init(&pmd->change_seq, PMD_INITIAL_SEQ);
2874     xpthread_cond_init(&pmd->cond, NULL);
2875     ovs_mutex_init(&pmd->cond_mutex);
2876     ovs_mutex_init(&pmd->flow_mutex);
2877     dpcls_init(&pmd->cls);
2878     cmap_init(&pmd->flow_table);
2879     /* init the 'flow_cache' since there is no
2880      * actual thread created for NON_PMD_CORE_ID. */
2881     if (core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2882         emc_cache_init(&pmd->flow_cache);
2883     }
2884     cmap_insert(&dp->poll_threads, CONST_CAST(struct cmap_node *, &pmd->node),
2885                 hash_int(core_id, 0));
2886 }
2887
2888 static void
2889 dp_netdev_destroy_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2890 {
2891     dp_netdev_pmd_flow_flush(pmd);
2892     dpcls_destroy(&pmd->cls);
2893     cmap_destroy(&pmd->flow_table);
2894     ovs_mutex_destroy(&pmd->flow_mutex);
2895     latch_destroy(&pmd->exit_latch);
2896     xpthread_cond_destroy(&pmd->cond);
2897     ovs_mutex_destroy(&pmd->cond_mutex);
2898     free(pmd);
2899 }
2900
2901 /* Stops the pmd thread, removes it from the 'dp->poll_threads',
2902  * and unrefs the struct. */
2903 static void
2904 dp_netdev_del_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2905 {
2906     /* Uninit the 'flow_cache' since there is
2907      * no actual thread uninit it for NON_PMD_CORE_ID. */
2908     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2909         emc_cache_uninit(&pmd->flow_cache);
2910     } else {
2911         latch_set(&pmd->exit_latch);
2912         dp_netdev_reload_pmd__(pmd);
2913         ovs_numa_unpin_core(pmd->core_id);
2914         xpthread_join(pmd->thread, NULL);
2915     }
2916     cmap_remove(&pmd->dp->poll_threads, &pmd->node, hash_int(pmd->core_id, 0));
2917     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2918 }
2919
2920 /* Destroys all pmd threads. */
2921 static void
2922 dp_netdev_destroy_all_pmds(struct dp_netdev *dp)
2923 {
2924     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2925
2926     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
2927         dp_netdev_del_pmd(pmd);
2928     }
2929 }
2930
2931 /* Deletes all pmd threads on numa node 'numa_id'. */
2932 static void
2933 dp_netdev_del_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
2934 {
2935     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2936
2937     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
2938         if (pmd->numa_id == numa_id) {
2939             dp_netdev_del_pmd(pmd);
2940         }
2941     }
2942 }
2943
2944 /* Checks the numa node id of 'netdev' and starts pmd threads for
2945  * the numa node. */
2946 static void
2947 dp_netdev_set_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
2948 {
2949     int n_pmds;
2950
2951     if (!ovs_numa_numa_id_is_valid(numa_id)) {
2952         VLOG_ERR("Cannot create pmd threads due to numa id (%d)"
2953                  "invalid", numa_id);
2954         return ;
2955     }
2956
2957     n_pmds = get_n_pmd_threads_on_numa(dp, numa_id);
2958
2959     /* If there are already pmd threads created for the numa node
2960      * in which 'netdev' is on, do nothing.  Else, creates the
2961      * pmd threads for the numa node. */
2962     if (!n_pmds) {
2963         int can_have, n_unpinned, i;
2964         struct dp_netdev_pmd_thread **pmds;
2965
2966         n_unpinned = ovs_numa_get_n_unpinned_cores_on_numa(numa_id);
2967         if (!n_unpinned) {
2968             VLOG_ERR("Cannot create pmd threads due to out of unpinned "
2969                      "cores on numa node");
2970             return;
2971         }
2972
2973         /* If cpu mask is specified, uses all unpinned cores, otherwise
2974          * tries creating NR_PMD_THREADS pmd threads. */
2975         can_have = dp->pmd_cmask ? n_unpinned : MIN(n_unpinned, NR_PMD_THREADS);
2976         pmds = xzalloc(can_have * sizeof *pmds);
2977         for (i = 0; i < can_have; i++) {
2978             unsigned core_id = ovs_numa_get_unpinned_core_on_numa(numa_id);
2979             pmds[i] = xzalloc(sizeof **pmds);
2980             dp_netdev_configure_pmd(pmds[i], dp, i, core_id, numa_id);
2981         }
2982         /* The pmd thread code needs to see all the others configured pmd
2983          * threads on the same numa node.  That's why we call
2984          * 'dp_netdev_configure_pmd()' on all the threads and then we actually
2985          * start them. */
2986         for (i = 0; i < can_have; i++) {
2987             /* Each thread will distribute all devices rx-queues among
2988              * themselves. */
2989             pmds[i]->thread = ovs_thread_create("pmd", pmd_thread_main, pmds[i]);
2990         }
2991         free(pmds);
2992         VLOG_INFO("Created %d pmd threads on numa node %d", can_have, numa_id);
2993     }
2994 }
2995
2996 \f
2997 /* Called after pmd threads config change.  Restarts pmd threads with
2998  * new configuration. */
2999 static void
3000 dp_netdev_reset_pmd_threads(struct dp_netdev *dp)
3001 {
3002     struct dp_netdev_port *port;
3003
3004     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
3005         if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
3006             int numa_id = netdev_get_numa_id(port->netdev);
3007
3008             dp_netdev_set_pmds_on_numa(dp, numa_id);
3009         }
3010     }
3011 }
3012
3013 static char *
3014 dpif_netdev_get_datapath_version(void)
3015 {
3016      return xstrdup("<built-in>");
3017 }
3018
3019 static void
3020 dp_netdev_flow_used(struct dp_netdev_flow *netdev_flow, int cnt, int size,
3021                     uint16_t tcp_flags, long long now)
3022 {
3023     uint16_t flags;
3024
3025     atomic_store_relaxed(&netdev_flow->stats.used, now);
3026     non_atomic_ullong_add(&netdev_flow->stats.packet_count, cnt);
3027     non_atomic_ullong_add(&netdev_flow->stats.byte_count, size);
3028     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.tcp_flags, &flags);
3029     flags |= tcp_flags;
3030     atomic_store_relaxed(&netdev_flow->stats.tcp_flags, flags);
3031 }
3032
3033 static void
3034 dp_netdev_count_packet(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3035                        enum dp_stat_type type, int cnt)
3036 {
3037     non_atomic_ullong_add(&pmd->stats.n[type], cnt);
3038 }
3039
3040 static int
3041 dp_netdev_upcall(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, struct dp_packet *packet_,
3042                  struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc, ovs_u128 *ufid,
3043                  enum dpif_upcall_type type, const struct nlattr *userdata,
3044                  struct ofpbuf *actions, struct ofpbuf *put_actions)
3045 {
3046     struct dp_netdev *dp = pmd->dp;
3047
3048     if (OVS_UNLIKELY(!dp->upcall_cb)) {
3049         return ENODEV;
3050     }
3051
3052     if (OVS_UNLIKELY(!VLOG_DROP_DBG(&upcall_rl))) {
3053         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
3054         char *packet_str;
3055         struct ofpbuf key;
3056         struct odp_flow_key_parms odp_parms = {
3057             .flow = flow,
3058             .mask = &wc->masks,
3059             .odp_in_port = flow->in_port.odp_port,
3060             .support = dp_netdev_support,
3061         };
3062
3063         ofpbuf_init(&key, 0);
3064         odp_flow_key_from_flow(&odp_parms, &key);
3065         packet_str = ofp_packet_to_string(dp_packet_data(packet_),
3066                                           dp_packet_size(packet_));
3067
3068         odp_flow_key_format(key.data, key.size, &ds);
3069
3070         VLOG_DBG("%s: %s upcall:\n%s\n%s", dp->name,
3071                  dpif_upcall_type_to_string(type), ds_cstr(&ds), packet_str);
3072
3073         ofpbuf_uninit(&key);
3074         free(packet_str);
3075
3076         ds_destroy(&ds);
3077     }
3078
3079     return dp->upcall_cb(packet_, flow, ufid, pmd->core_id, type, userdata,
3080                          actions, wc, put_actions, dp->upcall_aux);
3081 }
3082
3083 static inline uint32_t
3084 dpif_netdev_packet_get_rss_hash(struct dp_packet *packet,
3085                                 const struct miniflow *mf)
3086 {
3087     uint32_t hash, recirc_depth;
3088
3089     hash = dp_packet_get_rss_hash(packet);
3090     if (OVS_UNLIKELY(!hash)) {
3091         hash = miniflow_hash_5tuple(mf, 0);
3092         dp_packet_set_rss_hash(packet, hash);
3093     }
3094
3095     /* The RSS hash must account for the recirculation depth to avoid
3096      * collisions in the exact match cache */
3097     recirc_depth = *recirc_depth_get_unsafe();
3098     if (OVS_UNLIKELY(recirc_depth)) {
3099         hash = hash_finish(hash, recirc_depth);
3100         dp_packet_set_rss_hash(packet, hash);
3101     }
3102     return hash;
3103 }
3104
3105 struct packet_batch {
3106     unsigned int packet_count;
3107     unsigned int byte_count;
3108     uint16_t tcp_flags;
3109
3110     struct dp_netdev_flow *flow;
3111
3112     struct dp_packet *packets[NETDEV_MAX_BURST];
3113 };
3114
3115 static inline void
3116 packet_batch_update(struct packet_batch *batch, struct dp_packet *packet,
3117                     const struct miniflow *mf)
3118 {
3119     batch->tcp_flags |= miniflow_get_tcp_flags(mf);
3120     batch->packets[batch->packet_count++] = packet;
3121     batch->byte_count += dp_packet_size(packet);
3122 }
3123
3124 static inline void
3125 packet_batch_init(struct packet_batch *batch, struct dp_netdev_flow *flow)
3126 {
3127     flow->batch = batch;
3128
3129     batch->flow = flow;
3130     batch->packet_count = 0;
3131     batch->byte_count = 0;
3132     batch->tcp_flags = 0;
3133 }
3134
3135 static inline void
3136 packet_batch_execute(struct packet_batch *batch,
3137                      struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3138                      long long now)
3139 {
3140     struct dp_netdev_actions *actions;
3141     struct dp_netdev_flow *flow = batch->flow;
3142
3143     dp_netdev_flow_used(flow, batch->packet_count, batch->byte_count,
3144                         batch->tcp_flags, now);
3145
3146     actions = dp_netdev_flow_get_actions(flow);
3147
3148     dp_netdev_execute_actions(pmd, batch->packets, batch->packet_count, true,
3149                               actions->actions, actions->size);
3150 }
3151
3152 static inline void
3153 dp_netdev_queue_batches(struct dp_packet *pkt,
3154                         struct dp_netdev_flow *flow, const struct miniflow *mf,
3155                         struct packet_batch *batches, size_t *n_batches)
3156 {
3157     struct packet_batch *batch = flow->batch;
3158
3159     if (OVS_LIKELY(batch)) {
3160         packet_batch_update(batch, pkt, mf);
3161         return;
3162     }
3163
3164     batch = &batches[(*n_batches)++];
3165     packet_batch_init(batch, flow);
3166     packet_batch_update(batch, pkt, mf);
3167 }
3168
3169 static inline void
3170 dp_packet_swap(struct dp_packet **a, struct dp_packet **b)
3171 {
3172     struct dp_packet *tmp = *a;
3173     *a = *b;
3174     *b = tmp;
3175 }
3176
3177 /* Try to process all ('cnt') the 'packets' using only the exact match cache
3178  * 'flow_cache'. If a flow is not found for a packet 'packets[i]', the
3179  * miniflow is copied into 'keys' and the packet pointer is moved at the
3180  * beginning of the 'packets' array.
3181  *
3182  * The function returns the number of packets that needs to be processed in the
3183  * 'packets' array (they have been moved to the beginning of the vector).
3184  */
3185 static inline size_t
3186 emc_processing(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, struct dp_packet **packets,
3187                size_t cnt, struct netdev_flow_key *keys,
3188                struct packet_batch batches[], size_t *n_batches)
3189 {
3190     struct emc_cache *flow_cache = &pmd->flow_cache;
3191     struct netdev_flow_key key;
3192     size_t i, notfound_cnt = 0;
3193
3194     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3195         struct dp_netdev_flow *flow;
3196
3197         if (OVS_UNLIKELY(dp_packet_size(packets[i]) < ETH_HEADER_LEN)) {
3198             dp_packet_delete(packets[i]);
3199             continue;
3200         }
3201
3202         if (i != cnt - 1) {
3203             /* Prefetch next packet data */
3204             OVS_PREFETCH(dp_packet_data(packets[i+1]));
3205         }
3206
3207         miniflow_extract(packets[i], &key.mf);
3208         key.len = 0; /* Not computed yet. */
3209         key.hash = dpif_netdev_packet_get_rss_hash(packets[i], &key.mf);
3210
3211         flow = emc_lookup(flow_cache, &key);
3212         if (OVS_LIKELY(flow)) {
3213             dp_netdev_queue_batches(packets[i], flow, &key.mf, batches,
3214                                     n_batches);
3215         } else {
3216             if (i != notfound_cnt) {
3217                 dp_packet_swap(&packets[i], &packets[notfound_cnt]);
3218             }
3219
3220             keys[notfound_cnt++] = key;
3221         }
3222     }
3223
3224     dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_EXACT_HIT, cnt - notfound_cnt);
3225
3226     return notfound_cnt;
3227 }
3228
3229 static inline void
3230 fast_path_processing(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3231                      struct dp_packet **packets, size_t cnt,
3232                      struct netdev_flow_key *keys,
3233                      struct packet_batch batches[], size_t *n_batches)
3234 {
3235 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
3236     const size_t PKT_ARRAY_SIZE = cnt;
3237 #else
3238     /* Sparse or MSVC doesn't like variable length array. */
3239     enum { PKT_ARRAY_SIZE = NETDEV_MAX_BURST };
3240 #endif
3241     struct dpcls_rule *rules[PKT_ARRAY_SIZE];
3242     struct dp_netdev *dp = pmd->dp;
3243     struct emc_cache *flow_cache = &pmd->flow_cache;
3244     int miss_cnt = 0, lost_cnt = 0;
3245     bool any_miss;
3246     size_t i;
3247
3248     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3249         /* Key length is needed in all the cases, hash computed on demand. */
3250         keys[i].len = netdev_flow_key_size(miniflow_n_values(&keys[i].mf));
3251     }
3252     any_miss = !dpcls_lookup(&pmd->cls, keys, rules, cnt);
3253     if (OVS_UNLIKELY(any_miss) && !fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock)) {
3254         uint64_t actions_stub[512 / 8], slow_stub[512 / 8];
3255         struct ofpbuf actions, put_actions;
3256         ovs_u128 ufid;
3257
3258         ofpbuf_use_stub(&actions, actions_stub, sizeof actions_stub);
3259         ofpbuf_use_stub(&put_actions, slow_stub, sizeof slow_stub);
3260
3261         for (i = 0; i < cnt; i++) {
3262             struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
3263             struct ofpbuf *add_actions;
3264             struct match match;
3265             int error;
3266
3267             if (OVS_LIKELY(rules[i])) {
3268                 continue;
3269             }
3270
3271             /* It's possible that an earlier slow path execution installed
3272              * a rule covering this flow.  In this case, it's a lot cheaper
3273              * to catch it here than execute a miss. */
3274             netdev_flow = dp_netdev_pmd_lookup_flow(pmd, &keys[i]);
3275             if (netdev_flow) {
3276                 rules[i] = &netdev_flow->cr;
3277                 continue;
3278             }
3279
3280             miss_cnt++;
3281
3282             miniflow_expand(&keys[i].mf, &match.flow);
3283
3284             ofpbuf_clear(&actions);
3285             ofpbuf_clear(&put_actions);
3286
3287             dpif_flow_hash(dp->dpif, &match.flow, sizeof match.flow, &ufid);
3288             error = dp_netdev_upcall(pmd, packets[i], &match.flow, &match.wc,
3289                                      &ufid, DPIF_UC_MISS, NULL, &actions,
3290                                      &put_actions);
3291             if (OVS_UNLIKELY(error && error != ENOSPC)) {
3292                 dp_packet_delete(packets[i]);
3293                 lost_cnt++;
3294                 continue;
3295             }
3296
3297             /* We can't allow the packet batching in the next loop to execute
3298              * the actions.  Otherwise, if there are any slow path actions,
3299              * we'll send the packet up twice. */
3300             dp_netdev_execute_actions(pmd, &packets[i], 1, true,
3301                                       actions.data, actions.size);
3302
3303             add_actions = put_actions.size ? &put_actions : &actions;
3304             if (OVS_LIKELY(error != ENOSPC)) {
3305                 /* XXX: There's a race window where a flow covering this packet
3306                  * could have already been installed since we last did the flow
3307                  * lookup before upcall.  This could be solved by moving the
3308                  * mutex lock outside the loop, but that's an awful long time
3309                  * to be locking everyone out of making flow installs.  If we
3310                  * move to a per-core classifier, it would be reasonable. */
3311                 ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
3312                 netdev_flow = dp_netdev_pmd_lookup_flow(pmd, &keys[i]);
3313                 if (OVS_LIKELY(!netdev_flow)) {
3314                     netdev_flow = dp_netdev_flow_add(pmd, &match, &ufid,
3315                                                      add_actions->data,
3316                                                      add_actions->size);
3317                 }
3318                 ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
3319
3320                 emc_insert(flow_cache, &keys[i], netdev_flow);
3321             }
3322         }
3323
3324         ofpbuf_uninit(&actions);
3325         ofpbuf_uninit(&put_actions);
3326         fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
3327         dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_LOST, lost_cnt);
3328     } else if (OVS_UNLIKELY(any_miss)) {
3329         for (i = 0; i < cnt; i++) {
3330             if (OVS_UNLIKELY(!rules[i])) {
3331                 dp_packet_delete(packets[i]);
3332                 lost_cnt++;
3333                 miss_cnt++;
3334             }
3335         }
3336     }
3337
3338     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3339         struct dp_packet *packet = packets[i];
3340         struct dp_netdev_flow *flow;
3341
3342         if (OVS_UNLIKELY(!rules[i])) {
3343             continue;
3344         }
3345
3346         flow = dp_netdev_flow_cast(rules[i]);
3347
3348         emc_insert(flow_cache, &keys[i], flow);
3349         dp_netdev_queue_batches(packet, flow, &keys[i].mf, batches, n_batches);
3350     }
3351
3352     dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_MASKED_HIT, cnt - miss_cnt);
3353     dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_MISS, miss_cnt);
3354     dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_LOST, lost_cnt);
3355 }
3356
3357 static void
3358 dp_netdev_input(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3359                 struct dp_packet **packets, int cnt)
3360 {
3361 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
3362     const size_t PKT_ARRAY_SIZE = cnt;
3363 #else
3364     /* Sparse or MSVC doesn't like variable length array. */
3365     enum { PKT_ARRAY_SIZE = NETDEV_MAX_BURST };
3366 #endif
3367     struct netdev_flow_key keys[PKT_ARRAY_SIZE];
3368     struct packet_batch batches[PKT_ARRAY_SIZE];
3369     long long now = time_msec();
3370     size_t newcnt, n_batches, i;
3371
3372     n_batches = 0;
3373     newcnt = emc_processing(pmd, packets, cnt, keys, batches, &n_batches);
3374     if (OVS_UNLIKELY(newcnt)) {
3375         fast_path_processing(pmd, packets, newcnt, keys, batches, &n_batches);
3376     }
3377
3378     for (i = 0; i < n_batches; i++) {
3379         batches[i].flow->batch = NULL;
3380     }
3381
3382     for (i = 0; i < n_batches; i++) {
3383         packet_batch_execute(&batches[i], pmd, now);
3384     }
3385 }
3386
3387 struct dp_netdev_execute_aux {
3388     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
3389 };
3390
3391 static void
3392 dpif_netdev_register_upcall_cb(struct dpif *dpif, upcall_callback *cb,
3393                                void *aux)
3394 {
3395     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
3396     dp->upcall_aux = aux;
3397     dp->upcall_cb = cb;
3398 }
3399
3400 static void
3401 dp_netdev_drop_packets(struct dp_packet **packets, int cnt, bool may_steal)
3402 {
3403     if (may_steal) {
3404         int i;
3405
3406         for (i = 0; i < cnt; i++) {
3407             dp_packet_delete(packets[i]);
3408         }
3409     }
3410 }
3411
3412 static int
3413 push_tnl_action(const struct dp_netdev *dp,
3414                    const struct nlattr *attr,
3415                    struct dp_packet **packets, int cnt)
3416 {
3417     struct dp_netdev_port *tun_port;
3418     const struct ovs_action_push_tnl *data;
3419
3420     data = nl_attr_get(attr);
3421
3422     tun_port = dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(data->tnl_port));
3423     if (!tun_port) {
3424         return -EINVAL;
3425     }
3426     netdev_push_header(tun_port->netdev, packets, cnt, data);
3427
3428     return 0;
3429 }
3430
3431 static void
3432 dp_netdev_clone_pkt_batch(struct dp_packet **dst_pkts,
3433                           struct dp_packet **src_pkts, int cnt)
3434 {
3435     int i;
3436
3437     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3438         dst_pkts[i] = dp_packet_clone(src_pkts[i]);
3439     }
3440 }
3441
3442 static void
3443 dp_execute_cb(void *aux_, struct dp_packet **packets, int cnt,
3444               const struct nlattr *a, bool may_steal)
3445     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
3446 {
3447     struct dp_netdev_execute_aux *aux = aux_;
3448     uint32_t *depth = recirc_depth_get();
3449     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd = aux->pmd;
3450     struct dp_netdev *dp = pmd->dp;
3451     int type = nl_attr_type(a);
3452     struct dp_netdev_port *p;
3453     int i;
3454
3455     switch ((enum ovs_action_attr)type) {
3456     case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
3457         p = dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(nl_attr_get_u32(a)));
3458         if (OVS_LIKELY(p)) {
3459             netdev_send(p->netdev, pmd->tx_qid, packets, cnt, may_steal);
3460             return;
3461         }
3462         break;
3463
3464     case OVS_ACTION_ATTR_TUNNEL_PUSH:
3465         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
3466             struct dp_packet *tnl_pkt[NETDEV_MAX_BURST];
3467             int err;
3468
3469             if (!may_steal) {
3470                 dp_netdev_clone_pkt_batch(tnl_pkt, packets, cnt);
3471                 packets = tnl_pkt;
3472             }
3473
3474             err = push_tnl_action(dp, a, packets, cnt);
3475             if (!err) {
3476                 (*depth)++;
3477                 dp_netdev_input(pmd, packets, cnt);
3478                 (*depth)--;
3479             } else {
3480                 dp_netdev_drop_packets(tnl_pkt, cnt, !may_steal);
3481             }
3482             return;
3483         }
3484         break;
3485
3486     case OVS_ACTION_ATTR_TUNNEL_POP:
3487         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
3488             odp_port_t portno = u32_to_odp(nl_attr_get_u32(a));
3489
3490             p = dp_netdev_lookup_port(dp, portno);
3491             if (p) {
3492                 struct dp_packet *tnl_pkt[NETDEV_MAX_BURST];
3493                 int err;
3494
3495                 if (!may_steal) {
3496                    dp_netdev_clone_pkt_batch(tnl_pkt, packets, cnt);
3497                    packets = tnl_pkt;
3498                 }
3499
3500                 err = netdev_pop_header(p->netdev, packets, cnt);
3501                 if (!err) {
3502
3503                     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3504                         packets[i]->md.in_port.odp_port = portno;
3505                     }
3506
3507                     (*depth)++;
3508                     dp_netdev_input(pmd, packets, cnt);
3509                     (*depth)--;
3510                 } else {
3511                     dp_netdev_drop_packets(tnl_pkt, cnt, !may_steal);
3512                 }
3513                 return;
3514             }
3515         }
3516         break;
3517
3518     case OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE:
3519         if (!fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock)) {
3520             const struct nlattr *userdata;
3521             struct ofpbuf actions;
3522             struct flow flow;
3523             ovs_u128 ufid;
3524
3525             userdata = nl_attr_find_nested(a, OVS_USERSPACE_ATTR_USERDATA);
3526             ofpbuf_init(&actions, 0);
3527
3528             for (i = 0; i < cnt; i++) {
3529                 int error;
3530
3531                 ofpbuf_clear(&actions);
3532
3533                 flow_extract(packets[i], &flow);
3534                 dpif_flow_hash(dp->dpif, &flow, sizeof flow, &ufid);
3535                 error = dp_netdev_upcall(pmd, packets[i], &flow, NULL, &ufid,
3536                                          DPIF_UC_ACTION, userdata,&actions,
3537                                          NULL);
3538                 if (!error || error == ENOSPC) {
3539                     dp_netdev_execute_actions(pmd, &packets[i], 1, may_steal,
3540                                               actions.data, actions.size);
3541                 } else if (may_steal) {
3542                     dp_packet_delete(packets[i]);
3543                 }
3544             }
3545             ofpbuf_uninit(&actions);
3546             fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
3547
3548             return;
3549         }
3550         break;
3551
3552     case OVS_ACTION_ATTR_RECIRC:
3553         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
3554             struct dp_packet *recirc_pkts[NETDEV_MAX_BURST];
3555
3556             if (!may_steal) {
3557                dp_netdev_clone_pkt_batch(recirc_pkts, packets, cnt);
3558                packets = recirc_pkts;
3559             }
3560
3561             for (i = 0; i < cnt; i++) {
3562                 packets[i]->md.recirc_id = nl_attr_get_u32(a);
3563             }
3564
3565             (*depth)++;
3566             dp_netdev_input(pmd, packets, cnt);
3567             (*depth)--;
3568
3569             return;
3570         }
3571
3572         VLOG_WARN("Packet dropped. Max recirculation depth exceeded.");
3573         break;
3574
3575     case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
3576     case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
3577     case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_MPLS:
3578     case OVS_ACTION_ATTR_POP_MPLS:
3579     case OVS_ACTION_ATTR_SET:
3580     case OVS_ACTION_ATTR_SET_MASKED:
3581     case OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE:
3582     case OVS_ACTION_ATTR_HASH:
3583     case OVS_ACTION_ATTR_UNSPEC:
3584     case __OVS_ACTION_ATTR_MAX:
3585         OVS_NOT_REACHED();
3586     }
3587
3588     dp_netdev_drop_packets(packets, cnt, may_steal);
3589 }
3590
3591 static void
3592 dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3593                           struct dp_packet **packets, int cnt,
3594                           bool may_steal,
3595                           const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
3596 {
3597     struct dp_netdev_execute_aux aux = { pmd };
3598
3599     odp_execute_actions(&aux, packets, cnt, may_steal, actions,
3600                         actions_len, dp_execute_cb);
3601 }
3602
3603 const struct dpif_class dpif_netdev_class = {
3604     "netdev",
3605     dpif_netdev_init,
3606     dpif_netdev_enumerate,
3607     dpif_netdev_port_open_type,
3608     dpif_netdev_open,
3609     dpif_netdev_close,
3610     dpif_netdev_destroy,
3611     dpif_netdev_run,
3612     dpif_netdev_wait,
3613     dpif_netdev_get_stats,
3614     dpif_netdev_port_add,
3615     dpif_netdev_port_del,
3616     dpif_netdev_port_query_by_number,
3617     dpif_netdev_port_query_by_name,
3618     NULL,                       /* port_get_pid */
3619     dpif_netdev_port_dump_start,
3620     dpif_netdev_port_dump_next,
3621     dpif_netdev_port_dump_done,
3622     dpif_netdev_port_poll,
3623     dpif_netdev_port_poll_wait,
3624     dpif_netdev_flow_flush,
3625     dpif_netdev_flow_dump_create,
3626     dpif_netdev_flow_dump_destroy,
3627     dpif_netdev_flow_dump_thread_create,
3628     dpif_netdev_flow_dump_thread_destroy,
3629     dpif_netdev_flow_dump_next,
3630     dpif_netdev_operate,
3631     NULL,                       /* recv_set */
3632     NULL,                       /* handlers_set */
3633     dpif_netdev_pmd_set,
3634     dpif_netdev_queue_to_priority,
3635     NULL,                       /* recv */
3636     NULL,                       /* recv_wait */
3637     NULL,                       /* recv_purge */
3638     dpif_netdev_register_upcall_cb,
3639     dpif_netdev_enable_upcall,
3640     dpif_netdev_disable_upcall,
3641     dpif_netdev_get_datapath_version,
3642 };
3643
3644 static void
3645 dpif_dummy_change_port_number(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
3646                               const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
3647 {
3648     struct dp_netdev_port *old_port;
3649     struct dp_netdev_port *new_port;
3650     struct dp_netdev *dp;
3651     odp_port_t port_no;
3652
3653     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
3654     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, argv[1]);
3655     if (!dp || !dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class)) {
3656         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
3657         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown datapath or not a dummy");
3658         return;
3659     }
3660     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
3661     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
3662
3663     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
3664     if (get_port_by_name(dp, argv[2], &old_port)) {
3665         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown port");
3666         goto exit;
3667     }
3668
3669     port_no = u32_to_odp(atoi(argv[3]));
3670     if (!port_no || port_no == ODPP_NONE) {
3671         unixctl_command_reply_error(conn, "bad port number");
3672         goto exit;
3673     }
3674     if (dp_netdev_lookup_port(dp, port_no)) {
3675         unixctl_command_reply_error(conn, "port number already in use");
3676         goto exit;
3677     }
3678
3679     /* Remove old port. */
3680     cmap_remove(&dp->ports, &old_port->node, hash_port_no(old_port->port_no));
3681     ovsrcu_postpone(free, old_port);
3682
3683     /* Insert new port (cmap semantics mean we cannot re-insert 'old_port'). */
3684     new_port = xmemdup(old_port, sizeof *old_port);
3685     new_port->port_no = port_no;
3686     cmap_insert(&dp->ports, &new_port->node, hash_port_no(port_no));
3687
3688     seq_change(dp->port_seq);
3689     unixctl_command_reply(conn, NULL);
3690
3691 exit:
3692     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
3693     dp_netdev_unref(dp);
3694 }
3695
3696 static void
3697 dpif_dummy_delete_port(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
3698                        const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
3699 {
3700     struct dp_netdev_port *port;
3701     struct dp_netdev *dp;
3702
3703     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
3704     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, argv[1]);
3705     if (!dp || !dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class)) {
3706         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
3707         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown datapath or not a dummy");
3708         return;
3709     }
3710     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
3711     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
3712
3713     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
3714     if (get_port_by_name(dp, argv[2], &port)) {
3715         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown port");
3716     } else if (port->port_no == ODPP_LOCAL) {
3717         unixctl_command_reply_error(conn, "can't delete local port");
3718     } else {
3719         do_del_port(dp, port);
3720         unixctl_command_reply(conn, NULL);
3721     }
3722     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
3723
3724     dp_netdev_unref(dp);
3725 }
3726
3727 static void
3728 dpif_dummy_register__(const char *type)
3729 {
3730     struct dpif_class *class;
3731
3732     class = xmalloc(sizeof *class);
3733     *class = dpif_netdev_class;
3734     class->type = xstrdup(type);
3735     dp_register_provider(class);
3736 }
3737
3738 static void
3739 dpif_dummy_override(const char *type)
3740 {
3741     if (!dp_unregister_provider(type)) {
3742         dpif_dummy_register__(type);
3743     }
3744 }
3745
3746 void
3747 dpif_dummy_register(enum dummy_level level)
3748 {
3749     if (level == DUMMY_OVERRIDE_ALL) {
3750         struct sset types;
3751         const char *type;
3752
3753         sset_init(&types);
3754         dp_enumerate_types(&types);
3755         SSET_FOR_EACH (type, &types) {
3756             dpif_dummy_override(type);
3757         }
3758         sset_destroy(&types);
3759     } else if (level == DUMMY_OVERRIDE_SYSTEM) {
3760         dpif_dummy_override("system");
3761     }
3762
3763     dpif_dummy_register__("dummy");
3764
3765     unixctl_command_register("dpif-dummy/change-port-number",
3766                              "dp port new-number",
3767                              3, 3, dpif_dummy_change_port_number, NULL);
3768     unixctl_command_register("dpif-dummy/delete-port", "dp port",
3769                              2, 2, dpif_dummy_delete_port, NULL);
3770 }
3771 \f
3772 /* Datapath Classifier. */
3773
3774 /* A set of rules that all have the same fields wildcarded. */
3775 struct dpcls_subtable {
3776     /* The fields are only used by writers. */
3777     struct cmap_node cmap_node OVS_GUARDED; /* Within dpcls 'subtables_map'. */
3778
3779     /* These fields are accessed by readers. */
3780     struct cmap rules;           /* Contains "struct dpcls_rule"s. */
3781     struct netdev_flow_key mask; /* Wildcards for fields (const). */
3782     /* 'mask' must be the last field, additional space is allocated here. */
3783 };
3784
3785 /* Initializes 'cls' as a classifier that initially contains no classification
3786  * rules. */
3787 static void
3788 dpcls_init(struct dpcls *cls)
3789 {
3790     cmap_init(&cls->subtables_map);
3791     pvector_init(&cls->subtables);
3792 }
3793
3794 static void
3795 dpcls_destroy_subtable(struct dpcls *cls, struct dpcls_subtable *subtable)
3796 {
3797     pvector_remove(&cls->subtables, subtable);
3798     cmap_remove(&cls->subtables_map, &subtable->cmap_node,
3799                 subtable->mask.hash);
3800     cmap_destroy(&subtable->rules);
3801     ovsrcu_postpone(free, subtable);
3802 }
3803
3804 /* Destroys 'cls'.  Rules within 'cls', if any, are not freed; this is the
3805  * caller's responsibility.
3806  * May only be called after all the readers have been terminated. */
3807 static void
3808 dpcls_destroy(struct dpcls *cls)
3809 {
3810     if (cls) {
3811         struct dpcls_subtable *subtable;
3812
3813         CMAP_FOR_EACH (subtable, cmap_node, &cls->subtables_map) {
3814             ovs_assert(cmap_count(&subtable->rules) == 0);
3815             dpcls_destroy_subtable(cls, subtable);
3816         }
3817         cmap_destroy(&cls->subtables_map);
3818         pvector_destroy(&cls->subtables);
3819     }
3820 }
3821
3822 static struct dpcls_subtable *
3823 dpcls_create_subtable(struct dpcls *cls, const struct netdev_flow_key *mask)
3824 {
3825     struct dpcls_subtable *subtable;
3826
3827     /* Need to add one. */
3828     subtable = xmalloc(sizeof *subtable
3829                        - sizeof subtable->mask.mf + mask->len);
3830     cmap_init(&subtable->rules);
3831     netdev_flow_key_clone(&subtable->mask, mask);
3832     cmap_insert(&cls->subtables_map, &subtable->cmap_node, mask->hash);
3833     pvector_insert(&cls->subtables, subtable, 0);
3834     pvector_publish(&cls->subtables);
3835
3836     return subtable;
3837 }
3838
3839 static inline struct dpcls_subtable *
3840 dpcls_find_subtable(struct dpcls *cls, const struct netdev_flow_key *mask)
3841 {
3842     struct dpcls_subtable *subtable;
3843
3844     CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (subtable, cmap_node, mask->hash,
3845                              &cls->subtables_map) {
3846         if (netdev_flow_key_equal(&subtable->mask, mask)) {
3847             return subtable;
3848         }
3849     }
3850     return dpcls_create_subtable(cls, mask);
3851 }
3852
3853 /* Insert 'rule' into 'cls'. */
3854 static void
3855 dpcls_insert(struct dpcls *cls, struct dpcls_rule *rule,
3856              const struct netdev_flow_key *mask)
3857 {
3858     struct dpcls_subtable *subtable = dpcls_find_subtable(cls, mask);
3859
3860     rule->mask = &subtable->mask;
3861     cmap_insert(&subtable->rules, &rule->cmap_node, rule->flow.hash);
3862 }
3863
3864 /* Removes 'rule' from 'cls', also destructing the 'rule'. */
3865 static void
3866 dpcls_remove(struct dpcls *cls, struct dpcls_rule *rule)
3867 {
3868     struct dpcls_subtable *subtable;
3869
3870     ovs_assert(rule->mask);
3871
3872     INIT_CONTAINER(subtable, rule->mask, mask);
3873
3874     if (cmap_remove(&subtable->rules, &rule->cmap_node, rule->flow.hash)
3875         == 0) {
3876         dpcls_destroy_subtable(cls, subtable);
3877         pvector_publish(&cls->subtables);
3878     }
3879 }
3880
3881 /* Returns true if 'target' satisfies 'key' in 'mask', that is, if each 1-bit
3882  * in 'mask' the values in 'key' and 'target' are the same. */
3883 static inline bool
3884 dpcls_rule_matches_key(const struct dpcls_rule *rule,
3885                        const struct netdev_flow_key *target)
3886 {
3887     const uint64_t *keyp = miniflow_get_values(&rule->flow.mf);
3888     const uint64_t *maskp = miniflow_get_values(&rule->mask->mf);
3889     uint64_t target_u64;
3890
3891     NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_TNL_MAP(target_u64, target, rule->flow.mf) {
3892         if (OVS_UNLIKELY((target_u64 & *maskp++) != *keyp++)) {
3893             return false;
3894         }
3895     }
3896     NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_PKT_MAP(target_u64, target, rule->flow.mf) {
3897         if (OVS_UNLIKELY((target_u64 & *maskp++) != *keyp++)) {
3898             return false;
3899         }
3900     }
3901     return true;
3902 }
3903
3904 /* For each miniflow in 'flows' performs a classifier lookup writing the result
3905  * into the corresponding slot in 'rules'.  If a particular entry in 'flows' is
3906  * NULL it is skipped.
3907  *
3908  * This function is optimized for use in the userspace datapath and therefore
3909  * does not implement a lot of features available in the standard
3910  * classifier_lookup() function.  Specifically, it does not implement
3911  * priorities, instead returning any rule which matches the flow.
3912  *
3913  * Returns true if all flows found a corresponding rule. */
3914 static bool
3915 dpcls_lookup(const struct dpcls *cls, const struct netdev_flow_key keys[],
3916              struct dpcls_rule **rules, const size_t cnt)
3917 {
3918     /* The batch size 16 was experimentally found faster than 8 or 32. */
3919     typedef uint16_t map_type;
3920 #define MAP_BITS (sizeof(map_type) * CHAR_BIT)
3921
3922 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
3923     const int N_MAPS = DIV_ROUND_UP(cnt, MAP_BITS);
3924 #else
3925     enum { N_MAPS = DIV_ROUND_UP(NETDEV_MAX_BURST, MAP_BITS) };
3926 #endif
3927     map_type maps[N_MAPS];
3928     struct dpcls_subtable *subtable;
3929
3930     memset(maps, 0xff, sizeof maps);
3931     if (cnt % MAP_BITS) {
3932         maps[N_MAPS - 1] >>= MAP_BITS - cnt % MAP_BITS; /* Clear extra bits. */
3933     }
3934     memset(rules, 0, cnt * sizeof *rules);
3935
3936     PVECTOR_FOR_EACH (subtable, &cls->subtables) {
3937         const struct netdev_flow_key *mkeys = keys;
3938         struct dpcls_rule **mrules = rules;
3939         map_type remains = 0;
3940         int m;
3941
3942         BUILD_ASSERT_DECL(sizeof remains == sizeof *maps);
3943
3944         for (m = 0; m < N_MAPS; m++, mkeys += MAP_BITS, mrules += MAP_BITS) {
3945             uint32_t hashes[MAP_BITS];
3946             const struct cmap_node *nodes[MAP_BITS];
3947             unsigned long map = maps[m];
3948             int i;
3949
3950             if (!map) {
3951                 continue; /* Skip empty maps. */
3952             }
3953
3954             /* Compute hashes for the remaining keys. */
3955             ULLONG_FOR_EACH_1(i, map) {
3956                 hashes[i] = netdev_flow_key_hash_in_mask(&mkeys[i],
3957                                                          &subtable->mask);
3958             }
3959             /* Lookup. */
3960             map = cmap_find_batch(&subtable->rules, map, hashes, nodes);
3961             /* Check results. */
3962             ULLONG_FOR_EACH_1(i, map) {
3963                 struct dpcls_rule *rule;
3964
3965                 CMAP_NODE_FOR_EACH (rule, cmap_node, nodes[i]) {
3966                     if (OVS_LIKELY(dpcls_rule_matches_key(rule, &mkeys[i]))) {
3967                         mrules[i] = rule;
3968                         goto next;
3969                     }
3970                 }
3971                 ULLONG_SET0(map, i);  /* Did not match. */
3972             next:
3973                 ;                     /* Keep Sparse happy. */
3974             }
3975             maps[m] &= ~map;          /* Clear the found rules. */
3976             remains |= maps[m];
3977         }
3978         if (!remains) {
3979             return true;              /* All found. */
3980         }
3981     }
3982     return false;                     /* Some misses. */
3983 }