dpif-netdev: Rework of rx queue management.
[cascardo/ovs.git] / lib / dpif-netdev.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014 Nicira, Inc.
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at:
7  *
8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16
17 #include <config.h>
18 #include "dpif-netdev.h"
19
20 #include <ctype.h>
21 #include <errno.h>
22 #include <fcntl.h>
23 #include <inttypes.h>
24 #include <netinet/in.h>
25 #include <sys/socket.h>
26 #include <net/if.h>
27 #include <stdint.h>
28 #include <stdlib.h>
29 #include <string.h>
30 #include <sys/ioctl.h>
31 #include <sys/stat.h>
32 #include <unistd.h>
33
34 #include "bitmap.h"
35 #include "cmap.h"
36 #include "csum.h"
37 #include "dp-packet.h"
38 #include "dpif.h"
39 #include "dpif-provider.h"
40 #include "dummy.h"
41 #include "dynamic-string.h"
42 #include "fat-rwlock.h"
43 #include "flow.h"
44 #include "cmap.h"
45 #include "coverage.h"
46 #include "latch.h"
47 #include "list.h"
48 #include "match.h"
49 #include "netdev.h"
50 #include "netdev-dpdk.h"
51 #include "netdev-vport.h"
52 #include "netlink.h"
53 #include "odp-execute.h"
54 #include "odp-util.h"
55 #include "ofp-print.h"
56 #include "ofpbuf.h"
57 #include "ovs-numa.h"
58 #include "ovs-rcu.h"
59 #include "packets.h"
60 #include "poll-loop.h"
61 #include "pvector.h"
62 #include "random.h"
63 #include "seq.h"
64 #include "shash.h"
65 #include "sset.h"
66 #include "timeval.h"
67 #include "tnl-neigh-cache.h"
68 #include "tnl-ports.h"
69 #include "unixctl.h"
70 #include "util.h"
71 #include "openvswitch/vlog.h"
72
73 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(dpif_netdev);
74
75 #define FLOW_DUMP_MAX_BATCH 50
76 /* Use per thread recirc_depth to prevent recirculation loop. */
77 #define MAX_RECIRC_DEPTH 5
78 DEFINE_STATIC_PER_THREAD_DATA(uint32_t, recirc_depth, 0)
79
80 /* Configuration parameters. */
81 enum { MAX_FLOWS = 65536 };     /* Maximum number of flows in flow table. */
82
83 /* Protects against changes to 'dp_netdevs'. */
84 static struct ovs_mutex dp_netdev_mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
85
86 /* Contains all 'struct dp_netdev's. */
87 static struct shash dp_netdevs OVS_GUARDED_BY(dp_netdev_mutex)
88     = SHASH_INITIALIZER(&dp_netdevs);
89
90 static struct vlog_rate_limit upcall_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(600, 600);
91
92 static struct odp_support dp_netdev_support = {
93     .max_mpls_depth = SIZE_MAX,
94     .recirc = true,
95 };
96
97 /* Stores a miniflow with inline values */
98
99 struct netdev_flow_key {
100     uint32_t hash;       /* Hash function differs for different users. */
101     uint32_t len;        /* Length of the following miniflow (incl. map). */
102     struct miniflow mf;
103     uint64_t buf[FLOW_MAX_PACKET_U64S];
104 };
105
106 /* Exact match cache for frequently used flows
107  *
108  * The cache uses a 32-bit hash of the packet (which can be the RSS hash) to
109  * search its entries for a miniflow that matches exactly the miniflow of the
110  * packet. It stores the 'dpcls_rule' (rule) that matches the miniflow.
111  *
112  * A cache entry holds a reference to its 'dp_netdev_flow'.
113  *
114  * A miniflow with a given hash can be in one of EM_FLOW_HASH_SEGS different
115  * entries. The 32-bit hash is split into EM_FLOW_HASH_SEGS values (each of
116  * them is EM_FLOW_HASH_SHIFT bits wide and the remainder is thrown away). Each
117  * value is the index of a cache entry where the miniflow could be.
118  *
119  *
120  * Thread-safety
121  * =============
122  *
123  * Each pmd_thread has its own private exact match cache.
124  * If dp_netdev_input is not called from a pmd thread, a mutex is used.
125  */
126
127 #define EM_FLOW_HASH_SHIFT 13
128 #define EM_FLOW_HASH_ENTRIES (1u << EM_FLOW_HASH_SHIFT)
129 #define EM_FLOW_HASH_MASK (EM_FLOW_HASH_ENTRIES - 1)
130 #define EM_FLOW_HASH_SEGS 2
131
132 struct emc_entry {
133     struct dp_netdev_flow *flow;
134     struct netdev_flow_key key;   /* key.hash used for emc hash value. */
135 };
136
137 struct emc_cache {
138     struct emc_entry entries[EM_FLOW_HASH_ENTRIES];
139     int sweep_idx;                /* For emc_cache_slow_sweep(). */
140 };
141
142 /* Iterate in the exact match cache through every entry that might contain a
143  * miniflow with hash 'HASH'. */
144 #define EMC_FOR_EACH_POS_WITH_HASH(EMC, CURRENT_ENTRY, HASH)                 \
145     for (uint32_t i__ = 0, srch_hash__ = (HASH);                             \
146          (CURRENT_ENTRY) = &(EMC)->entries[srch_hash__ & EM_FLOW_HASH_MASK], \
147          i__ < EM_FLOW_HASH_SEGS;                                            \
148          i__++, srch_hash__ >>= EM_FLOW_HASH_SHIFT)
149 \f
150 /* Simple non-wildcarding single-priority classifier. */
151
152 struct dpcls {
153     struct cmap subtables_map;
154     struct pvector subtables;
155 };
156
157 /* A rule to be inserted to the classifier. */
158 struct dpcls_rule {
159     struct cmap_node cmap_node;   /* Within struct dpcls_subtable 'rules'. */
160     struct netdev_flow_key *mask; /* Subtable's mask. */
161     struct netdev_flow_key flow;  /* Matching key. */
162     /* 'flow' must be the last field, additional space is allocated here. */
163 };
164
165 static void dpcls_init(struct dpcls *);
166 static void dpcls_destroy(struct dpcls *);
167 static void dpcls_insert(struct dpcls *, struct dpcls_rule *,
168                          const struct netdev_flow_key *mask);
169 static void dpcls_remove(struct dpcls *, struct dpcls_rule *);
170 static bool dpcls_lookup(const struct dpcls *cls,
171                          const struct netdev_flow_key keys[],
172                          struct dpcls_rule **rules, size_t cnt);
173 \f
174 /* Datapath based on the network device interface from netdev.h.
175  *
176  *
177  * Thread-safety
178  * =============
179  *
180  * Some members, marked 'const', are immutable.  Accessing other members
181  * requires synchronization, as noted in more detail below.
182  *
183  * Acquisition order is, from outermost to innermost:
184  *
185  *    dp_netdev_mutex (global)
186  *    port_mutex
187  */
188 struct dp_netdev {
189     const struct dpif_class *const class;
190     const char *const name;
191     struct dpif *dpif;
192     struct ovs_refcount ref_cnt;
193     atomic_flag destroyed;
194
195     /* Ports.
196      *
197      * Protected by RCU.  Take the mutex to add or remove ports. */
198     struct ovs_mutex port_mutex;
199     struct cmap ports;
200     struct seq *port_seq;       /* Incremented whenever a port changes. */
201
202     /* Protects access to ofproto-dpif-upcall interface during revalidator
203      * thread synchronization. */
204     struct fat_rwlock upcall_rwlock;
205     upcall_callback *upcall_cb;  /* Callback function for executing upcalls. */
206     void *upcall_aux;
207
208     /* Callback function for notifying the purging of dp flows (during
209      * reseting pmd deletion). */
210     dp_purge_callback *dp_purge_cb;
211     void *dp_purge_aux;
212
213     /* Stores all 'struct dp_netdev_pmd_thread's. */
214     struct cmap poll_threads;
215
216     /* Protects the access of the 'struct dp_netdev_pmd_thread'
217      * instance for non-pmd thread. */
218     struct ovs_mutex non_pmd_mutex;
219
220     /* Each pmd thread will store its pointer to
221      * 'struct dp_netdev_pmd_thread' in 'per_pmd_key'. */
222     ovsthread_key_t per_pmd_key;
223
224     /* Number of rx queues for each dpdk interface and the cpu mask
225      * for pin of pmd threads. */
226     size_t n_dpdk_rxqs;
227     char *pmd_cmask;
228     uint64_t last_tnl_conf_seq;
229 };
230
231 static struct dp_netdev_port *dp_netdev_lookup_port(const struct dp_netdev *dp,
232                                                     odp_port_t);
233
234 enum dp_stat_type {
235     DP_STAT_EXACT_HIT,          /* Packets that had an exact match (emc). */
236     DP_STAT_MASKED_HIT,         /* Packets that matched in the flow table. */
237     DP_STAT_MISS,               /* Packets that did not match. */
238     DP_STAT_LOST,               /* Packets not passed up to the client. */
239     DP_N_STATS
240 };
241
242 enum pmd_cycles_counter_type {
243     PMD_CYCLES_POLLING,         /* Cycles spent polling NICs. */
244     PMD_CYCLES_PROCESSING,      /* Cycles spent processing packets */
245     PMD_N_CYCLES
246 };
247
248 /* A port in a netdev-based datapath. */
249 struct dp_netdev_port {
250     odp_port_t port_no;
251     struct netdev *netdev;
252     struct cmap_node node;      /* Node in dp_netdev's 'ports'. */
253     struct netdev_saved_flags *sf;
254     struct netdev_rxq **rxq;
255     struct ovs_refcount ref_cnt;
256     char *type;                 /* Port type as requested by user. */
257 };
258
259 /* Contained by struct dp_netdev_flow's 'stats' member.  */
260 struct dp_netdev_flow_stats {
261     atomic_llong used;             /* Last used time, in monotonic msecs. */
262     atomic_ullong packet_count;    /* Number of packets matched. */
263     atomic_ullong byte_count;      /* Number of bytes matched. */
264     atomic_uint16_t tcp_flags;     /* Bitwise-OR of seen tcp_flags values. */
265 };
266
267 /* A flow in 'dp_netdev_pmd_thread's 'flow_table'.
268  *
269  *
270  * Thread-safety
271  * =============
272  *
273  * Except near the beginning or ending of its lifespan, rule 'rule' belongs to
274  * its pmd thread's classifier.  The text below calls this classifier 'cls'.
275  *
276  * Motivation
277  * ----------
278  *
279  * The thread safety rules described here for "struct dp_netdev_flow" are
280  * motivated by two goals:
281  *
282  *    - Prevent threads that read members of "struct dp_netdev_flow" from
283  *      reading bad data due to changes by some thread concurrently modifying
284  *      those members.
285  *
286  *    - Prevent two threads making changes to members of a given "struct
287  *      dp_netdev_flow" from interfering with each other.
288  *
289  *
290  * Rules
291  * -----
292  *
293  * A flow 'flow' may be accessed without a risk of being freed during an RCU
294  * grace period.  Code that needs to hold onto a flow for a while
295  * should try incrementing 'flow->ref_cnt' with dp_netdev_flow_ref().
296  *
297  * 'flow->ref_cnt' protects 'flow' from being freed.  It doesn't protect the
298  * flow from being deleted from 'cls' and it doesn't protect members of 'flow'
299  * from modification.
300  *
301  * Some members, marked 'const', are immutable.  Accessing other members
302  * requires synchronization, as noted in more detail below.
303  */
304 struct dp_netdev_flow {
305     const struct flow flow;      /* Unmasked flow that created this entry. */
306     /* Hash table index by unmasked flow. */
307     const struct cmap_node node; /* In owning dp_netdev_pmd_thread's */
308                                  /* 'flow_table'. */
309     const ovs_u128 ufid;         /* Unique flow identifier. */
310     const unsigned pmd_id;       /* The 'core_id' of pmd thread owning this */
311                                  /* flow. */
312
313     /* Number of references.
314      * The classifier owns one reference.
315      * Any thread trying to keep a rule from being freed should hold its own
316      * reference. */
317     struct ovs_refcount ref_cnt;
318
319     bool dead;
320
321     /* Statistics. */
322     struct dp_netdev_flow_stats stats;
323
324     /* Actions. */
325     OVSRCU_TYPE(struct dp_netdev_actions *) actions;
326
327     /* While processing a group of input packets, the datapath uses the next
328      * member to store a pointer to the output batch for the flow.  It is
329      * reset after the batch has been sent out (See dp_netdev_queue_batches(),
330      * packet_batch_init() and packet_batch_execute()). */
331     struct packet_batch *batch;
332
333     /* Packet classification. */
334     struct dpcls_rule cr;        /* In owning dp_netdev's 'cls'. */
335     /* 'cr' must be the last member. */
336 };
337
338 static void dp_netdev_flow_unref(struct dp_netdev_flow *);
339 static bool dp_netdev_flow_ref(struct dp_netdev_flow *);
340 static int dpif_netdev_flow_from_nlattrs(const struct nlattr *, uint32_t,
341                                          struct flow *);
342
343 /* A set of datapath actions within a "struct dp_netdev_flow".
344  *
345  *
346  * Thread-safety
347  * =============
348  *
349  * A struct dp_netdev_actions 'actions' is protected with RCU. */
350 struct dp_netdev_actions {
351     /* These members are immutable: they do not change during the struct's
352      * lifetime.  */
353     unsigned int size;          /* Size of 'actions', in bytes. */
354     struct nlattr actions[];    /* Sequence of OVS_ACTION_ATTR_* attributes. */
355 };
356
357 struct dp_netdev_actions *dp_netdev_actions_create(const struct nlattr *,
358                                                    size_t);
359 struct dp_netdev_actions *dp_netdev_flow_get_actions(
360     const struct dp_netdev_flow *);
361 static void dp_netdev_actions_free(struct dp_netdev_actions *);
362
363 /* Contained by struct dp_netdev_pmd_thread's 'stats' member.  */
364 struct dp_netdev_pmd_stats {
365     /* Indexed by DP_STAT_*. */
366     atomic_ullong n[DP_N_STATS];
367 };
368
369 /* Contained by struct dp_netdev_pmd_thread's 'cycle' member.  */
370 struct dp_netdev_pmd_cycles {
371     /* Indexed by PMD_CYCLES_*. */
372     atomic_ullong n[PMD_N_CYCLES];
373 };
374
375 /* Contained by struct dp_netdev_pmd_thread's 'poll_list' member. */
376 struct rxq_poll {
377     struct dp_netdev_port *port;
378     struct netdev_rxq *rx;
379     struct ovs_list node;
380 };
381
382 /* PMD: Poll modes drivers.  PMD accesses devices via polling to eliminate
383  * the performance overhead of interrupt processing.  Therefore netdev can
384  * not implement rx-wait for these devices.  dpif-netdev needs to poll
385  * these device to check for recv buffer.  pmd-thread does polling for
386  * devices assigned to itself.
387  *
388  * DPDK used PMD for accessing NIC.
389  *
390  * Note, instance with cpu core id NON_PMD_CORE_ID will be reserved for
391  * I/O of all non-pmd threads.  There will be no actual thread created
392  * for the instance.
393  *
394  * Each struct has its own flow table and classifier.  Packets received
395  * from managed ports are looked up in the corresponding pmd thread's
396  * flow table, and are executed with the found actions.
397  * */
398 struct dp_netdev_pmd_thread {
399     struct dp_netdev *dp;
400     struct ovs_refcount ref_cnt;    /* Every reference must be refcount'ed. */
401     struct cmap_node node;          /* In 'dp->poll_threads'. */
402
403     pthread_cond_t cond;            /* For synchronizing pmd thread reload. */
404     struct ovs_mutex cond_mutex;    /* Mutex for condition variable. */
405
406     /* Per thread exact-match cache.  Note, the instance for cpu core
407      * NON_PMD_CORE_ID can be accessed by multiple threads, and thusly
408      * need to be protected (e.g. by 'dp_netdev_mutex').  All other
409      * instances will only be accessed by its own pmd thread. */
410     struct emc_cache flow_cache;
411
412     /* Classifier and Flow-Table.
413      *
414      * Writers of 'flow_table' must take the 'flow_mutex'.  Corresponding
415      * changes to 'cls' must be made while still holding the 'flow_mutex'.
416      */
417     struct ovs_mutex flow_mutex;
418     struct dpcls cls;
419     struct cmap flow_table OVS_GUARDED; /* Flow table. */
420
421     /* Statistics. */
422     struct dp_netdev_pmd_stats stats;
423
424     /* Cycles counters */
425     struct dp_netdev_pmd_cycles cycles;
426
427     /* Used to count cicles. See 'cycles_counter_end()' */
428     unsigned long long last_cycles;
429
430     struct latch exit_latch;        /* For terminating the pmd thread. */
431     atomic_uint change_seq;         /* For reloading pmd ports. */
432     pthread_t thread;
433     int index;                      /* Idx of this pmd thread among pmd*/
434                                     /* threads on same numa node. */
435     unsigned core_id;               /* CPU core id of this pmd thread. */
436     int numa_id;                    /* numa node id of this pmd thread. */
437     int tx_qid;                     /* Queue id used by this pmd thread to
438                                      * send packets on all netdevs */
439
440     struct ovs_mutex poll_mutex;    /* Mutex for poll_list. */
441     /* List of rx queues to poll. */
442     struct ovs_list poll_list OVS_GUARDED;
443     int poll_cnt;                   /* Number of elemints in poll_list. */
444
445     /* Only a pmd thread can write on its own 'cycles' and 'stats'.
446      * The main thread keeps 'stats_zero' and 'cycles_zero' as base
447      * values and subtracts them from 'stats' and 'cycles' before
448      * reporting to the user */
449     unsigned long long stats_zero[DP_N_STATS];
450     uint64_t cycles_zero[PMD_N_CYCLES];
451 };
452
453 #define PMD_INITIAL_SEQ 1
454
455 /* Interface to netdev-based datapath. */
456 struct dpif_netdev {
457     struct dpif dpif;
458     struct dp_netdev *dp;
459     uint64_t last_port_seq;
460 };
461
462 static int get_port_by_number(struct dp_netdev *dp, odp_port_t port_no,
463                               struct dp_netdev_port **portp);
464 static int get_port_by_name(struct dp_netdev *dp, const char *devname,
465                             struct dp_netdev_port **portp);
466 static void dp_netdev_free(struct dp_netdev *)
467     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex);
468 static int do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname,
469                        const char *type, odp_port_t port_no)
470     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex);
471 static void do_del_port(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *)
472     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex);
473 static int dpif_netdev_open(const struct dpif_class *, const char *name,
474                             bool create, struct dpif **);
475 static void dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
476                                       struct dp_packet **, int c,
477                                       bool may_steal,
478                                       const struct nlattr *actions,
479                                       size_t actions_len);
480 static void dp_netdev_input(struct dp_netdev_pmd_thread *,
481                             struct dp_packet **, int cnt);
482
483 static void dp_netdev_disable_upcall(struct dp_netdev *);
484 static void dp_netdev_pmd_reload_done(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
485 static void dp_netdev_configure_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
486                                     struct dp_netdev *dp, int index,
487                                     unsigned core_id, int numa_id);
488 static void dp_netdev_destroy_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
489 static void dp_netdev_set_nonpmd(struct dp_netdev *dp);
490 static struct dp_netdev_pmd_thread *dp_netdev_get_pmd(struct dp_netdev *dp,
491                                                       unsigned core_id);
492 static struct dp_netdev_pmd_thread *
493 dp_netdev_pmd_get_next(struct dp_netdev *dp, struct cmap_position *pos);
494 static void dp_netdev_destroy_all_pmds(struct dp_netdev *dp);
495 static void dp_netdev_del_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id);
496 static void dp_netdev_set_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id);
497 static void
498 dp_netdev_add_rxq_to_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
499                          struct dp_netdev_port *port, struct netdev_rxq *rx);
500 static struct dp_netdev_pmd_thread *
501 dp_netdev_less_loaded_pmd_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id);
502 static void dp_netdev_reset_pmd_threads(struct dp_netdev *dp);
503 static bool dp_netdev_pmd_try_ref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
504 static void dp_netdev_pmd_unref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
505 static void dp_netdev_pmd_flow_flush(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
506
507 static inline bool emc_entry_alive(struct emc_entry *ce);
508 static void emc_clear_entry(struct emc_entry *ce);
509
510 static void
511 emc_cache_init(struct emc_cache *flow_cache)
512 {
513     int i;
514
515     flow_cache->sweep_idx = 0;
516     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(flow_cache->entries); i++) {
517         flow_cache->entries[i].flow = NULL;
518         flow_cache->entries[i].key.hash = 0;
519         flow_cache->entries[i].key.len = sizeof(struct miniflow);
520         flowmap_init(&flow_cache->entries[i].key.mf.map);
521     }
522 }
523
524 static void
525 emc_cache_uninit(struct emc_cache *flow_cache)
526 {
527     int i;
528
529     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(flow_cache->entries); i++) {
530         emc_clear_entry(&flow_cache->entries[i]);
531     }
532 }
533
534 /* Check and clear dead flow references slowly (one entry at each
535  * invocation).  */
536 static void
537 emc_cache_slow_sweep(struct emc_cache *flow_cache)
538 {
539     struct emc_entry *entry = &flow_cache->entries[flow_cache->sweep_idx];
540
541     if (!emc_entry_alive(entry)) {
542         emc_clear_entry(entry);
543     }
544     flow_cache->sweep_idx = (flow_cache->sweep_idx + 1) & EM_FLOW_HASH_MASK;
545 }
546
547 /* Returns true if 'dpif' is a netdev or dummy dpif, false otherwise. */
548 bool
549 dpif_is_netdev(const struct dpif *dpif)
550 {
551     return dpif->dpif_class->open == dpif_netdev_open;
552 }
553
554 static struct dpif_netdev *
555 dpif_netdev_cast(const struct dpif *dpif)
556 {
557     ovs_assert(dpif_is_netdev(dpif));
558     return CONTAINER_OF(dpif, struct dpif_netdev, dpif);
559 }
560
561 static struct dp_netdev *
562 get_dp_netdev(const struct dpif *dpif)
563 {
564     return dpif_netdev_cast(dpif)->dp;
565 }
566 \f
567 enum pmd_info_type {
568     PMD_INFO_SHOW_STATS,  /* show how cpu cycles are spent */
569     PMD_INFO_CLEAR_STATS  /* set the cycles count to 0 */
570 };
571
572 static void
573 pmd_info_show_stats(struct ds *reply,
574                     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
575                     unsigned long long stats[DP_N_STATS],
576                     uint64_t cycles[PMD_N_CYCLES])
577 {
578     unsigned long long total_packets = 0;
579     uint64_t total_cycles = 0;
580     int i;
581
582     /* These loops subtracts reference values ('*_zero') from the counters.
583      * Since loads and stores are relaxed, it might be possible for a '*_zero'
584      * value to be more recent than the current value we're reading from the
585      * counter.  This is not a big problem, since these numbers are not
586      * supposed to be too accurate, but we should at least make sure that
587      * the result is not negative. */
588     for (i = 0; i < DP_N_STATS; i++) {
589         if (stats[i] > pmd->stats_zero[i]) {
590             stats[i] -= pmd->stats_zero[i];
591         } else {
592             stats[i] = 0;
593         }
594
595         if (i != DP_STAT_LOST) {
596             /* Lost packets are already included in DP_STAT_MISS */
597             total_packets += stats[i];
598         }
599     }
600
601     for (i = 0; i < PMD_N_CYCLES; i++) {
602         if (cycles[i] > pmd->cycles_zero[i]) {
603            cycles[i] -= pmd->cycles_zero[i];
604         } else {
605             cycles[i] = 0;
606         }
607
608         total_cycles += cycles[i];
609     }
610
611     ds_put_cstr(reply, (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID)
612                         ? "main thread" : "pmd thread");
613
614     if (pmd->numa_id != OVS_NUMA_UNSPEC) {
615         ds_put_format(reply, " numa_id %d", pmd->numa_id);
616     }
617     if (pmd->core_id != OVS_CORE_UNSPEC && pmd->core_id != NON_PMD_CORE_ID) {
618         ds_put_format(reply, " core_id %u", pmd->core_id);
619     }
620     ds_put_cstr(reply, ":\n");
621
622     ds_put_format(reply,
623                   "\temc hits:%llu\n\tmegaflow hits:%llu\n"
624                   "\tmiss:%llu\n\tlost:%llu\n",
625                   stats[DP_STAT_EXACT_HIT], stats[DP_STAT_MASKED_HIT],
626                   stats[DP_STAT_MISS], stats[DP_STAT_LOST]);
627
628     if (total_cycles == 0) {
629         return;
630     }
631
632     ds_put_format(reply,
633                   "\tpolling cycles:%"PRIu64" (%.02f%%)\n"
634                   "\tprocessing cycles:%"PRIu64" (%.02f%%)\n",
635                   cycles[PMD_CYCLES_POLLING],
636                   cycles[PMD_CYCLES_POLLING] / (double)total_cycles * 100,
637                   cycles[PMD_CYCLES_PROCESSING],
638                   cycles[PMD_CYCLES_PROCESSING] / (double)total_cycles * 100);
639
640     if (total_packets == 0) {
641         return;
642     }
643
644     ds_put_format(reply,
645                   "\tavg cycles per packet: %.02f (%"PRIu64"/%llu)\n",
646                   total_cycles / (double)total_packets,
647                   total_cycles, total_packets);
648
649     ds_put_format(reply,
650                   "\tavg processing cycles per packet: "
651                   "%.02f (%"PRIu64"/%llu)\n",
652                   cycles[PMD_CYCLES_PROCESSING] / (double)total_packets,
653                   cycles[PMD_CYCLES_PROCESSING], total_packets);
654 }
655
656 static void
657 pmd_info_clear_stats(struct ds *reply OVS_UNUSED,
658                     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
659                     unsigned long long stats[DP_N_STATS],
660                     uint64_t cycles[PMD_N_CYCLES])
661 {
662     int i;
663
664     /* We cannot write 'stats' and 'cycles' (because they're written by other
665      * threads) and we shouldn't change 'stats' (because they're used to count
666      * datapath stats, which must not be cleared here).  Instead, we save the
667      * current values and subtract them from the values to be displayed in the
668      * future */
669     for (i = 0; i < DP_N_STATS; i++) {
670         pmd->stats_zero[i] = stats[i];
671     }
672     for (i = 0; i < PMD_N_CYCLES; i++) {
673         pmd->cycles_zero[i] = cycles[i];
674     }
675 }
676
677 static void
678 dpif_netdev_pmd_info(struct unixctl_conn *conn, int argc, const char *argv[],
679                      void *aux)
680 {
681     struct ds reply = DS_EMPTY_INITIALIZER;
682     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
683     struct dp_netdev *dp = NULL;
684     enum pmd_info_type type = *(enum pmd_info_type *) aux;
685
686     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
687
688     if (argc == 2) {
689         dp = shash_find_data(&dp_netdevs, argv[1]);
690     } else if (shash_count(&dp_netdevs) == 1) {
691         /* There's only one datapath */
692         dp = shash_first(&dp_netdevs)->data;
693     }
694
695     if (!dp) {
696         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
697         unixctl_command_reply_error(conn,
698                                     "please specify an existing datapath");
699         return;
700     }
701
702     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
703         unsigned long long stats[DP_N_STATS];
704         uint64_t cycles[PMD_N_CYCLES];
705         int i;
706
707         /* Read current stats and cycle counters */
708         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(stats); i++) {
709             atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[i], &stats[i]);
710         }
711         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(cycles); i++) {
712             atomic_read_relaxed(&pmd->cycles.n[i], &cycles[i]);
713         }
714
715         if (type == PMD_INFO_CLEAR_STATS) {
716             pmd_info_clear_stats(&reply, pmd, stats, cycles);
717         } else if (type == PMD_INFO_SHOW_STATS) {
718             pmd_info_show_stats(&reply, pmd, stats, cycles);
719         }
720     }
721
722     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
723
724     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&reply));
725     ds_destroy(&reply);
726 }
727 \f
728 static int
729 dpif_netdev_init(void)
730 {
731     static enum pmd_info_type show_aux = PMD_INFO_SHOW_STATS,
732                               clear_aux = PMD_INFO_CLEAR_STATS;
733
734     unixctl_command_register("dpif-netdev/pmd-stats-show", "[dp]",
735                              0, 1, dpif_netdev_pmd_info,
736                              (void *)&show_aux);
737     unixctl_command_register("dpif-netdev/pmd-stats-clear", "[dp]",
738                              0, 1, dpif_netdev_pmd_info,
739                              (void *)&clear_aux);
740     return 0;
741 }
742
743 static int
744 dpif_netdev_enumerate(struct sset *all_dps,
745                       const struct dpif_class *dpif_class)
746 {
747     struct shash_node *node;
748
749     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
750     SHASH_FOR_EACH(node, &dp_netdevs) {
751         struct dp_netdev *dp = node->data;
752         if (dpif_class != dp->class) {
753             /* 'dp_netdevs' contains both "netdev" and "dummy" dpifs.
754              * If the class doesn't match, skip this dpif. */
755              continue;
756         }
757         sset_add(all_dps, node->name);
758     }
759     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
760
761     return 0;
762 }
763
764 static bool
765 dpif_netdev_class_is_dummy(const struct dpif_class *class)
766 {
767     return class != &dpif_netdev_class;
768 }
769
770 static const char *
771 dpif_netdev_port_open_type(const struct dpif_class *class, const char *type)
772 {
773     return strcmp(type, "internal") ? type
774                   : dpif_netdev_class_is_dummy(class) ? "dummy"
775                   : "tap";
776 }
777
778 static struct dpif *
779 create_dpif_netdev(struct dp_netdev *dp)
780 {
781     uint16_t netflow_id = hash_string(dp->name, 0);
782     struct dpif_netdev *dpif;
783
784     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
785
786     dpif = xmalloc(sizeof *dpif);
787     dpif_init(&dpif->dpif, dp->class, dp->name, netflow_id >> 8, netflow_id);
788     dpif->dp = dp;
789     dpif->last_port_seq = seq_read(dp->port_seq);
790
791     return &dpif->dpif;
792 }
793
794 /* Choose an unused, non-zero port number and return it on success.
795  * Return ODPP_NONE on failure. */
796 static odp_port_t
797 choose_port(struct dp_netdev *dp, const char *name)
798     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
799 {
800     uint32_t port_no;
801
802     if (dp->class != &dpif_netdev_class) {
803         const char *p;
804         int start_no = 0;
805
806         /* If the port name begins with "br", start the number search at
807          * 100 to make writing tests easier. */
808         if (!strncmp(name, "br", 2)) {
809             start_no = 100;
810         }
811
812         /* If the port name contains a number, try to assign that port number.
813          * This can make writing unit tests easier because port numbers are
814          * predictable. */
815         for (p = name; *p != '\0'; p++) {
816             if (isdigit((unsigned char) *p)) {
817                 port_no = start_no + strtol(p, NULL, 10);
818                 if (port_no > 0 && port_no != odp_to_u32(ODPP_NONE)
819                     && !dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(port_no))) {
820                     return u32_to_odp(port_no);
821                 }
822                 break;
823             }
824         }
825     }
826
827     for (port_no = 1; port_no <= UINT16_MAX; port_no++) {
828         if (!dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(port_no))) {
829             return u32_to_odp(port_no);
830         }
831     }
832
833     return ODPP_NONE;
834 }
835
836 static int
837 create_dp_netdev(const char *name, const struct dpif_class *class,
838                  struct dp_netdev **dpp)
839     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex)
840 {
841     struct dp_netdev *dp;
842     int error;
843
844     dp = xzalloc(sizeof *dp);
845     shash_add(&dp_netdevs, name, dp);
846
847     *CONST_CAST(const struct dpif_class **, &dp->class) = class;
848     *CONST_CAST(const char **, &dp->name) = xstrdup(name);
849     ovs_refcount_init(&dp->ref_cnt);
850     atomic_flag_clear(&dp->destroyed);
851
852     ovs_mutex_init(&dp->port_mutex);
853     cmap_init(&dp->ports);
854     dp->port_seq = seq_create();
855     fat_rwlock_init(&dp->upcall_rwlock);
856
857     /* Disable upcalls by default. */
858     dp_netdev_disable_upcall(dp);
859     dp->upcall_aux = NULL;
860     dp->upcall_cb = NULL;
861
862     cmap_init(&dp->poll_threads);
863     ovs_mutex_init_recursive(&dp->non_pmd_mutex);
864     ovsthread_key_create(&dp->per_pmd_key, NULL);
865
866     dp_netdev_set_nonpmd(dp);
867     dp->n_dpdk_rxqs = NR_QUEUE;
868
869     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
870     error = do_add_port(dp, name, "internal", ODPP_LOCAL);
871     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
872     if (error) {
873         dp_netdev_free(dp);
874         return error;
875     }
876
877     dp->last_tnl_conf_seq = seq_read(tnl_conf_seq);
878     *dpp = dp;
879     return 0;
880 }
881
882 static int
883 dpif_netdev_open(const struct dpif_class *class, const char *name,
884                  bool create, struct dpif **dpifp)
885 {
886     struct dp_netdev *dp;
887     int error;
888
889     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
890     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, name);
891     if (!dp) {
892         error = create ? create_dp_netdev(name, class, &dp) : ENODEV;
893     } else {
894         error = (dp->class != class ? EINVAL
895                  : create ? EEXIST
896                  : 0);
897     }
898     if (!error) {
899         *dpifp = create_dpif_netdev(dp);
900         dp->dpif = *dpifp;
901     }
902     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
903
904     return error;
905 }
906
907 static void
908 dp_netdev_destroy_upcall_lock(struct dp_netdev *dp)
909     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
910 {
911     /* Check that upcalls are disabled, i.e. that the rwlock is taken */
912     ovs_assert(fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock));
913
914     /* Before freeing a lock we should release it */
915     fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
916     fat_rwlock_destroy(&dp->upcall_rwlock);
917 }
918
919 /* Requires dp_netdev_mutex so that we can't get a new reference to 'dp'
920  * through the 'dp_netdevs' shash while freeing 'dp'. */
921 static void
922 dp_netdev_free(struct dp_netdev *dp)
923     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex)
924 {
925     struct dp_netdev_port *port;
926
927     shash_find_and_delete(&dp_netdevs, dp->name);
928
929     dp_netdev_destroy_all_pmds(dp);
930     cmap_destroy(&dp->poll_threads);
931     ovs_mutex_destroy(&dp->non_pmd_mutex);
932     ovsthread_key_delete(dp->per_pmd_key);
933
934     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
935     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
936         do_del_port(dp, port);
937     }
938     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
939
940     seq_destroy(dp->port_seq);
941     cmap_destroy(&dp->ports);
942
943     /* Upcalls must be disabled at this point */
944     dp_netdev_destroy_upcall_lock(dp);
945
946     free(dp->pmd_cmask);
947     free(CONST_CAST(char *, dp->name));
948     free(dp);
949 }
950
951 static void
952 dp_netdev_unref(struct dp_netdev *dp)
953 {
954     if (dp) {
955         /* Take dp_netdev_mutex so that, if dp->ref_cnt falls to zero, we can't
956          * get a new reference to 'dp' through the 'dp_netdevs' shash. */
957         ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
958         if (ovs_refcount_unref_relaxed(&dp->ref_cnt) == 1) {
959             dp_netdev_free(dp);
960         }
961         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
962     }
963 }
964
965 static void
966 dpif_netdev_close(struct dpif *dpif)
967 {
968     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
969
970     dp_netdev_unref(dp);
971     free(dpif);
972 }
973
974 static int
975 dpif_netdev_destroy(struct dpif *dpif)
976 {
977     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
978
979     if (!atomic_flag_test_and_set(&dp->destroyed)) {
980         if (ovs_refcount_unref_relaxed(&dp->ref_cnt) == 1) {
981             /* Can't happen: 'dpif' still owns a reference to 'dp'. */
982             OVS_NOT_REACHED();
983         }
984     }
985
986     return 0;
987 }
988
989 /* Add 'n' to the atomic variable 'var' non-atomically and using relaxed
990  * load/store semantics.  While the increment is not atomic, the load and
991  * store operations are, making it impossible to read inconsistent values.
992  *
993  * This is used to update thread local stats counters. */
994 static void
995 non_atomic_ullong_add(atomic_ullong *var, unsigned long long n)
996 {
997     unsigned long long tmp;
998
999     atomic_read_relaxed(var, &tmp);
1000     tmp += n;
1001     atomic_store_relaxed(var, tmp);
1002 }
1003
1004 static int
1005 dpif_netdev_get_stats(const struct dpif *dpif, struct dpif_dp_stats *stats)
1006 {
1007     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1008     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1009
1010     stats->n_flows = stats->n_hit = stats->n_missed = stats->n_lost = 0;
1011     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
1012         unsigned long long n;
1013         stats->n_flows += cmap_count(&pmd->flow_table);
1014
1015         atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[DP_STAT_MASKED_HIT], &n);
1016         stats->n_hit += n;
1017         atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[DP_STAT_EXACT_HIT], &n);
1018         stats->n_hit += n;
1019         atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[DP_STAT_MISS], &n);
1020         stats->n_missed += n;
1021         atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[DP_STAT_LOST], &n);
1022         stats->n_lost += n;
1023     }
1024     stats->n_masks = UINT32_MAX;
1025     stats->n_mask_hit = UINT64_MAX;
1026
1027     return 0;
1028 }
1029
1030 static void
1031 dp_netdev_reload_pmd__(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
1032 {
1033     int old_seq;
1034
1035     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
1036         return;
1037     }
1038
1039     ovs_mutex_lock(&pmd->cond_mutex);
1040     atomic_add_relaxed(&pmd->change_seq, 1, &old_seq);
1041     ovs_mutex_cond_wait(&pmd->cond, &pmd->cond_mutex);
1042     ovs_mutex_unlock(&pmd->cond_mutex);
1043 }
1044
1045 static uint32_t
1046 hash_port_no(odp_port_t port_no)
1047 {
1048     return hash_int(odp_to_u32(port_no), 0);
1049 }
1050
1051 static int
1052 do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname, const char *type,
1053             odp_port_t port_no)
1054     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
1055 {
1056     struct netdev_saved_flags *sf;
1057     struct dp_netdev_port *port;
1058     struct netdev *netdev;
1059     enum netdev_flags flags;
1060     const char *open_type;
1061     int error;
1062     int i;
1063
1064     /* Reject devices already in 'dp'. */
1065     if (!get_port_by_name(dp, devname, &port)) {
1066         return EEXIST;
1067     }
1068
1069     /* Open and validate network device. */
1070     open_type = dpif_netdev_port_open_type(dp->class, type);
1071     error = netdev_open(devname, open_type, &netdev);
1072     if (error) {
1073         return error;
1074     }
1075     /* XXX reject non-Ethernet devices */
1076
1077     netdev_get_flags(netdev, &flags);
1078     if (flags & NETDEV_LOOPBACK) {
1079         VLOG_ERR("%s: cannot add a loopback device", devname);
1080         netdev_close(netdev);
1081         return EINVAL;
1082     }
1083
1084     if (netdev_is_pmd(netdev)) {
1085         int n_cores = ovs_numa_get_n_cores();
1086
1087         if (n_cores == OVS_CORE_UNSPEC) {
1088             VLOG_ERR("%s, cannot get cpu core info", devname);
1089             return ENOENT;
1090         }
1091         /* There can only be ovs_numa_get_n_cores() pmd threads,
1092          * so creates a txq for each, and one extra for the non
1093          * pmd threads. */
1094         error = netdev_set_multiq(netdev, n_cores + 1, dp->n_dpdk_rxqs);
1095         if (error && (error != EOPNOTSUPP)) {
1096             VLOG_ERR("%s, cannot set multiq", devname);
1097             return errno;
1098         }
1099     }
1100     port = xzalloc(sizeof *port);
1101     port->port_no = port_no;
1102     port->netdev = netdev;
1103     port->rxq = xmalloc(sizeof *port->rxq * netdev_n_rxq(netdev));
1104     port->type = xstrdup(type);
1105     for (i = 0; i < netdev_n_rxq(netdev); i++) {
1106         error = netdev_rxq_open(netdev, &port->rxq[i], i);
1107         if (error
1108             && !(error == EOPNOTSUPP && dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class))) {
1109             VLOG_ERR("%s: cannot receive packets on this network device (%s)",
1110                      devname, ovs_strerror(errno));
1111             netdev_close(netdev);
1112             free(port->type);
1113             free(port->rxq);
1114             free(port);
1115             return error;
1116         }
1117     }
1118
1119     error = netdev_turn_flags_on(netdev, NETDEV_PROMISC, &sf);
1120     if (error) {
1121         for (i = 0; i < netdev_n_rxq(netdev); i++) {
1122             netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
1123         }
1124         netdev_close(netdev);
1125         free(port->type);
1126         free(port->rxq);
1127         free(port);
1128         return error;
1129     }
1130     port->sf = sf;
1131
1132     ovs_refcount_init(&port->ref_cnt);
1133     cmap_insert(&dp->ports, &port->node, hash_port_no(port_no));
1134
1135     if (netdev_is_pmd(netdev)) {
1136         int numa_id = netdev_get_numa_id(netdev);
1137         struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1138
1139         /* Cannot create pmd threads for invalid numa node. */
1140         ovs_assert(ovs_numa_numa_id_is_valid(numa_id));
1141
1142         for (i = 0; i < netdev_n_rxq(netdev); i++) {
1143             pmd = dp_netdev_less_loaded_pmd_on_numa(dp, numa_id);
1144             if (!pmd) {
1145                 /* There is no pmd threads on this numa node. */
1146                 dp_netdev_set_pmds_on_numa(dp, numa_id);
1147                 /* Assigning of rx queues done. */
1148                 break;
1149             }
1150
1151             ovs_mutex_lock(&pmd->poll_mutex);
1152             dp_netdev_add_rxq_to_pmd(pmd, port, port->rxq[i]);
1153             ovs_mutex_unlock(&pmd->poll_mutex);
1154             dp_netdev_reload_pmd__(pmd);
1155         }
1156     }
1157     seq_change(dp->port_seq);
1158
1159     return 0;
1160 }
1161
1162 static int
1163 dpif_netdev_port_add(struct dpif *dpif, struct netdev *netdev,
1164                      odp_port_t *port_nop)
1165 {
1166     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1167     char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
1168     const char *dpif_port;
1169     odp_port_t port_no;
1170     int error;
1171
1172     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
1173     dpif_port = netdev_vport_get_dpif_port(netdev, namebuf, sizeof namebuf);
1174     if (*port_nop != ODPP_NONE) {
1175         port_no = *port_nop;
1176         error = dp_netdev_lookup_port(dp, *port_nop) ? EBUSY : 0;
1177     } else {
1178         port_no = choose_port(dp, dpif_port);
1179         error = port_no == ODPP_NONE ? EFBIG : 0;
1180     }
1181     if (!error) {
1182         *port_nop = port_no;
1183         error = do_add_port(dp, dpif_port, netdev_get_type(netdev), port_no);
1184     }
1185     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
1186
1187     return error;
1188 }
1189
1190 static int
1191 dpif_netdev_port_del(struct dpif *dpif, odp_port_t port_no)
1192 {
1193     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1194     int error;
1195
1196     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
1197     if (port_no == ODPP_LOCAL) {
1198         error = EINVAL;
1199     } else {
1200         struct dp_netdev_port *port;
1201
1202         error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
1203         if (!error) {
1204             do_del_port(dp, port);
1205         }
1206     }
1207     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
1208
1209     return error;
1210 }
1211
1212 static bool
1213 is_valid_port_number(odp_port_t port_no)
1214 {
1215     return port_no != ODPP_NONE;
1216 }
1217
1218 static struct dp_netdev_port *
1219 dp_netdev_lookup_port(const struct dp_netdev *dp, odp_port_t port_no)
1220 {
1221     struct dp_netdev_port *port;
1222
1223     CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (port, node, hash_port_no(port_no), &dp->ports) {
1224         if (port->port_no == port_no) {
1225             return port;
1226         }
1227     }
1228     return NULL;
1229 }
1230
1231 static int
1232 get_port_by_number(struct dp_netdev *dp,
1233                    odp_port_t port_no, struct dp_netdev_port **portp)
1234 {
1235     if (!is_valid_port_number(port_no)) {
1236         *portp = NULL;
1237         return EINVAL;
1238     } else {
1239         *portp = dp_netdev_lookup_port(dp, port_no);
1240         return *portp ? 0 : ENOENT;
1241     }
1242 }
1243
1244 static void
1245 port_ref(struct dp_netdev_port *port)
1246 {
1247     if (port) {
1248         ovs_refcount_ref(&port->ref_cnt);
1249     }
1250 }
1251
1252 static void
1253 port_unref(struct dp_netdev_port *port)
1254 {
1255     if (port && ovs_refcount_unref_relaxed(&port->ref_cnt) == 1) {
1256         int n_rxq = netdev_n_rxq(port->netdev);
1257         int i;
1258
1259         netdev_close(port->netdev);
1260         netdev_restore_flags(port->sf);
1261
1262         for (i = 0; i < n_rxq; i++) {
1263             netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
1264         }
1265         free(port->rxq);
1266         free(port->type);
1267         free(port);
1268     }
1269 }
1270
1271 static int
1272 get_port_by_name(struct dp_netdev *dp,
1273                  const char *devname, struct dp_netdev_port **portp)
1274     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
1275 {
1276     struct dp_netdev_port *port;
1277
1278     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
1279         if (!strcmp(netdev_get_name(port->netdev), devname)) {
1280             *portp = port;
1281             return 0;
1282         }
1283     }
1284     return ENOENT;
1285 }
1286
1287 static int
1288 get_n_pmd_threads_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
1289 {
1290     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1291     int n_pmds = 0;
1292
1293     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
1294         if (pmd->numa_id == numa_id) {
1295             n_pmds++;
1296         }
1297     }
1298
1299     return n_pmds;
1300 }
1301
1302 /* Returns 'true' if there is a port with pmd netdev and the netdev
1303  * is on numa node 'numa_id'. */
1304 static bool
1305 has_pmd_port_for_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
1306 {
1307     struct dp_netdev_port *port;
1308
1309     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
1310         if (netdev_is_pmd(port->netdev)
1311             && netdev_get_numa_id(port->netdev) == numa_id) {
1312             return true;
1313         }
1314     }
1315
1316     return false;
1317 }
1318
1319
1320 static void
1321 do_del_port(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *port)
1322     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
1323 {
1324     cmap_remove(&dp->ports, &port->node, hash_odp_port(port->port_no));
1325     seq_change(dp->port_seq);
1326     if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
1327         int numa_id = netdev_get_numa_id(port->netdev);
1328
1329         /* PMD threads can not be on invalid numa node. */
1330         ovs_assert(ovs_numa_numa_id_is_valid(numa_id));
1331         /* If there is no netdev on the numa node, deletes the pmd threads
1332          * for that numa.  Else, deletes the queues from polling lists. */
1333         if (!has_pmd_port_for_numa(dp, numa_id)) {
1334             dp_netdev_del_pmds_on_numa(dp, numa_id);
1335         } else {
1336             struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1337             struct rxq_poll *poll, *next;
1338
1339             CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
1340                 if (pmd->numa_id == numa_id) {
1341                     bool found = false;
1342
1343                     ovs_mutex_lock(&pmd->poll_mutex);
1344                     LIST_FOR_EACH_SAFE (poll, next, node, &pmd->poll_list) {
1345                         if (poll->port == port) {
1346                             found = true;
1347                             port_unref(poll->port);
1348                             list_remove(&poll->node);
1349                             pmd->poll_cnt--;
1350                             free(poll);
1351                         }
1352                     }
1353                     ovs_mutex_unlock(&pmd->poll_mutex);
1354                     if (found) {
1355                         dp_netdev_reload_pmd__(pmd);
1356                     }
1357                 }
1358             }
1359         }
1360     }
1361
1362     port_unref(port);
1363 }
1364
1365 static void
1366 answer_port_query(const struct dp_netdev_port *port,
1367                   struct dpif_port *dpif_port)
1368 {
1369     dpif_port->name = xstrdup(netdev_get_name(port->netdev));
1370     dpif_port->type = xstrdup(port->type);
1371     dpif_port->port_no = port->port_no;
1372 }
1373
1374 static int
1375 dpif_netdev_port_query_by_number(const struct dpif *dpif, odp_port_t port_no,
1376                                  struct dpif_port *dpif_port)
1377 {
1378     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1379     struct dp_netdev_port *port;
1380     int error;
1381
1382     error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
1383     if (!error && dpif_port) {
1384         answer_port_query(port, dpif_port);
1385     }
1386
1387     return error;
1388 }
1389
1390 static int
1391 dpif_netdev_port_query_by_name(const struct dpif *dpif, const char *devname,
1392                                struct dpif_port *dpif_port)
1393 {
1394     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1395     struct dp_netdev_port *port;
1396     int error;
1397
1398     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
1399     error = get_port_by_name(dp, devname, &port);
1400     if (!error && dpif_port) {
1401         answer_port_query(port, dpif_port);
1402     }
1403     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
1404
1405     return error;
1406 }
1407
1408 static void
1409 dp_netdev_flow_free(struct dp_netdev_flow *flow)
1410 {
1411     dp_netdev_actions_free(dp_netdev_flow_get_actions(flow));
1412     free(flow);
1413 }
1414
1415 static void dp_netdev_flow_unref(struct dp_netdev_flow *flow)
1416 {
1417     if (ovs_refcount_unref_relaxed(&flow->ref_cnt) == 1) {
1418         ovsrcu_postpone(dp_netdev_flow_free, flow);
1419     }
1420 }
1421
1422 static uint32_t
1423 dp_netdev_flow_hash(const ovs_u128 *ufid)
1424 {
1425     return ufid->u32[0];
1426 }
1427
1428 static void
1429 dp_netdev_pmd_remove_flow(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
1430                           struct dp_netdev_flow *flow)
1431     OVS_REQUIRES(pmd->flow_mutex)
1432 {
1433     struct cmap_node *node = CONST_CAST(struct cmap_node *, &flow->node);
1434
1435     dpcls_remove(&pmd->cls, &flow->cr);
1436     flow->cr.mask = NULL;   /* Accessing rule's mask after this is not safe. */
1437
1438     cmap_remove(&pmd->flow_table, node, dp_netdev_flow_hash(&flow->ufid));
1439     flow->dead = true;
1440
1441     dp_netdev_flow_unref(flow);
1442 }
1443
1444 static void
1445 dp_netdev_pmd_flow_flush(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
1446 {
1447     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1448
1449     ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
1450     CMAP_FOR_EACH (netdev_flow, node, &pmd->flow_table) {
1451         dp_netdev_pmd_remove_flow(pmd, netdev_flow);
1452     }
1453     ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
1454 }
1455
1456 static int
1457 dpif_netdev_flow_flush(struct dpif *dpif)
1458 {
1459     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1460     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1461
1462     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
1463         dp_netdev_pmd_flow_flush(pmd);
1464     }
1465
1466     return 0;
1467 }
1468
1469 struct dp_netdev_port_state {
1470     struct cmap_position position;
1471     char *name;
1472 };
1473
1474 static int
1475 dpif_netdev_port_dump_start(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void **statep)
1476 {
1477     *statep = xzalloc(sizeof(struct dp_netdev_port_state));
1478     return 0;
1479 }
1480
1481 static int
1482 dpif_netdev_port_dump_next(const struct dpif *dpif, void *state_,
1483                            struct dpif_port *dpif_port)
1484 {
1485     struct dp_netdev_port_state *state = state_;
1486     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1487     struct cmap_node *node;
1488     int retval;
1489
1490     node = cmap_next_position(&dp->ports, &state->position);
1491     if (node) {
1492         struct dp_netdev_port *port;
1493
1494         port = CONTAINER_OF(node, struct dp_netdev_port, node);
1495
1496         free(state->name);
1497         state->name = xstrdup(netdev_get_name(port->netdev));
1498         dpif_port->name = state->name;
1499         dpif_port->type = port->type;
1500         dpif_port->port_no = port->port_no;
1501
1502         retval = 0;
1503     } else {
1504         retval = EOF;
1505     }
1506
1507     return retval;
1508 }
1509
1510 static int
1511 dpif_netdev_port_dump_done(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void *state_)
1512 {
1513     struct dp_netdev_port_state *state = state_;
1514     free(state->name);
1515     free(state);
1516     return 0;
1517 }
1518
1519 static int
1520 dpif_netdev_port_poll(const struct dpif *dpif_, char **devnamep OVS_UNUSED)
1521 {
1522     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(dpif_);
1523     uint64_t new_port_seq;
1524     int error;
1525
1526     new_port_seq = seq_read(dpif->dp->port_seq);
1527     if (dpif->last_port_seq != new_port_seq) {
1528         dpif->last_port_seq = new_port_seq;
1529         error = ENOBUFS;
1530     } else {
1531         error = EAGAIN;
1532     }
1533
1534     return error;
1535 }
1536
1537 static void
1538 dpif_netdev_port_poll_wait(const struct dpif *dpif_)
1539 {
1540     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(dpif_);
1541
1542     seq_wait(dpif->dp->port_seq, dpif->last_port_seq);
1543 }
1544
1545 static struct dp_netdev_flow *
1546 dp_netdev_flow_cast(const struct dpcls_rule *cr)
1547 {
1548     return cr ? CONTAINER_OF(cr, struct dp_netdev_flow, cr) : NULL;
1549 }
1550
1551 static bool dp_netdev_flow_ref(struct dp_netdev_flow *flow)
1552 {
1553     return ovs_refcount_try_ref_rcu(&flow->ref_cnt);
1554 }
1555
1556 /* netdev_flow_key utilities.
1557  *
1558  * netdev_flow_key is basically a miniflow.  We use these functions
1559  * (netdev_flow_key_clone, netdev_flow_key_equal, ...) instead of the miniflow
1560  * functions (miniflow_clone_inline, miniflow_equal, ...), because:
1561  *
1562  * - Since we are dealing exclusively with miniflows created by
1563  *   miniflow_extract(), if the map is different the miniflow is different.
1564  *   Therefore we can be faster by comparing the map and the miniflow in a
1565  *   single memcmp().
1566  * - These functions can be inlined by the compiler. */
1567
1568 /* Given the number of bits set in miniflow's maps, returns the size of the
1569  * 'netdev_flow_key.mf' */
1570 static inline size_t
1571 netdev_flow_key_size(size_t flow_u64s)
1572 {
1573     return sizeof(struct miniflow) + MINIFLOW_VALUES_SIZE(flow_u64s);
1574 }
1575
1576 static inline bool
1577 netdev_flow_key_equal(const struct netdev_flow_key *a,
1578                       const struct netdev_flow_key *b)
1579 {
1580     /* 'b->len' may be not set yet. */
1581     return a->hash == b->hash && !memcmp(&a->mf, &b->mf, a->len);
1582 }
1583
1584 /* Used to compare 'netdev_flow_key' in the exact match cache to a miniflow.
1585  * The maps are compared bitwise, so both 'key->mf' 'mf' must have been
1586  * generated by miniflow_extract. */
1587 static inline bool
1588 netdev_flow_key_equal_mf(const struct netdev_flow_key *key,
1589                          const struct miniflow *mf)
1590 {
1591     return !memcmp(&key->mf, mf, key->len);
1592 }
1593
1594 static inline void
1595 netdev_flow_key_clone(struct netdev_flow_key *dst,
1596                       const struct netdev_flow_key *src)
1597 {
1598     memcpy(dst, src,
1599            offsetof(struct netdev_flow_key, mf) + src->len);
1600 }
1601
1602 /* Slow. */
1603 static void
1604 netdev_flow_key_from_flow(struct netdev_flow_key *dst,
1605                           const struct flow *src)
1606 {
1607     struct dp_packet packet;
1608     uint64_t buf_stub[512 / 8];
1609
1610     dp_packet_use_stub(&packet, buf_stub, sizeof buf_stub);
1611     pkt_metadata_from_flow(&packet.md, src);
1612     flow_compose(&packet, src);
1613     miniflow_extract(&packet, &dst->mf);
1614     dp_packet_uninit(&packet);
1615
1616     dst->len = netdev_flow_key_size(miniflow_n_values(&dst->mf));
1617     dst->hash = 0; /* Not computed yet. */
1618 }
1619
1620 /* Initialize a netdev_flow_key 'mask' from 'match'. */
1621 static inline void
1622 netdev_flow_mask_init(struct netdev_flow_key *mask,
1623                       const struct match *match)
1624 {
1625     uint64_t *dst = miniflow_values(&mask->mf);
1626     struct flowmap fmap;
1627     uint32_t hash = 0;
1628     size_t idx;
1629
1630     /* Only check masks that make sense for the flow. */
1631     flow_wc_map(&match->flow, &fmap);
1632     flowmap_init(&mask->mf.map);
1633
1634     FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX(idx, fmap) {
1635         uint64_t mask_u64 = flow_u64_value(&match->wc.masks, idx);
1636
1637         if (mask_u64) {
1638             flowmap_set(&mask->mf.map, idx, 1);
1639             *dst++ = mask_u64;
1640             hash = hash_add64(hash, mask_u64);
1641         }
1642     }
1643
1644     map_t map;
1645
1646     FLOWMAP_FOR_EACH_MAP (map, mask->mf.map) {
1647         hash = hash_add64(hash, map);
1648     }
1649
1650     size_t n = dst - miniflow_get_values(&mask->mf);
1651
1652     mask->hash = hash_finish(hash, n * 8);
1653     mask->len = netdev_flow_key_size(n);
1654 }
1655
1656 /* Initializes 'dst' as a copy of 'flow' masked with 'mask'. */
1657 static inline void
1658 netdev_flow_key_init_masked(struct netdev_flow_key *dst,
1659                             const struct flow *flow,
1660                             const struct netdev_flow_key *mask)
1661 {
1662     uint64_t *dst_u64 = miniflow_values(&dst->mf);
1663     const uint64_t *mask_u64 = miniflow_get_values(&mask->mf);
1664     uint32_t hash = 0;
1665     uint64_t value;
1666
1667     dst->len = mask->len;
1668     dst->mf = mask->mf;   /* Copy maps. */
1669
1670     FLOW_FOR_EACH_IN_MAPS(value, flow, mask->mf.map) {
1671         *dst_u64 = value & *mask_u64++;
1672         hash = hash_add64(hash, *dst_u64++);
1673     }
1674     dst->hash = hash_finish(hash,
1675                             (dst_u64 - miniflow_get_values(&dst->mf)) * 8);
1676 }
1677
1678 /* Iterate through netdev_flow_key TNL u64 values specified by 'FLOWMAP'. */
1679 #define NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_FLOWMAP(VALUE, KEY, FLOWMAP)   \
1680     MINIFLOW_FOR_EACH_IN_FLOWMAP(VALUE, &(KEY)->mf, FLOWMAP)
1681
1682 /* Returns a hash value for the bits of 'key' where there are 1-bits in
1683  * 'mask'. */
1684 static inline uint32_t
1685 netdev_flow_key_hash_in_mask(const struct netdev_flow_key *key,
1686                              const struct netdev_flow_key *mask)
1687 {
1688     const uint64_t *p = miniflow_get_values(&mask->mf);
1689     uint32_t hash = 0;
1690     uint64_t value;
1691
1692     NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_FLOWMAP(value, key, mask->mf.map) {
1693         hash = hash_add64(hash, value & *p++);
1694     }
1695
1696     return hash_finish(hash, (p - miniflow_get_values(&mask->mf)) * 8);
1697 }
1698
1699 static inline bool
1700 emc_entry_alive(struct emc_entry *ce)
1701 {
1702     return ce->flow && !ce->flow->dead;
1703 }
1704
1705 static void
1706 emc_clear_entry(struct emc_entry *ce)
1707 {
1708     if (ce->flow) {
1709         dp_netdev_flow_unref(ce->flow);
1710         ce->flow = NULL;
1711     }
1712 }
1713
1714 static inline void
1715 emc_change_entry(struct emc_entry *ce, struct dp_netdev_flow *flow,
1716                  const struct netdev_flow_key *key)
1717 {
1718     if (ce->flow != flow) {
1719         if (ce->flow) {
1720             dp_netdev_flow_unref(ce->flow);
1721         }
1722
1723         if (dp_netdev_flow_ref(flow)) {
1724             ce->flow = flow;
1725         } else {
1726             ce->flow = NULL;
1727         }
1728     }
1729     if (key) {
1730         netdev_flow_key_clone(&ce->key, key);
1731     }
1732 }
1733
1734 static inline void
1735 emc_insert(struct emc_cache *cache, const struct netdev_flow_key *key,
1736            struct dp_netdev_flow *flow)
1737 {
1738     struct emc_entry *to_be_replaced = NULL;
1739     struct emc_entry *current_entry;
1740
1741     EMC_FOR_EACH_POS_WITH_HASH(cache, current_entry, key->hash) {
1742         if (netdev_flow_key_equal(&current_entry->key, key)) {
1743             /* We found the entry with the 'mf' miniflow */
1744             emc_change_entry(current_entry, flow, NULL);
1745             return;
1746         }
1747
1748         /* Replacement policy: put the flow in an empty (not alive) entry, or
1749          * in the first entry where it can be */
1750         if (!to_be_replaced
1751             || (emc_entry_alive(to_be_replaced)
1752                 && !emc_entry_alive(current_entry))
1753             || current_entry->key.hash < to_be_replaced->key.hash) {
1754             to_be_replaced = current_entry;
1755         }
1756     }
1757     /* We didn't find the miniflow in the cache.
1758      * The 'to_be_replaced' entry is where the new flow will be stored */
1759
1760     emc_change_entry(to_be_replaced, flow, key);
1761 }
1762
1763 static inline struct dp_netdev_flow *
1764 emc_lookup(struct emc_cache *cache, const struct netdev_flow_key *key)
1765 {
1766     struct emc_entry *current_entry;
1767
1768     EMC_FOR_EACH_POS_WITH_HASH(cache, current_entry, key->hash) {
1769         if (current_entry->key.hash == key->hash
1770             && emc_entry_alive(current_entry)
1771             && netdev_flow_key_equal_mf(&current_entry->key, &key->mf)) {
1772
1773             /* We found the entry with the 'key->mf' miniflow */
1774             return current_entry->flow;
1775         }
1776     }
1777
1778     return NULL;
1779 }
1780
1781 static struct dp_netdev_flow *
1782 dp_netdev_pmd_lookup_flow(const struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
1783                           const struct netdev_flow_key *key)
1784 {
1785     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1786     struct dpcls_rule *rule;
1787
1788     dpcls_lookup(&pmd->cls, key, &rule, 1);
1789     netdev_flow = dp_netdev_flow_cast(rule);
1790
1791     return netdev_flow;
1792 }
1793
1794 static struct dp_netdev_flow *
1795 dp_netdev_pmd_find_flow(const struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
1796                         const ovs_u128 *ufidp, const struct nlattr *key,
1797                         size_t key_len)
1798 {
1799     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1800     struct flow flow;
1801     ovs_u128 ufid;
1802
1803     /* If a UFID is not provided, determine one based on the key. */
1804     if (!ufidp && key && key_len
1805         && !dpif_netdev_flow_from_nlattrs(key, key_len, &flow)) {
1806         dpif_flow_hash(pmd->dp->dpif, &flow, sizeof flow, &ufid);
1807         ufidp = &ufid;
1808     }
1809
1810     if (ufidp) {
1811         CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (netdev_flow, node, dp_netdev_flow_hash(ufidp),
1812                                  &pmd->flow_table) {
1813             if (ovs_u128_equals(&netdev_flow->ufid, ufidp)) {
1814                 return netdev_flow;
1815             }
1816         }
1817     }
1818
1819     return NULL;
1820 }
1821
1822 static void
1823 get_dpif_flow_stats(const struct dp_netdev_flow *netdev_flow_,
1824                     struct dpif_flow_stats *stats)
1825 {
1826     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1827     unsigned long long n;
1828     long long used;
1829     uint16_t flags;
1830
1831     netdev_flow = CONST_CAST(struct dp_netdev_flow *, netdev_flow_);
1832
1833     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.packet_count, &n);
1834     stats->n_packets = n;
1835     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.byte_count, &n);
1836     stats->n_bytes = n;
1837     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.used, &used);
1838     stats->used = used;
1839     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.tcp_flags, &flags);
1840     stats->tcp_flags = flags;
1841 }
1842
1843 /* Converts to the dpif_flow format, using 'key_buf' and 'mask_buf' for
1844  * storing the netlink-formatted key/mask. 'key_buf' may be the same as
1845  * 'mask_buf'. Actions will be returned without copying, by relying on RCU to
1846  * protect them. */
1847 static void
1848 dp_netdev_flow_to_dpif_flow(const struct dp_netdev_flow *netdev_flow,
1849                             struct ofpbuf *key_buf, struct ofpbuf *mask_buf,
1850                             struct dpif_flow *flow, bool terse)
1851 {
1852     if (terse) {
1853         memset(flow, 0, sizeof *flow);
1854     } else {
1855         struct flow_wildcards wc;
1856         struct dp_netdev_actions *actions;
1857         size_t offset;
1858         struct odp_flow_key_parms odp_parms = {
1859             .flow = &netdev_flow->flow,
1860             .mask = &wc.masks,
1861             .support = dp_netdev_support,
1862         };
1863
1864         miniflow_expand(&netdev_flow->cr.mask->mf, &wc.masks);
1865
1866         /* Key */
1867         offset = key_buf->size;
1868         flow->key = ofpbuf_tail(key_buf);
1869         odp_parms.odp_in_port = netdev_flow->flow.in_port.odp_port;
1870         odp_flow_key_from_flow(&odp_parms, key_buf);
1871         flow->key_len = key_buf->size - offset;
1872
1873         /* Mask */
1874         offset = mask_buf->size;
1875         flow->mask = ofpbuf_tail(mask_buf);
1876         odp_parms.odp_in_port = wc.masks.in_port.odp_port;
1877         odp_parms.key_buf = key_buf;
1878         odp_flow_key_from_mask(&odp_parms, mask_buf);
1879         flow->mask_len = mask_buf->size - offset;
1880
1881         /* Actions */
1882         actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
1883         flow->actions = actions->actions;
1884         flow->actions_len = actions->size;
1885     }
1886
1887     flow->ufid = netdev_flow->ufid;
1888     flow->ufid_present = true;
1889     flow->pmd_id = netdev_flow->pmd_id;
1890     get_dpif_flow_stats(netdev_flow, &flow->stats);
1891 }
1892
1893 static int
1894 dpif_netdev_mask_from_nlattrs(const struct nlattr *key, uint32_t key_len,
1895                               const struct nlattr *mask_key,
1896                               uint32_t mask_key_len, const struct flow *flow,
1897                               struct flow_wildcards *wc)
1898 {
1899     enum odp_key_fitness fitness;
1900
1901     fitness = odp_flow_key_to_mask_udpif(mask_key, mask_key_len, key,
1902                                          key_len, wc, flow);
1903     if (fitness) {
1904         /* This should not happen: it indicates that
1905          * odp_flow_key_from_mask() and odp_flow_key_to_mask()
1906          * disagree on the acceptable form of a mask.  Log the problem
1907          * as an error, with enough details to enable debugging. */
1908         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1909
1910         if (!VLOG_DROP_ERR(&rl)) {
1911             struct ds s;
1912
1913             ds_init(&s);
1914             odp_flow_format(key, key_len, mask_key, mask_key_len, NULL, &s,
1915                             true);
1916             VLOG_ERR("internal error parsing flow mask %s (%s)",
1917                      ds_cstr(&s), odp_key_fitness_to_string(fitness));
1918             ds_destroy(&s);
1919         }
1920
1921         return EINVAL;
1922     }
1923
1924     return 0;
1925 }
1926
1927 static int
1928 dpif_netdev_flow_from_nlattrs(const struct nlattr *key, uint32_t key_len,
1929                               struct flow *flow)
1930 {
1931     odp_port_t in_port;
1932
1933     if (odp_flow_key_to_flow_udpif(key, key_len, flow)) {
1934         /* This should not happen: it indicates that odp_flow_key_from_flow()
1935          * and odp_flow_key_to_flow() disagree on the acceptable form of a
1936          * flow.  Log the problem as an error, with enough details to enable
1937          * debugging. */
1938         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1939
1940         if (!VLOG_DROP_ERR(&rl)) {
1941             struct ds s;
1942
1943             ds_init(&s);
1944             odp_flow_format(key, key_len, NULL, 0, NULL, &s, true);
1945             VLOG_ERR("internal error parsing flow key %s", ds_cstr(&s));
1946             ds_destroy(&s);
1947         }
1948
1949         return EINVAL;
1950     }
1951
1952     in_port = flow->in_port.odp_port;
1953     if (!is_valid_port_number(in_port) && in_port != ODPP_NONE) {
1954         return EINVAL;
1955     }
1956
1957     /* Userspace datapath doesn't support conntrack. */
1958     if (flow->ct_state || flow->ct_zone || flow->ct_mark
1959         || !ovs_u128_is_zero(&flow->ct_label)) {
1960         return EINVAL;
1961     }
1962
1963     return 0;
1964 }
1965
1966 static int
1967 dpif_netdev_flow_get(const struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_get *get)
1968 {
1969     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1970     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1971     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1972     unsigned pmd_id = get->pmd_id == PMD_ID_NULL
1973                       ? NON_PMD_CORE_ID : get->pmd_id;
1974     int error = 0;
1975
1976     pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, pmd_id);
1977     if (!pmd) {
1978         return EINVAL;
1979     }
1980
1981     netdev_flow = dp_netdev_pmd_find_flow(pmd, get->ufid, get->key,
1982                                           get->key_len);
1983     if (netdev_flow) {
1984         dp_netdev_flow_to_dpif_flow(netdev_flow, get->buffer, get->buffer,
1985                                     get->flow, false);
1986     } else {
1987         error = ENOENT;
1988     }
1989     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
1990
1991
1992     return error;
1993 }
1994
1995 static struct dp_netdev_flow *
1996 dp_netdev_flow_add(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
1997                    struct match *match, const ovs_u128 *ufid,
1998                    const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
1999     OVS_REQUIRES(pmd->flow_mutex)
2000 {
2001     struct dp_netdev_flow *flow;
2002     struct netdev_flow_key mask;
2003
2004     netdev_flow_mask_init(&mask, match);
2005     /* Make sure wc does not have metadata. */
2006     ovs_assert(!FLOWMAP_HAS_FIELD(&mask.mf.map, metadata)
2007                && !FLOWMAP_HAS_FIELD(&mask.mf.map, regs));
2008
2009     /* Do not allocate extra space. */
2010     flow = xmalloc(sizeof *flow - sizeof flow->cr.flow.mf + mask.len);
2011     memset(&flow->stats, 0, sizeof flow->stats);
2012     flow->dead = false;
2013     flow->batch = NULL;
2014     *CONST_CAST(unsigned *, &flow->pmd_id) = pmd->core_id;
2015     *CONST_CAST(struct flow *, &flow->flow) = match->flow;
2016     *CONST_CAST(ovs_u128 *, &flow->ufid) = *ufid;
2017     ovs_refcount_init(&flow->ref_cnt);
2018     ovsrcu_set(&flow->actions, dp_netdev_actions_create(actions, actions_len));
2019
2020     netdev_flow_key_init_masked(&flow->cr.flow, &match->flow, &mask);
2021     dpcls_insert(&pmd->cls, &flow->cr, &mask);
2022
2023     cmap_insert(&pmd->flow_table, CONST_CAST(struct cmap_node *, &flow->node),
2024                 dp_netdev_flow_hash(&flow->ufid));
2025
2026     if (OVS_UNLIKELY(VLOG_IS_DBG_ENABLED())) {
2027         struct match match;
2028         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2029
2030         match.tun_md.valid = false;
2031         match.flow = flow->flow;
2032         miniflow_expand(&flow->cr.mask->mf, &match.wc.masks);
2033
2034         ds_put_cstr(&ds, "flow_add: ");
2035         odp_format_ufid(ufid, &ds);
2036         ds_put_cstr(&ds, " ");
2037         match_format(&match, &ds, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
2038         ds_put_cstr(&ds, ", actions:");
2039         format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
2040
2041         VLOG_DBG_RL(&upcall_rl, "%s", ds_cstr(&ds));
2042
2043         ds_destroy(&ds);
2044     }
2045
2046     return flow;
2047 }
2048
2049 static int
2050 dpif_netdev_flow_put(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_put *put)
2051 {
2052     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2053     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
2054     struct netdev_flow_key key;
2055     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2056     struct match match;
2057     ovs_u128 ufid;
2058     unsigned pmd_id = put->pmd_id == PMD_ID_NULL
2059                       ? NON_PMD_CORE_ID : put->pmd_id;
2060     int error;
2061
2062     error = dpif_netdev_flow_from_nlattrs(put->key, put->key_len, &match.flow);
2063     if (error) {
2064         return error;
2065     }
2066     error = dpif_netdev_mask_from_nlattrs(put->key, put->key_len,
2067                                           put->mask, put->mask_len,
2068                                           &match.flow, &match.wc);
2069     if (error) {
2070         return error;
2071     }
2072
2073     pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, pmd_id);
2074     if (!pmd) {
2075         return EINVAL;
2076     }
2077
2078     /* Must produce a netdev_flow_key for lookup.
2079      * This interface is no longer performance critical, since it is not used
2080      * for upcall processing any more. */
2081     netdev_flow_key_from_flow(&key, &match.flow);
2082
2083     if (put->ufid) {
2084         ufid = *put->ufid;
2085     } else {
2086         dpif_flow_hash(dpif, &match.flow, sizeof match.flow, &ufid);
2087     }
2088
2089     ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
2090     netdev_flow = dp_netdev_pmd_lookup_flow(pmd, &key);
2091     if (!netdev_flow) {
2092         if (put->flags & DPIF_FP_CREATE) {
2093             if (cmap_count(&pmd->flow_table) < MAX_FLOWS) {
2094                 if (put->stats) {
2095                     memset(put->stats, 0, sizeof *put->stats);
2096                 }
2097                 dp_netdev_flow_add(pmd, &match, &ufid, put->actions,
2098                                    put->actions_len);
2099                 error = 0;
2100             } else {
2101                 error = EFBIG;
2102             }
2103         } else {
2104             error = ENOENT;
2105         }
2106     } else {
2107         if (put->flags & DPIF_FP_MODIFY
2108             && flow_equal(&match.flow, &netdev_flow->flow)) {
2109             struct dp_netdev_actions *new_actions;
2110             struct dp_netdev_actions *old_actions;
2111
2112             new_actions = dp_netdev_actions_create(put->actions,
2113                                                    put->actions_len);
2114
2115             old_actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
2116             ovsrcu_set(&netdev_flow->actions, new_actions);
2117
2118             if (put->stats) {
2119                 get_dpif_flow_stats(netdev_flow, put->stats);
2120             }
2121             if (put->flags & DPIF_FP_ZERO_STATS) {
2122                 /* XXX: The userspace datapath uses thread local statistics
2123                  * (for flows), which should be updated only by the owning
2124                  * thread.  Since we cannot write on stats memory here,
2125                  * we choose not to support this flag.  Please note:
2126                  * - This feature is currently used only by dpctl commands with
2127                  *   option --clear.
2128                  * - Should the need arise, this operation can be implemented
2129                  *   by keeping a base value (to be update here) for each
2130                  *   counter, and subtracting it before outputting the stats */
2131                 error = EOPNOTSUPP;
2132             }
2133
2134             ovsrcu_postpone(dp_netdev_actions_free, old_actions);
2135         } else if (put->flags & DPIF_FP_CREATE) {
2136             error = EEXIST;
2137         } else {
2138             /* Overlapping flow. */
2139             error = EINVAL;
2140         }
2141     }
2142     ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
2143     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2144
2145     return error;
2146 }
2147
2148 static int
2149 dpif_netdev_flow_del(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_del *del)
2150 {
2151     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2152     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
2153     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2154     unsigned pmd_id = del->pmd_id == PMD_ID_NULL
2155                       ? NON_PMD_CORE_ID : del->pmd_id;
2156     int error = 0;
2157
2158     pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, pmd_id);
2159     if (!pmd) {
2160         return EINVAL;
2161     }
2162
2163     ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
2164     netdev_flow = dp_netdev_pmd_find_flow(pmd, del->ufid, del->key,
2165                                           del->key_len);
2166     if (netdev_flow) {
2167         if (del->stats) {
2168             get_dpif_flow_stats(netdev_flow, del->stats);
2169         }
2170         dp_netdev_pmd_remove_flow(pmd, netdev_flow);
2171     } else {
2172         error = ENOENT;
2173     }
2174     ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
2175     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2176
2177     return error;
2178 }
2179
2180 struct dpif_netdev_flow_dump {
2181     struct dpif_flow_dump up;
2182     struct cmap_position poll_thread_pos;
2183     struct cmap_position flow_pos;
2184     struct dp_netdev_pmd_thread *cur_pmd;
2185     int status;
2186     struct ovs_mutex mutex;
2187 };
2188
2189 static struct dpif_netdev_flow_dump *
2190 dpif_netdev_flow_dump_cast(struct dpif_flow_dump *dump)
2191 {
2192     return CONTAINER_OF(dump, struct dpif_netdev_flow_dump, up);
2193 }
2194
2195 static struct dpif_flow_dump *
2196 dpif_netdev_flow_dump_create(const struct dpif *dpif_, bool terse)
2197 {
2198     struct dpif_netdev_flow_dump *dump;
2199
2200     dump = xzalloc(sizeof *dump);
2201     dpif_flow_dump_init(&dump->up, dpif_);
2202     dump->up.terse = terse;
2203     ovs_mutex_init(&dump->mutex);
2204
2205     return &dump->up;
2206 }
2207
2208 static int
2209 dpif_netdev_flow_dump_destroy(struct dpif_flow_dump *dump_)
2210 {
2211     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = dpif_netdev_flow_dump_cast(dump_);
2212
2213     ovs_mutex_destroy(&dump->mutex);
2214     free(dump);
2215     return 0;
2216 }
2217
2218 struct dpif_netdev_flow_dump_thread {
2219     struct dpif_flow_dump_thread up;
2220     struct dpif_netdev_flow_dump *dump;
2221     struct odputil_keybuf keybuf[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
2222     struct odputil_keybuf maskbuf[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
2223 };
2224
2225 static struct dpif_netdev_flow_dump_thread *
2226 dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(struct dpif_flow_dump_thread *thread)
2227 {
2228     return CONTAINER_OF(thread, struct dpif_netdev_flow_dump_thread, up);
2229 }
2230
2231 static struct dpif_flow_dump_thread *
2232 dpif_netdev_flow_dump_thread_create(struct dpif_flow_dump *dump_)
2233 {
2234     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = dpif_netdev_flow_dump_cast(dump_);
2235     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread;
2236
2237     thread = xmalloc(sizeof *thread);
2238     dpif_flow_dump_thread_init(&thread->up, &dump->up);
2239     thread->dump = dump;
2240     return &thread->up;
2241 }
2242
2243 static void
2244 dpif_netdev_flow_dump_thread_destroy(struct dpif_flow_dump_thread *thread_)
2245 {
2246     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread
2247         = dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(thread_);
2248
2249     free(thread);
2250 }
2251
2252 static int
2253 dpif_netdev_flow_dump_next(struct dpif_flow_dump_thread *thread_,
2254                            struct dpif_flow *flows, int max_flows)
2255 {
2256     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread
2257         = dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(thread_);
2258     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = thread->dump;
2259     struct dp_netdev_flow *netdev_flows[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
2260     int n_flows = 0;
2261     int i;
2262
2263     ovs_mutex_lock(&dump->mutex);
2264     if (!dump->status) {
2265         struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(thread->up.dpif);
2266         struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(&dpif->dpif);
2267         struct dp_netdev_pmd_thread *pmd = dump->cur_pmd;
2268         int flow_limit = MIN(max_flows, FLOW_DUMP_MAX_BATCH);
2269
2270         /* First call to dump_next(), extracts the first pmd thread.
2271          * If there is no pmd thread, returns immediately. */
2272         if (!pmd) {
2273             pmd = dp_netdev_pmd_get_next(dp, &dump->poll_thread_pos);
2274             if (!pmd) {
2275                 ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
2276                 return n_flows;
2277
2278             }
2279         }
2280
2281         do {
2282             for (n_flows = 0; n_flows < flow_limit; n_flows++) {
2283                 struct cmap_node *node;
2284
2285                 node = cmap_next_position(&pmd->flow_table, &dump->flow_pos);
2286                 if (!node) {
2287                     break;
2288                 }
2289                 netdev_flows[n_flows] = CONTAINER_OF(node,
2290                                                      struct dp_netdev_flow,
2291                                                      node);
2292             }
2293             /* When finishing dumping the current pmd thread, moves to
2294              * the next. */
2295             if (n_flows < flow_limit) {
2296                 memset(&dump->flow_pos, 0, sizeof dump->flow_pos);
2297                 dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2298                 pmd = dp_netdev_pmd_get_next(dp, &dump->poll_thread_pos);
2299                 if (!pmd) {
2300                     dump->status = EOF;
2301                     break;
2302                 }
2303             }
2304             /* Keeps the reference to next caller. */
2305             dump->cur_pmd = pmd;
2306
2307             /* If the current dump is empty, do not exit the loop, since the
2308              * remaining pmds could have flows to be dumped.  Just dumps again
2309              * on the new 'pmd'. */
2310         } while (!n_flows);
2311     }
2312     ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
2313
2314     for (i = 0; i < n_flows; i++) {
2315         struct odputil_keybuf *maskbuf = &thread->maskbuf[i];
2316         struct odputil_keybuf *keybuf = &thread->keybuf[i];
2317         struct dp_netdev_flow *netdev_flow = netdev_flows[i];
2318         struct dpif_flow *f = &flows[i];
2319         struct ofpbuf key, mask;
2320
2321         ofpbuf_use_stack(&key, keybuf, sizeof *keybuf);
2322         ofpbuf_use_stack(&mask, maskbuf, sizeof *maskbuf);
2323         dp_netdev_flow_to_dpif_flow(netdev_flow, &key, &mask, f,
2324                                     dump->up.terse);
2325     }
2326
2327     return n_flows;
2328 }
2329
2330 static int
2331 dpif_netdev_execute(struct dpif *dpif, struct dpif_execute *execute)
2332     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2333 {
2334     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2335     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2336     struct dp_packet *pp;
2337
2338     if (dp_packet_size(execute->packet) < ETH_HEADER_LEN ||
2339         dp_packet_size(execute->packet) > UINT16_MAX) {
2340         return EINVAL;
2341     }
2342
2343     /* Tries finding the 'pmd'.  If NULL is returned, that means
2344      * the current thread is a non-pmd thread and should use
2345      * dp_netdev_get_pmd(dp, NON_PMD_CORE_ID). */
2346     pmd = ovsthread_getspecific(dp->per_pmd_key);
2347     if (!pmd) {
2348         pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, NON_PMD_CORE_ID);
2349     }
2350
2351     /* If the current thread is non-pmd thread, acquires
2352      * the 'non_pmd_mutex'. */
2353     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2354         ovs_mutex_lock(&dp->non_pmd_mutex);
2355         ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
2356     }
2357
2358     pp = execute->packet;
2359     dp_netdev_execute_actions(pmd, &pp, 1, false, execute->actions,
2360                               execute->actions_len);
2361     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2362         dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2363         ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
2364         ovs_mutex_unlock(&dp->non_pmd_mutex);
2365     }
2366
2367     return 0;
2368 }
2369
2370 static void
2371 dpif_netdev_operate(struct dpif *dpif, struct dpif_op **ops, size_t n_ops)
2372 {
2373     size_t i;
2374
2375     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
2376         struct dpif_op *op = ops[i];
2377
2378         switch (op->type) {
2379         case DPIF_OP_FLOW_PUT:
2380             op->error = dpif_netdev_flow_put(dpif, &op->u.flow_put);
2381             break;
2382
2383         case DPIF_OP_FLOW_DEL:
2384             op->error = dpif_netdev_flow_del(dpif, &op->u.flow_del);
2385             break;
2386
2387         case DPIF_OP_EXECUTE:
2388             op->error = dpif_netdev_execute(dpif, &op->u.execute);
2389             break;
2390
2391         case DPIF_OP_FLOW_GET:
2392             op->error = dpif_netdev_flow_get(dpif, &op->u.flow_get);
2393             break;
2394         }
2395     }
2396 }
2397
2398 /* Returns true if the configuration for rx queues or cpu mask
2399  * is changed. */
2400 static bool
2401 pmd_config_changed(const struct dp_netdev *dp, size_t rxqs, const char *cmask)
2402 {
2403     if (dp->n_dpdk_rxqs != rxqs) {
2404         return true;
2405     } else {
2406         if (dp->pmd_cmask != NULL && cmask != NULL) {
2407             return strcmp(dp->pmd_cmask, cmask);
2408         } else {
2409             return (dp->pmd_cmask != NULL || cmask != NULL);
2410         }
2411     }
2412 }
2413
2414 /* Resets pmd threads if the configuration for 'rxq's or cpu mask changes. */
2415 static int
2416 dpif_netdev_pmd_set(struct dpif *dpif, unsigned int n_rxqs, const char *cmask)
2417 {
2418     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2419
2420     if (pmd_config_changed(dp, n_rxqs, cmask)) {
2421         struct dp_netdev_port *port;
2422
2423         dp_netdev_destroy_all_pmds(dp);
2424
2425         CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2426             if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
2427                 int i, err;
2428
2429                 /* Closes the existing 'rxq's. */
2430                 for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2431                     netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
2432                     port->rxq[i] = NULL;
2433                 }
2434
2435                 /* Sets the new rx queue config.  */
2436                 err = netdev_set_multiq(port->netdev,
2437                                         ovs_numa_get_n_cores() + 1,
2438                                         n_rxqs);
2439                 if (err && (err != EOPNOTSUPP)) {
2440                     VLOG_ERR("Failed to set dpdk interface %s rx_queue to:"
2441                              " %u", netdev_get_name(port->netdev),
2442                              n_rxqs);
2443                     return err;
2444                 }
2445
2446                 /* If the set_multiq() above succeeds, reopens the 'rxq's. */
2447                 port->rxq = xrealloc(port->rxq, sizeof *port->rxq
2448                                      * netdev_n_rxq(port->netdev));
2449                 for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2450                     netdev_rxq_open(port->netdev, &port->rxq[i], i);
2451                 }
2452             }
2453         }
2454         dp->n_dpdk_rxqs = n_rxqs;
2455
2456         /* Reconfigures the cpu mask. */
2457         ovs_numa_set_cpu_mask(cmask);
2458         free(dp->pmd_cmask);
2459         dp->pmd_cmask = cmask ? xstrdup(cmask) : NULL;
2460
2461         /* Restores the non-pmd. */
2462         dp_netdev_set_nonpmd(dp);
2463         /* Restores all pmd threads. */
2464         dp_netdev_reset_pmd_threads(dp);
2465     }
2466
2467     return 0;
2468 }
2469
2470 static int
2471 dpif_netdev_queue_to_priority(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED,
2472                               uint32_t queue_id, uint32_t *priority)
2473 {
2474     *priority = queue_id;
2475     return 0;
2476 }
2477
2478 \f
2479 /* Creates and returns a new 'struct dp_netdev_actions', whose actions are
2480  * a copy of the 'ofpacts_len' bytes of 'ofpacts'. */
2481 struct dp_netdev_actions *
2482 dp_netdev_actions_create(const struct nlattr *actions, size_t size)
2483 {
2484     struct dp_netdev_actions *netdev_actions;
2485
2486     netdev_actions = xmalloc(sizeof *netdev_actions + size);
2487     memcpy(netdev_actions->actions, actions, size);
2488     netdev_actions->size = size;
2489
2490     return netdev_actions;
2491 }
2492
2493 struct dp_netdev_actions *
2494 dp_netdev_flow_get_actions(const struct dp_netdev_flow *flow)
2495 {
2496     return ovsrcu_get(struct dp_netdev_actions *, &flow->actions);
2497 }
2498
2499 static void
2500 dp_netdev_actions_free(struct dp_netdev_actions *actions)
2501 {
2502     free(actions);
2503 }
2504 \f
2505 static inline unsigned long long
2506 cycles_counter(void)
2507 {
2508 #ifdef DPDK_NETDEV
2509     return rte_get_tsc_cycles();
2510 #else
2511     return 0;
2512 #endif
2513 }
2514
2515 /* Fake mutex to make sure that the calls to cycles_count_* are balanced */
2516 extern struct ovs_mutex cycles_counter_fake_mutex;
2517
2518 /* Start counting cycles.  Must be followed by 'cycles_count_end()' */
2519 static inline void
2520 cycles_count_start(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2521     OVS_ACQUIRES(&cycles_counter_fake_mutex)
2522     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2523 {
2524     pmd->last_cycles = cycles_counter();
2525 }
2526
2527 /* Stop counting cycles and add them to the counter 'type' */
2528 static inline void
2529 cycles_count_end(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2530                  enum pmd_cycles_counter_type type)
2531     OVS_RELEASES(&cycles_counter_fake_mutex)
2532     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2533 {
2534     unsigned long long interval = cycles_counter() - pmd->last_cycles;
2535
2536     non_atomic_ullong_add(&pmd->cycles.n[type], interval);
2537 }
2538
2539 static void
2540 dp_netdev_process_rxq_port(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2541                            struct dp_netdev_port *port,
2542                            struct netdev_rxq *rxq)
2543 {
2544     struct dp_packet *packets[NETDEV_MAX_BURST];
2545     int error, cnt;
2546
2547     cycles_count_start(pmd);
2548     error = netdev_rxq_recv(rxq, packets, &cnt);
2549     cycles_count_end(pmd, PMD_CYCLES_POLLING);
2550     if (!error) {
2551         int i;
2552
2553         *recirc_depth_get() = 0;
2554
2555         /* XXX: initialize md in netdev implementation. */
2556         for (i = 0; i < cnt; i++) {
2557             pkt_metadata_init(&packets[i]->md, port->port_no);
2558         }
2559         cycles_count_start(pmd);
2560         dp_netdev_input(pmd, packets, cnt);
2561         cycles_count_end(pmd, PMD_CYCLES_PROCESSING);
2562     } else if (error != EAGAIN && error != EOPNOTSUPP) {
2563         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2564
2565         VLOG_ERR_RL(&rl, "error receiving data from %s: %s",
2566                     netdev_get_name(port->netdev), ovs_strerror(error));
2567     }
2568 }
2569
2570 /* Return true if needs to revalidate datapath flows. */
2571 static bool
2572 dpif_netdev_run(struct dpif *dpif)
2573 {
2574     struct dp_netdev_port *port;
2575     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2576     struct dp_netdev_pmd_thread *non_pmd = dp_netdev_get_pmd(dp,
2577                                                              NON_PMD_CORE_ID);
2578     uint64_t new_tnl_seq;
2579
2580     ovs_mutex_lock(&dp->non_pmd_mutex);
2581     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2582         if (!netdev_is_pmd(port->netdev)) {
2583             int i;
2584
2585             for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2586                 dp_netdev_process_rxq_port(non_pmd, port, port->rxq[i]);
2587             }
2588         }
2589     }
2590     ovs_mutex_unlock(&dp->non_pmd_mutex);
2591     dp_netdev_pmd_unref(non_pmd);
2592
2593     tnl_neigh_cache_run();
2594     tnl_port_map_run();
2595     new_tnl_seq = seq_read(tnl_conf_seq);
2596
2597     if (dp->last_tnl_conf_seq != new_tnl_seq) {
2598         dp->last_tnl_conf_seq = new_tnl_seq;
2599         return true;
2600     }
2601     return false;
2602 }
2603
2604 static void
2605 dpif_netdev_wait(struct dpif *dpif)
2606 {
2607     struct dp_netdev_port *port;
2608     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2609
2610     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
2611     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2612         if (!netdev_is_pmd(port->netdev)) {
2613             int i;
2614
2615             for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2616                 netdev_rxq_wait(port->rxq[i]);
2617             }
2618         }
2619     }
2620     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
2621     seq_wait(tnl_conf_seq, dp->last_tnl_conf_seq);
2622 }
2623
2624 static int
2625 pmd_load_queues(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2626                 struct rxq_poll **ppoll_list, int poll_cnt)
2627     OVS_REQUIRES(pmd->poll_mutex)
2628 {
2629     struct rxq_poll *poll_list = *ppoll_list;
2630     struct rxq_poll *poll;
2631     int i;
2632
2633     for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
2634         port_unref(poll_list[i].port);
2635     }
2636
2637     poll_list = xrealloc(poll_list, pmd->poll_cnt * sizeof *poll_list);
2638
2639     i = 0;
2640     LIST_FOR_EACH (poll, node, &pmd->poll_list) {
2641         port_ref(poll->port);
2642         poll_list[i++] = *poll;
2643     }
2644
2645     *ppoll_list = poll_list;
2646     return pmd->poll_cnt;
2647 }
2648
2649 static void *
2650 pmd_thread_main(void *f_)
2651 {
2652     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd = f_;
2653     unsigned int lc = 0;
2654     struct rxq_poll *poll_list;
2655     unsigned int port_seq = PMD_INITIAL_SEQ;
2656     int poll_cnt;
2657     int i;
2658
2659     poll_cnt = 0;
2660     poll_list = NULL;
2661
2662     /* Stores the pmd thread's 'pmd' to 'per_pmd_key'. */
2663     ovsthread_setspecific(pmd->dp->per_pmd_key, pmd);
2664     pmd_thread_setaffinity_cpu(pmd->core_id);
2665 reload:
2666     emc_cache_init(&pmd->flow_cache);
2667
2668     ovs_mutex_lock(&pmd->poll_mutex);
2669     poll_cnt = pmd_load_queues(pmd, &poll_list, poll_cnt);
2670     ovs_mutex_unlock(&pmd->poll_mutex);
2671
2672     /* List port/core affinity */
2673     for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
2674        VLOG_INFO("Core %d processing port \'%s\'\n", pmd->core_id,
2675                  netdev_get_name(poll_list[i].port->netdev));
2676     }
2677
2678     /* Signal here to make sure the pmd finishes
2679      * reloading the updated configuration. */
2680     dp_netdev_pmd_reload_done(pmd);
2681
2682     for (;;) {
2683         for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
2684             dp_netdev_process_rxq_port(pmd, poll_list[i].port, poll_list[i].rx);
2685         }
2686
2687         if (lc++ > 1024) {
2688             unsigned int seq;
2689
2690             lc = 0;
2691
2692             emc_cache_slow_sweep(&pmd->flow_cache);
2693             coverage_try_clear();
2694             ovsrcu_quiesce();
2695
2696             atomic_read_relaxed(&pmd->change_seq, &seq);
2697             if (seq != port_seq) {
2698                 port_seq = seq;
2699                 break;
2700             }
2701         }
2702     }
2703
2704     emc_cache_uninit(&pmd->flow_cache);
2705
2706     if (!latch_is_set(&pmd->exit_latch)){
2707         goto reload;
2708     }
2709
2710     for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
2711         port_unref(poll_list[i].port);
2712     }
2713
2714     dp_netdev_pmd_reload_done(pmd);
2715
2716     free(poll_list);
2717     return NULL;
2718 }
2719
2720 static void
2721 dp_netdev_disable_upcall(struct dp_netdev *dp)
2722     OVS_ACQUIRES(dp->upcall_rwlock)
2723 {
2724     fat_rwlock_wrlock(&dp->upcall_rwlock);
2725 }
2726
2727 static void
2728 dpif_netdev_disable_upcall(struct dpif *dpif)
2729     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2730 {
2731     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2732     dp_netdev_disable_upcall(dp);
2733 }
2734
2735 static void
2736 dp_netdev_enable_upcall(struct dp_netdev *dp)
2737     OVS_RELEASES(dp->upcall_rwlock)
2738 {
2739     fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
2740 }
2741
2742 static void
2743 dpif_netdev_enable_upcall(struct dpif *dpif)
2744     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2745 {
2746     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2747     dp_netdev_enable_upcall(dp);
2748 }
2749
2750 static void
2751 dp_netdev_pmd_reload_done(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2752 {
2753     ovs_mutex_lock(&pmd->cond_mutex);
2754     xpthread_cond_signal(&pmd->cond);
2755     ovs_mutex_unlock(&pmd->cond_mutex);
2756 }
2757
2758 /* Finds and refs the dp_netdev_pmd_thread on core 'core_id'.  Returns
2759  * the pointer if succeeds, otherwise, NULL.
2760  *
2761  * Caller must unrefs the returned reference.  */
2762 static struct dp_netdev_pmd_thread *
2763 dp_netdev_get_pmd(struct dp_netdev *dp, unsigned core_id)
2764 {
2765     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2766     const struct cmap_node *pnode;
2767
2768     pnode = cmap_find(&dp->poll_threads, hash_int(core_id, 0));
2769     if (!pnode) {
2770         return NULL;
2771     }
2772     pmd = CONTAINER_OF(pnode, struct dp_netdev_pmd_thread, node);
2773
2774     return dp_netdev_pmd_try_ref(pmd) ? pmd : NULL;
2775 }
2776
2777 /* Sets the 'struct dp_netdev_pmd_thread' for non-pmd threads. */
2778 static void
2779 dp_netdev_set_nonpmd(struct dp_netdev *dp)
2780 {
2781     struct dp_netdev_pmd_thread *non_pmd;
2782
2783     non_pmd = xzalloc(sizeof *non_pmd);
2784     dp_netdev_configure_pmd(non_pmd, dp, 0, NON_PMD_CORE_ID,
2785                             OVS_NUMA_UNSPEC);
2786 }
2787
2788 /* Caller must have valid pointer to 'pmd'. */
2789 static bool
2790 dp_netdev_pmd_try_ref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2791 {
2792     return ovs_refcount_try_ref_rcu(&pmd->ref_cnt);
2793 }
2794
2795 static void
2796 dp_netdev_pmd_unref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2797 {
2798     if (pmd && ovs_refcount_unref(&pmd->ref_cnt) == 1) {
2799         ovsrcu_postpone(dp_netdev_destroy_pmd, pmd);
2800     }
2801 }
2802
2803 /* Given cmap position 'pos', tries to ref the next node.  If try_ref()
2804  * fails, keeps checking for next node until reaching the end of cmap.
2805  *
2806  * Caller must unrefs the returned reference. */
2807 static struct dp_netdev_pmd_thread *
2808 dp_netdev_pmd_get_next(struct dp_netdev *dp, struct cmap_position *pos)
2809 {
2810     struct dp_netdev_pmd_thread *next;
2811
2812     do {
2813         struct cmap_node *node;
2814
2815         node = cmap_next_position(&dp->poll_threads, pos);
2816         next = node ? CONTAINER_OF(node, struct dp_netdev_pmd_thread, node)
2817             : NULL;
2818     } while (next && !dp_netdev_pmd_try_ref(next));
2819
2820     return next;
2821 }
2822
2823 static int
2824 core_id_to_qid(unsigned core_id)
2825 {
2826     if (core_id != NON_PMD_CORE_ID) {
2827         return core_id;
2828     } else {
2829         return ovs_numa_get_n_cores();
2830     }
2831 }
2832
2833 /* Configures the 'pmd' based on the input argument. */
2834 static void
2835 dp_netdev_configure_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, struct dp_netdev *dp,
2836                         int index, unsigned core_id, int numa_id)
2837 {
2838     pmd->dp = dp;
2839     pmd->index = index;
2840     pmd->core_id = core_id;
2841     pmd->tx_qid = core_id_to_qid(core_id);
2842     pmd->numa_id = numa_id;
2843     pmd->poll_cnt = 0;
2844
2845     ovs_refcount_init(&pmd->ref_cnt);
2846     latch_init(&pmd->exit_latch);
2847     atomic_init(&pmd->change_seq, PMD_INITIAL_SEQ);
2848     xpthread_cond_init(&pmd->cond, NULL);
2849     ovs_mutex_init(&pmd->cond_mutex);
2850     ovs_mutex_init(&pmd->flow_mutex);
2851     ovs_mutex_init(&pmd->poll_mutex);
2852     dpcls_init(&pmd->cls);
2853     cmap_init(&pmd->flow_table);
2854     list_init(&pmd->poll_list);
2855     /* init the 'flow_cache' since there is no
2856      * actual thread created for NON_PMD_CORE_ID. */
2857     if (core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2858         emc_cache_init(&pmd->flow_cache);
2859     }
2860     cmap_insert(&dp->poll_threads, CONST_CAST(struct cmap_node *, &pmd->node),
2861                 hash_int(core_id, 0));
2862 }
2863
2864 static void
2865 dp_netdev_destroy_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2866 {
2867     dp_netdev_pmd_flow_flush(pmd);
2868     dpcls_destroy(&pmd->cls);
2869     cmap_destroy(&pmd->flow_table);
2870     ovs_mutex_destroy(&pmd->flow_mutex);
2871     latch_destroy(&pmd->exit_latch);
2872     xpthread_cond_destroy(&pmd->cond);
2873     ovs_mutex_destroy(&pmd->cond_mutex);
2874     ovs_mutex_destroy(&pmd->poll_mutex);
2875     free(pmd);
2876 }
2877
2878 /* Stops the pmd thread, removes it from the 'dp->poll_threads',
2879  * and unrefs the struct. */
2880 static void
2881 dp_netdev_del_pmd(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2882 {
2883     struct rxq_poll *poll;
2884
2885     /* Uninit the 'flow_cache' since there is
2886      * no actual thread uninit it for NON_PMD_CORE_ID. */
2887     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2888         emc_cache_uninit(&pmd->flow_cache);
2889     } else {
2890         latch_set(&pmd->exit_latch);
2891         dp_netdev_reload_pmd__(pmd);
2892         ovs_numa_unpin_core(pmd->core_id);
2893         xpthread_join(pmd->thread, NULL);
2894     }
2895
2896     /* Unref all ports and free poll_list. */
2897     LIST_FOR_EACH_POP (poll, node, &pmd->poll_list) {
2898         port_unref(poll->port);
2899         free(poll);
2900     }
2901
2902     /* Purges the 'pmd''s flows after stopping the thread, but before
2903      * destroying the flows, so that the flow stats can be collected. */
2904     if (dp->dp_purge_cb) {
2905         dp->dp_purge_cb(dp->dp_purge_aux, pmd->core_id);
2906     }
2907     cmap_remove(&pmd->dp->poll_threads, &pmd->node, hash_int(pmd->core_id, 0));
2908     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2909 }
2910
2911 /* Destroys all pmd threads. */
2912 static void
2913 dp_netdev_destroy_all_pmds(struct dp_netdev *dp)
2914 {
2915     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2916
2917     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
2918         dp_netdev_del_pmd(dp, pmd);
2919     }
2920 }
2921
2922 /* Deletes all pmd threads on numa node 'numa_id'. */
2923 static void
2924 dp_netdev_del_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
2925 {
2926     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2927
2928     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
2929         if (pmd->numa_id == numa_id) {
2930             dp_netdev_del_pmd(dp, pmd);
2931         }
2932     }
2933 }
2934
2935 /* Returns PMD thread from this numa node with fewer rx queues to poll.
2936  * Returns NULL if there is no PMD threads on this numa node.
2937  * Can be called safely only by main thread. */
2938 static struct dp_netdev_pmd_thread *
2939 dp_netdev_less_loaded_pmd_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
2940 {
2941     int min_cnt = -1;
2942     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, *res = NULL;
2943
2944     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
2945         if (pmd->numa_id == numa_id
2946             && (min_cnt > pmd->poll_cnt || res == NULL)) {
2947             min_cnt = pmd->poll_cnt;
2948             res = pmd;
2949         }
2950     }
2951
2952     return res;
2953 }
2954
2955 /* Adds rx queue to poll_list of PMD thread. */
2956 static void
2957 dp_netdev_add_rxq_to_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2958                          struct dp_netdev_port *port, struct netdev_rxq *rx)
2959     OVS_REQUIRES(pmd->poll_mutex)
2960 {
2961     struct rxq_poll *poll = xmalloc(sizeof *poll);
2962
2963     port_ref(port);
2964     poll->port = port;
2965     poll->rx = rx;
2966
2967     list_push_back(&pmd->poll_list, &poll->node);
2968     pmd->poll_cnt++;
2969 }
2970
2971 /* Checks the numa node id of 'netdev' and starts pmd threads for
2972  * the numa node. */
2973 static void
2974 dp_netdev_set_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
2975 {
2976     int n_pmds;
2977
2978     if (!ovs_numa_numa_id_is_valid(numa_id)) {
2979         VLOG_ERR("Cannot create pmd threads due to numa id (%d)"
2980                  "invalid", numa_id);
2981         return ;
2982     }
2983
2984     n_pmds = get_n_pmd_threads_on_numa(dp, numa_id);
2985
2986     /* If there are already pmd threads created for the numa node
2987      * in which 'netdev' is on, do nothing.  Else, creates the
2988      * pmd threads for the numa node. */
2989     if (!n_pmds) {
2990         int can_have, n_unpinned, i, index = 0;
2991         struct dp_netdev_pmd_thread **pmds;
2992         struct dp_netdev_port *port;
2993
2994         n_unpinned = ovs_numa_get_n_unpinned_cores_on_numa(numa_id);
2995         if (!n_unpinned) {
2996             VLOG_ERR("Cannot create pmd threads due to out of unpinned "
2997                      "cores on numa node");
2998             return;
2999         }
3000
3001         /* If cpu mask is specified, uses all unpinned cores, otherwise
3002          * tries creating NR_PMD_THREADS pmd threads. */
3003         can_have = dp->pmd_cmask ? n_unpinned : MIN(n_unpinned, NR_PMD_THREADS);
3004         pmds = xzalloc(can_have * sizeof *pmds);
3005         for (i = 0; i < can_have; i++) {
3006             unsigned core_id = ovs_numa_get_unpinned_core_on_numa(numa_id);
3007             pmds[i] = xzalloc(sizeof **pmds);
3008             dp_netdev_configure_pmd(pmds[i], dp, i, core_id, numa_id);
3009         }
3010
3011         /* Distributes rx queues of this numa node between new pmd threads. */
3012         CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
3013             if (netdev_is_pmd(port->netdev)
3014                 && netdev_get_numa_id(port->netdev) == numa_id) {
3015                 for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
3016                     /* Make thread-safety analyser happy. */
3017                     ovs_mutex_lock(&pmds[index]->poll_mutex);
3018                     dp_netdev_add_rxq_to_pmd(pmds[index], port, port->rxq[i]);
3019                     ovs_mutex_unlock(&pmds[index]->poll_mutex);
3020                     index = (index + 1) % can_have;
3021                 }
3022             }
3023         }
3024
3025         /* Actual start of pmd threads. */
3026         for (i = 0; i < can_have; i++) {
3027             pmds[i]->thread = ovs_thread_create("pmd", pmd_thread_main, pmds[i]);
3028         }
3029         free(pmds);
3030         VLOG_INFO("Created %d pmd threads on numa node %d", can_have, numa_id);
3031     }
3032 }
3033
3034 \f
3035 /* Called after pmd threads config change.  Restarts pmd threads with
3036  * new configuration. */
3037 static void
3038 dp_netdev_reset_pmd_threads(struct dp_netdev *dp)
3039 {
3040     struct dp_netdev_port *port;
3041
3042     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
3043         if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
3044             int numa_id = netdev_get_numa_id(port->netdev);
3045
3046             dp_netdev_set_pmds_on_numa(dp, numa_id);
3047         }
3048     }
3049 }
3050
3051 static char *
3052 dpif_netdev_get_datapath_version(void)
3053 {
3054      return xstrdup("<built-in>");
3055 }
3056
3057 static void
3058 dp_netdev_flow_used(struct dp_netdev_flow *netdev_flow, int cnt, int size,
3059                     uint16_t tcp_flags, long long now)
3060 {
3061     uint16_t flags;
3062
3063     atomic_store_relaxed(&netdev_flow->stats.used, now);
3064     non_atomic_ullong_add(&netdev_flow->stats.packet_count, cnt);
3065     non_atomic_ullong_add(&netdev_flow->stats.byte_count, size);
3066     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.tcp_flags, &flags);
3067     flags |= tcp_flags;
3068     atomic_store_relaxed(&netdev_flow->stats.tcp_flags, flags);
3069 }
3070
3071 static void
3072 dp_netdev_count_packet(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3073                        enum dp_stat_type type, int cnt)
3074 {
3075     non_atomic_ullong_add(&pmd->stats.n[type], cnt);
3076 }
3077
3078 static int
3079 dp_netdev_upcall(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, struct dp_packet *packet_,
3080                  struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc, ovs_u128 *ufid,
3081                  enum dpif_upcall_type type, const struct nlattr *userdata,
3082                  struct ofpbuf *actions, struct ofpbuf *put_actions)
3083 {
3084     struct dp_netdev *dp = pmd->dp;
3085     struct flow_tnl orig_tunnel;
3086     int err;
3087
3088     if (OVS_UNLIKELY(!dp->upcall_cb)) {
3089         return ENODEV;
3090     }
3091
3092     /* Upcall processing expects the Geneve options to be in the translated
3093      * format but we need to retain the raw format for datapath use. */
3094     orig_tunnel.flags = flow->tunnel.flags;
3095     if (flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_F_UDPIF) {
3096         orig_tunnel.metadata.present.len = flow->tunnel.metadata.present.len;
3097         memcpy(orig_tunnel.metadata.opts.gnv, flow->tunnel.metadata.opts.gnv,
3098                flow->tunnel.metadata.present.len);
3099         err = tun_metadata_from_geneve_udpif(&orig_tunnel, &orig_tunnel,
3100                                              &flow->tunnel);
3101         if (err) {
3102             return err;
3103         }
3104     }
3105
3106     if (OVS_UNLIKELY(!VLOG_DROP_DBG(&upcall_rl))) {
3107         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
3108         char *packet_str;
3109         struct ofpbuf key;
3110         struct odp_flow_key_parms odp_parms = {
3111             .flow = flow,
3112             .mask = &wc->masks,
3113             .odp_in_port = flow->in_port.odp_port,
3114             .support = dp_netdev_support,
3115         };
3116
3117         ofpbuf_init(&key, 0);
3118         odp_flow_key_from_flow(&odp_parms, &key);
3119         packet_str = ofp_packet_to_string(dp_packet_data(packet_),
3120                                           dp_packet_size(packet_));
3121
3122         odp_flow_key_format(key.data, key.size, &ds);
3123
3124         VLOG_DBG("%s: %s upcall:\n%s\n%s", dp->name,
3125                  dpif_upcall_type_to_string(type), ds_cstr(&ds), packet_str);
3126
3127         ofpbuf_uninit(&key);
3128         free(packet_str);
3129
3130         ds_destroy(&ds);
3131     }
3132
3133     err = dp->upcall_cb(packet_, flow, ufid, pmd->core_id, type, userdata,
3134                         actions, wc, put_actions, dp->upcall_aux);
3135     if (err && err != ENOSPC) {
3136         return err;
3137     }
3138
3139     /* Translate tunnel metadata masks to datapath format. */
3140     if (wc) {
3141         if (wc->masks.tunnel.metadata.present.map) {
3142             struct geneve_opt opts[TLV_TOT_OPT_SIZE /
3143                                    sizeof(struct geneve_opt)];
3144
3145             if (orig_tunnel.flags & FLOW_TNL_F_UDPIF) {
3146                 tun_metadata_to_geneve_udpif_mask(&flow->tunnel,
3147                                                   &wc->masks.tunnel,
3148                                                   orig_tunnel.metadata.opts.gnv,
3149                                                   orig_tunnel.metadata.present.len,
3150                                                   opts);
3151             } else {
3152                 orig_tunnel.metadata.present.len = 0;
3153             }
3154
3155             memset(&wc->masks.tunnel.metadata, 0,
3156                    sizeof wc->masks.tunnel.metadata);
3157             memcpy(&wc->masks.tunnel.metadata.opts.gnv, opts,
3158                    orig_tunnel.metadata.present.len);
3159         }
3160         wc->masks.tunnel.metadata.present.len = 0xff;
3161     }
3162
3163     /* Restore tunnel metadata. We need to use the saved options to ensure
3164      * that any unknown options are not lost. The generated mask will have
3165      * the same structure, matching on types and lengths but wildcarding
3166      * option data we don't care about. */
3167     if (orig_tunnel.flags & FLOW_TNL_F_UDPIF) {
3168         memcpy(&flow->tunnel.metadata.opts.gnv, orig_tunnel.metadata.opts.gnv,
3169                orig_tunnel.metadata.present.len);
3170         flow->tunnel.metadata.present.len = orig_tunnel.metadata.present.len;
3171         flow->tunnel.flags |= FLOW_TNL_F_UDPIF;
3172     }
3173
3174     return err;
3175 }
3176
3177 static inline uint32_t
3178 dpif_netdev_packet_get_rss_hash(struct dp_packet *packet,
3179                                 const struct miniflow *mf)
3180 {
3181     uint32_t hash, recirc_depth;
3182
3183     if (OVS_LIKELY(dp_packet_rss_valid(packet))) {
3184         hash = dp_packet_get_rss_hash(packet);
3185     } else {
3186         hash = miniflow_hash_5tuple(mf, 0);
3187         dp_packet_set_rss_hash(packet, hash);
3188     }
3189
3190     /* The RSS hash must account for the recirculation depth to avoid
3191      * collisions in the exact match cache */
3192     recirc_depth = *recirc_depth_get_unsafe();
3193     if (OVS_UNLIKELY(recirc_depth)) {
3194         hash = hash_finish(hash, recirc_depth);
3195         dp_packet_set_rss_hash(packet, hash);
3196     }
3197     return hash;
3198 }
3199
3200 struct packet_batch {
3201     unsigned int packet_count;
3202     unsigned int byte_count;
3203     uint16_t tcp_flags;
3204
3205     struct dp_netdev_flow *flow;
3206
3207     struct dp_packet *packets[NETDEV_MAX_BURST];
3208 };
3209
3210 static inline void
3211 packet_batch_update(struct packet_batch *batch, struct dp_packet *packet,
3212                     const struct miniflow *mf)
3213 {
3214     batch->tcp_flags |= miniflow_get_tcp_flags(mf);
3215     batch->packets[batch->packet_count++] = packet;
3216     batch->byte_count += dp_packet_size(packet);
3217 }
3218
3219 static inline void
3220 packet_batch_init(struct packet_batch *batch, struct dp_netdev_flow *flow)
3221 {
3222     flow->batch = batch;
3223
3224     batch->flow = flow;
3225     batch->packet_count = 0;
3226     batch->byte_count = 0;
3227     batch->tcp_flags = 0;
3228 }
3229
3230 static inline void
3231 packet_batch_execute(struct packet_batch *batch,
3232                      struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3233                      long long now)
3234 {
3235     struct dp_netdev_actions *actions;
3236     struct dp_netdev_flow *flow = batch->flow;
3237
3238     dp_netdev_flow_used(flow, batch->packet_count, batch->byte_count,
3239                         batch->tcp_flags, now);
3240
3241     actions = dp_netdev_flow_get_actions(flow);
3242
3243     dp_netdev_execute_actions(pmd, batch->packets, batch->packet_count, true,
3244                               actions->actions, actions->size);
3245 }
3246
3247 static inline void
3248 dp_netdev_queue_batches(struct dp_packet *pkt,
3249                         struct dp_netdev_flow *flow, const struct miniflow *mf,
3250                         struct packet_batch *batches, size_t *n_batches)
3251 {
3252     struct packet_batch *batch = flow->batch;
3253
3254     if (OVS_LIKELY(batch)) {
3255         packet_batch_update(batch, pkt, mf);
3256         return;
3257     }
3258
3259     batch = &batches[(*n_batches)++];
3260     packet_batch_init(batch, flow);
3261     packet_batch_update(batch, pkt, mf);
3262 }
3263
3264 static inline void
3265 dp_packet_swap(struct dp_packet **a, struct dp_packet **b)
3266 {
3267     struct dp_packet *tmp = *a;
3268     *a = *b;
3269     *b = tmp;
3270 }
3271
3272 /* Try to process all ('cnt') the 'packets' using only the exact match cache
3273  * 'flow_cache'. If a flow is not found for a packet 'packets[i]', the
3274  * miniflow is copied into 'keys' and the packet pointer is moved at the
3275  * beginning of the 'packets' array.
3276  *
3277  * The function returns the number of packets that needs to be processed in the
3278  * 'packets' array (they have been moved to the beginning of the vector).
3279  */
3280 static inline size_t
3281 emc_processing(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, struct dp_packet **packets,
3282                size_t cnt, struct netdev_flow_key *keys,
3283                struct packet_batch batches[], size_t *n_batches)
3284 {
3285     struct emc_cache *flow_cache = &pmd->flow_cache;
3286     struct netdev_flow_key key;
3287     size_t i, notfound_cnt = 0;
3288
3289     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3290         struct dp_netdev_flow *flow;
3291
3292         if (OVS_UNLIKELY(dp_packet_size(packets[i]) < ETH_HEADER_LEN)) {
3293             dp_packet_delete(packets[i]);
3294             continue;
3295         }
3296
3297         if (i != cnt - 1) {
3298             /* Prefetch next packet data */
3299             OVS_PREFETCH(dp_packet_data(packets[i+1]));
3300         }
3301
3302         miniflow_extract(packets[i], &key.mf);
3303         key.len = 0; /* Not computed yet. */
3304         key.hash = dpif_netdev_packet_get_rss_hash(packets[i], &key.mf);
3305
3306         flow = emc_lookup(flow_cache, &key);
3307         if (OVS_LIKELY(flow)) {
3308             dp_netdev_queue_batches(packets[i], flow, &key.mf, batches,
3309                                     n_batches);
3310         } else {
3311             if (i != notfound_cnt) {
3312                 dp_packet_swap(&packets[i], &packets[notfound_cnt]);
3313             }
3314
3315             keys[notfound_cnt++] = key;
3316         }
3317     }
3318
3319     dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_EXACT_HIT, cnt - notfound_cnt);
3320
3321     return notfound_cnt;
3322 }
3323
3324 static inline void
3325 fast_path_processing(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3326                      struct dp_packet **packets, size_t cnt,
3327                      struct netdev_flow_key *keys,
3328                      struct packet_batch batches[], size_t *n_batches)
3329 {
3330 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
3331     const size_t PKT_ARRAY_SIZE = cnt;
3332 #else
3333     /* Sparse or MSVC doesn't like variable length array. */
3334     enum { PKT_ARRAY_SIZE = NETDEV_MAX_BURST };
3335 #endif
3336     struct dpcls_rule *rules[PKT_ARRAY_SIZE];
3337     struct dp_netdev *dp = pmd->dp;
3338     struct emc_cache *flow_cache = &pmd->flow_cache;
3339     int miss_cnt = 0, lost_cnt = 0;
3340     bool any_miss;
3341     size_t i;
3342
3343     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3344         /* Key length is needed in all the cases, hash computed on demand. */
3345         keys[i].len = netdev_flow_key_size(miniflow_n_values(&keys[i].mf));
3346     }
3347     any_miss = !dpcls_lookup(&pmd->cls, keys, rules, cnt);
3348     if (OVS_UNLIKELY(any_miss) && !fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock)) {
3349         uint64_t actions_stub[512 / 8], slow_stub[512 / 8];
3350         struct ofpbuf actions, put_actions;
3351         ovs_u128 ufid;
3352
3353         ofpbuf_use_stub(&actions, actions_stub, sizeof actions_stub);
3354         ofpbuf_use_stub(&put_actions, slow_stub, sizeof slow_stub);
3355
3356         for (i = 0; i < cnt; i++) {
3357             struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
3358             struct ofpbuf *add_actions;
3359             struct match match;
3360             int error;
3361
3362             if (OVS_LIKELY(rules[i])) {
3363                 continue;
3364             }
3365
3366             /* It's possible that an earlier slow path execution installed
3367              * a rule covering this flow.  In this case, it's a lot cheaper
3368              * to catch it here than execute a miss. */
3369             netdev_flow = dp_netdev_pmd_lookup_flow(pmd, &keys[i]);
3370             if (netdev_flow) {
3371                 rules[i] = &netdev_flow->cr;
3372                 continue;
3373             }
3374
3375             miss_cnt++;
3376
3377             match.tun_md.valid = false;
3378             miniflow_expand(&keys[i].mf, &match.flow);
3379
3380             ofpbuf_clear(&actions);
3381             ofpbuf_clear(&put_actions);
3382
3383             dpif_flow_hash(dp->dpif, &match.flow, sizeof match.flow, &ufid);
3384             error = dp_netdev_upcall(pmd, packets[i], &match.flow, &match.wc,
3385                                      &ufid, DPIF_UC_MISS, NULL, &actions,
3386                                      &put_actions);
3387             if (OVS_UNLIKELY(error && error != ENOSPC)) {
3388                 dp_packet_delete(packets[i]);
3389                 lost_cnt++;
3390                 continue;
3391             }
3392
3393             /* The Netlink encoding of datapath flow keys cannot express
3394              * wildcarding the presence of a VLAN tag. Instead, a missing VLAN
3395              * tag is interpreted as exact match on the fact that there is no
3396              * VLAN.  Unless we refactor a lot of code that translates between
3397              * Netlink and struct flow representations, we have to do the same
3398              * here. */
3399             if (!match.wc.masks.vlan_tci) {
3400                 match.wc.masks.vlan_tci = htons(0xffff);
3401             }
3402
3403             /* We can't allow the packet batching in the next loop to execute
3404              * the actions.  Otherwise, if there are any slow path actions,
3405              * we'll send the packet up twice. */
3406             dp_netdev_execute_actions(pmd, &packets[i], 1, true,
3407                                       actions.data, actions.size);
3408
3409             add_actions = put_actions.size ? &put_actions : &actions;
3410             if (OVS_LIKELY(error != ENOSPC)) {
3411                 /* XXX: There's a race window where a flow covering this packet
3412                  * could have already been installed since we last did the flow
3413                  * lookup before upcall.  This could be solved by moving the
3414                  * mutex lock outside the loop, but that's an awful long time
3415                  * to be locking everyone out of making flow installs.  If we
3416                  * move to a per-core classifier, it would be reasonable. */
3417                 ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
3418                 netdev_flow = dp_netdev_pmd_lookup_flow(pmd, &keys[i]);
3419                 if (OVS_LIKELY(!netdev_flow)) {
3420                     netdev_flow = dp_netdev_flow_add(pmd, &match, &ufid,
3421                                                      add_actions->data,
3422                                                      add_actions->size);
3423                 }
3424                 ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
3425
3426                 emc_insert(flow_cache, &keys[i], netdev_flow);
3427             }
3428         }
3429
3430         ofpbuf_uninit(&actions);
3431         ofpbuf_uninit(&put_actions);
3432         fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
3433         dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_LOST, lost_cnt);
3434     } else if (OVS_UNLIKELY(any_miss)) {
3435         for (i = 0; i < cnt; i++) {
3436             if (OVS_UNLIKELY(!rules[i])) {
3437                 dp_packet_delete(packets[i]);
3438                 lost_cnt++;
3439                 miss_cnt++;
3440             }
3441         }
3442     }
3443
3444     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3445         struct dp_packet *packet = packets[i];
3446         struct dp_netdev_flow *flow;
3447
3448         if (OVS_UNLIKELY(!rules[i])) {
3449             continue;
3450         }
3451
3452         flow = dp_netdev_flow_cast(rules[i]);
3453
3454         emc_insert(flow_cache, &keys[i], flow);
3455         dp_netdev_queue_batches(packet, flow, &keys[i].mf, batches, n_batches);
3456     }
3457
3458     dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_MASKED_HIT, cnt - miss_cnt);
3459     dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_MISS, miss_cnt);
3460     dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_LOST, lost_cnt);
3461 }
3462
3463 static void
3464 dp_netdev_input(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3465                 struct dp_packet **packets, int cnt)
3466 {
3467 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
3468     const size_t PKT_ARRAY_SIZE = cnt;
3469 #else
3470     /* Sparse or MSVC doesn't like variable length array. */
3471     enum { PKT_ARRAY_SIZE = NETDEV_MAX_BURST };
3472 #endif
3473     struct netdev_flow_key keys[PKT_ARRAY_SIZE];
3474     struct packet_batch batches[PKT_ARRAY_SIZE];
3475     long long now = time_msec();
3476     size_t newcnt, n_batches, i;
3477
3478     n_batches = 0;
3479     newcnt = emc_processing(pmd, packets, cnt, keys, batches, &n_batches);
3480     if (OVS_UNLIKELY(newcnt)) {
3481         fast_path_processing(pmd, packets, newcnt, keys, batches, &n_batches);
3482     }
3483
3484     for (i = 0; i < n_batches; i++) {
3485         batches[i].flow->batch = NULL;
3486     }
3487
3488     for (i = 0; i < n_batches; i++) {
3489         packet_batch_execute(&batches[i], pmd, now);
3490     }
3491 }
3492
3493 struct dp_netdev_execute_aux {
3494     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
3495 };
3496
3497 static void
3498 dpif_netdev_register_dp_purge_cb(struct dpif *dpif, dp_purge_callback *cb,
3499                                  void *aux)
3500 {
3501     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
3502     dp->dp_purge_aux = aux;
3503     dp->dp_purge_cb = cb;
3504 }
3505
3506 static void
3507 dpif_netdev_register_upcall_cb(struct dpif *dpif, upcall_callback *cb,
3508                                void *aux)
3509 {
3510     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
3511     dp->upcall_aux = aux;
3512     dp->upcall_cb = cb;
3513 }
3514
3515 static void
3516 dp_netdev_drop_packets(struct dp_packet **packets, int cnt, bool may_steal)
3517 {
3518     if (may_steal) {
3519         int i;
3520
3521         for (i = 0; i < cnt; i++) {
3522             dp_packet_delete(packets[i]);
3523         }
3524     }
3525 }
3526
3527 static int
3528 push_tnl_action(const struct dp_netdev *dp,
3529                    const struct nlattr *attr,
3530                    struct dp_packet **packets, int cnt)
3531 {
3532     struct dp_netdev_port *tun_port;
3533     const struct ovs_action_push_tnl *data;
3534
3535     data = nl_attr_get(attr);
3536
3537     tun_port = dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(data->tnl_port));
3538     if (!tun_port) {
3539         return -EINVAL;
3540     }
3541     netdev_push_header(tun_port->netdev, packets, cnt, data);
3542
3543     return 0;
3544 }
3545
3546 static void
3547 dp_netdev_clone_pkt_batch(struct dp_packet **dst_pkts,
3548                           struct dp_packet **src_pkts, int cnt)
3549 {
3550     int i;
3551
3552     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3553         dst_pkts[i] = dp_packet_clone(src_pkts[i]);
3554     }
3555 }
3556
3557 static void
3558 dp_execute_cb(void *aux_, struct dp_packet **packets, int cnt,
3559               const struct nlattr *a, bool may_steal)
3560     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
3561 {
3562     struct dp_netdev_execute_aux *aux = aux_;
3563     uint32_t *depth = recirc_depth_get();
3564     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd = aux->pmd;
3565     struct dp_netdev *dp = pmd->dp;
3566     int type = nl_attr_type(a);
3567     struct dp_netdev_port *p;
3568     int i;
3569
3570     switch ((enum ovs_action_attr)type) {
3571     case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
3572         p = dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(nl_attr_get_u32(a)));
3573         if (OVS_LIKELY(p)) {
3574             netdev_send(p->netdev, pmd->tx_qid, packets, cnt, may_steal);
3575             return;
3576         }
3577         break;
3578
3579     case OVS_ACTION_ATTR_TUNNEL_PUSH:
3580         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
3581             struct dp_packet *tnl_pkt[NETDEV_MAX_BURST];
3582             int err;
3583
3584             if (!may_steal) {
3585                 dp_netdev_clone_pkt_batch(tnl_pkt, packets, cnt);
3586                 packets = tnl_pkt;
3587             }
3588
3589             err = push_tnl_action(dp, a, packets, cnt);
3590             if (!err) {
3591                 (*depth)++;
3592                 dp_netdev_input(pmd, packets, cnt);
3593                 (*depth)--;
3594             } else {
3595                 dp_netdev_drop_packets(tnl_pkt, cnt, !may_steal);
3596             }
3597             return;
3598         }
3599         break;
3600
3601     case OVS_ACTION_ATTR_TUNNEL_POP:
3602         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
3603             odp_port_t portno = u32_to_odp(nl_attr_get_u32(a));
3604
3605             p = dp_netdev_lookup_port(dp, portno);
3606             if (p) {
3607                 struct dp_packet *tnl_pkt[NETDEV_MAX_BURST];
3608                 int err;
3609
3610                 if (!may_steal) {
3611                    dp_netdev_clone_pkt_batch(tnl_pkt, packets, cnt);
3612                    packets = tnl_pkt;
3613                 }
3614
3615                 err = netdev_pop_header(p->netdev, packets, cnt);
3616                 if (!err) {
3617
3618                     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3619                         packets[i]->md.in_port.odp_port = portno;
3620                     }
3621
3622                     (*depth)++;
3623                     dp_netdev_input(pmd, packets, cnt);
3624                     (*depth)--;
3625                 } else {
3626                     dp_netdev_drop_packets(tnl_pkt, cnt, !may_steal);
3627                 }
3628                 return;
3629             }
3630         }
3631         break;
3632
3633     case OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE:
3634         if (!fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock)) {
3635             const struct nlattr *userdata;
3636             struct ofpbuf actions;
3637             struct flow flow;
3638             ovs_u128 ufid;
3639
3640             userdata = nl_attr_find_nested(a, OVS_USERSPACE_ATTR_USERDATA);
3641             ofpbuf_init(&actions, 0);
3642
3643             for (i = 0; i < cnt; i++) {
3644                 int error;
3645
3646                 ofpbuf_clear(&actions);
3647
3648                 flow_extract(packets[i], &flow);
3649                 dpif_flow_hash(dp->dpif, &flow, sizeof flow, &ufid);
3650                 error = dp_netdev_upcall(pmd, packets[i], &flow, NULL, &ufid,
3651                                          DPIF_UC_ACTION, userdata,&actions,
3652                                          NULL);
3653                 if (!error || error == ENOSPC) {
3654                     dp_netdev_execute_actions(pmd, &packets[i], 1, may_steal,
3655                                               actions.data, actions.size);
3656                 } else if (may_steal) {
3657                     dp_packet_delete(packets[i]);
3658                 }
3659             }
3660             ofpbuf_uninit(&actions);
3661             fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
3662
3663             return;
3664         }
3665         break;
3666
3667     case OVS_ACTION_ATTR_RECIRC:
3668         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
3669             struct dp_packet *recirc_pkts[NETDEV_MAX_BURST];
3670
3671             if (!may_steal) {
3672                dp_netdev_clone_pkt_batch(recirc_pkts, packets, cnt);
3673                packets = recirc_pkts;
3674             }
3675
3676             for (i = 0; i < cnt; i++) {
3677                 packets[i]->md.recirc_id = nl_attr_get_u32(a);
3678             }
3679
3680             (*depth)++;
3681             dp_netdev_input(pmd, packets, cnt);
3682             (*depth)--;
3683
3684             return;
3685         }
3686
3687         VLOG_WARN("Packet dropped. Max recirculation depth exceeded.");
3688         break;
3689
3690     case OVS_ACTION_ATTR_CT:
3691         /* If a flow with this action is slow-pathed, datapath assistance is
3692          * required to implement it. However, we don't support this action
3693          * in the userspace datapath. */
3694         VLOG_WARN("Cannot execute conntrack action in userspace.");
3695         break;
3696
3697     case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
3698     case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
3699     case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_MPLS:
3700     case OVS_ACTION_ATTR_POP_MPLS:
3701     case OVS_ACTION_ATTR_SET:
3702     case OVS_ACTION_ATTR_SET_MASKED:
3703     case OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE:
3704     case OVS_ACTION_ATTR_HASH:
3705     case OVS_ACTION_ATTR_UNSPEC:
3706     case __OVS_ACTION_ATTR_MAX:
3707         OVS_NOT_REACHED();
3708     }
3709
3710     dp_netdev_drop_packets(packets, cnt, may_steal);
3711 }
3712
3713 static void
3714 dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3715                           struct dp_packet **packets, int cnt,
3716                           bool may_steal,
3717                           const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
3718 {
3719     struct dp_netdev_execute_aux aux = { pmd };
3720
3721     odp_execute_actions(&aux, packets, cnt, may_steal, actions,
3722                         actions_len, dp_execute_cb);
3723 }
3724
3725 const struct dpif_class dpif_netdev_class = {
3726     "netdev",
3727     dpif_netdev_init,
3728     dpif_netdev_enumerate,
3729     dpif_netdev_port_open_type,
3730     dpif_netdev_open,
3731     dpif_netdev_close,
3732     dpif_netdev_destroy,
3733     dpif_netdev_run,
3734     dpif_netdev_wait,
3735     dpif_netdev_get_stats,
3736     dpif_netdev_port_add,
3737     dpif_netdev_port_del,
3738     dpif_netdev_port_query_by_number,
3739     dpif_netdev_port_query_by_name,
3740     NULL,                       /* port_get_pid */
3741     dpif_netdev_port_dump_start,
3742     dpif_netdev_port_dump_next,
3743     dpif_netdev_port_dump_done,
3744     dpif_netdev_port_poll,
3745     dpif_netdev_port_poll_wait,
3746     dpif_netdev_flow_flush,
3747     dpif_netdev_flow_dump_create,
3748     dpif_netdev_flow_dump_destroy,
3749     dpif_netdev_flow_dump_thread_create,
3750     dpif_netdev_flow_dump_thread_destroy,
3751     dpif_netdev_flow_dump_next,
3752     dpif_netdev_operate,
3753     NULL,                       /* recv_set */
3754     NULL,                       /* handlers_set */
3755     dpif_netdev_pmd_set,
3756     dpif_netdev_queue_to_priority,
3757     NULL,                       /* recv */
3758     NULL,                       /* recv_wait */
3759     NULL,                       /* recv_purge */
3760     dpif_netdev_register_dp_purge_cb,
3761     dpif_netdev_register_upcall_cb,
3762     dpif_netdev_enable_upcall,
3763     dpif_netdev_disable_upcall,
3764     dpif_netdev_get_datapath_version,
3765     NULL,                       /* ct_dump_start */
3766     NULL,                       /* ct_dump_next */
3767     NULL,                       /* ct_dump_done */
3768     NULL,                       /* ct_flush */
3769 };
3770
3771 static void
3772 dpif_dummy_change_port_number(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
3773                               const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
3774 {
3775     struct dp_netdev_port *old_port;
3776     struct dp_netdev_port *new_port;
3777     struct dp_netdev *dp;
3778     odp_port_t port_no;
3779
3780     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
3781     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, argv[1]);
3782     if (!dp || !dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class)) {
3783         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
3784         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown datapath or not a dummy");
3785         return;
3786     }
3787     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
3788     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
3789
3790     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
3791     if (get_port_by_name(dp, argv[2], &old_port)) {
3792         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown port");
3793         goto exit;
3794     }
3795
3796     port_no = u32_to_odp(atoi(argv[3]));
3797     if (!port_no || port_no == ODPP_NONE) {
3798         unixctl_command_reply_error(conn, "bad port number");
3799         goto exit;
3800     }
3801     if (dp_netdev_lookup_port(dp, port_no)) {
3802         unixctl_command_reply_error(conn, "port number already in use");
3803         goto exit;
3804     }
3805
3806     /* Remove old port. */
3807     cmap_remove(&dp->ports, &old_port->node, hash_port_no(old_port->port_no));
3808     ovsrcu_postpone(free, old_port);
3809
3810     /* Insert new port (cmap semantics mean we cannot re-insert 'old_port'). */
3811     new_port = xmemdup(old_port, sizeof *old_port);
3812     new_port->port_no = port_no;
3813     cmap_insert(&dp->ports, &new_port->node, hash_port_no(port_no));
3814
3815     seq_change(dp->port_seq);
3816     unixctl_command_reply(conn, NULL);
3817
3818 exit:
3819     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
3820     dp_netdev_unref(dp);
3821 }
3822
3823 static void
3824 dpif_dummy_delete_port(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
3825                        const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
3826 {
3827     struct dp_netdev_port *port;
3828     struct dp_netdev *dp;
3829
3830     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
3831     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, argv[1]);
3832     if (!dp || !dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class)) {
3833         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
3834         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown datapath or not a dummy");
3835         return;
3836     }
3837     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
3838     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
3839
3840     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
3841     if (get_port_by_name(dp, argv[2], &port)) {
3842         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown port");
3843     } else if (port->port_no == ODPP_LOCAL) {
3844         unixctl_command_reply_error(conn, "can't delete local port");
3845     } else {
3846         do_del_port(dp, port);
3847         unixctl_command_reply(conn, NULL);
3848     }
3849     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
3850
3851     dp_netdev_unref(dp);
3852 }
3853
3854 static void
3855 dpif_dummy_register__(const char *type)
3856 {
3857     struct dpif_class *class;
3858
3859     class = xmalloc(sizeof *class);
3860     *class = dpif_netdev_class;
3861     class->type = xstrdup(type);
3862     dp_register_provider(class);
3863 }
3864
3865 static void
3866 dpif_dummy_override(const char *type)
3867 {
3868     int error;
3869
3870     /*
3871      * Ignore EAFNOSUPPORT to allow --enable-dummy=system with
3872      * a userland-only build.  It's useful for testsuite.
3873      */
3874     error = dp_unregister_provider(type);
3875     if (error == 0 || error == EAFNOSUPPORT) {
3876         dpif_dummy_register__(type);
3877     }
3878 }
3879
3880 void
3881 dpif_dummy_register(enum dummy_level level)
3882 {
3883     if (level == DUMMY_OVERRIDE_ALL) {
3884         struct sset types;
3885         const char *type;
3886
3887         sset_init(&types);
3888         dp_enumerate_types(&types);
3889         SSET_FOR_EACH (type, &types) {
3890             dpif_dummy_override(type);
3891         }
3892         sset_destroy(&types);
3893     } else if (level == DUMMY_OVERRIDE_SYSTEM) {
3894         dpif_dummy_override("system");
3895     }
3896
3897     dpif_dummy_register__("dummy");
3898
3899     unixctl_command_register("dpif-dummy/change-port-number",
3900                              "dp port new-number",
3901                              3, 3, dpif_dummy_change_port_number, NULL);
3902     unixctl_command_register("dpif-dummy/delete-port", "dp port",
3903                              2, 2, dpif_dummy_delete_port, NULL);
3904 }
3905 \f
3906 /* Datapath Classifier. */
3907
3908 /* A set of rules that all have the same fields wildcarded. */
3909 struct dpcls_subtable {
3910     /* The fields are only used by writers. */
3911     struct cmap_node cmap_node OVS_GUARDED; /* Within dpcls 'subtables_map'. */
3912
3913     /* These fields are accessed by readers. */
3914     struct cmap rules;           /* Contains "struct dpcls_rule"s. */
3915     struct netdev_flow_key mask; /* Wildcards for fields (const). */
3916     /* 'mask' must be the last field, additional space is allocated here. */
3917 };
3918
3919 /* Initializes 'cls' as a classifier that initially contains no classification
3920  * rules. */
3921 static void
3922 dpcls_init(struct dpcls *cls)
3923 {
3924     cmap_init(&cls->subtables_map);
3925     pvector_init(&cls->subtables);
3926 }
3927
3928 static void
3929 dpcls_destroy_subtable(struct dpcls *cls, struct dpcls_subtable *subtable)
3930 {
3931     pvector_remove(&cls->subtables, subtable);
3932     cmap_remove(&cls->subtables_map, &subtable->cmap_node,
3933                 subtable->mask.hash);
3934     cmap_destroy(&subtable->rules);
3935     ovsrcu_postpone(free, subtable);
3936 }
3937
3938 /* Destroys 'cls'.  Rules within 'cls', if any, are not freed; this is the
3939  * caller's responsibility.
3940  * May only be called after all the readers have been terminated. */
3941 static void
3942 dpcls_destroy(struct dpcls *cls)
3943 {
3944     if (cls) {
3945         struct dpcls_subtable *subtable;
3946
3947         CMAP_FOR_EACH (subtable, cmap_node, &cls->subtables_map) {
3948             ovs_assert(cmap_count(&subtable->rules) == 0);
3949             dpcls_destroy_subtable(cls, subtable);
3950         }
3951         cmap_destroy(&cls->subtables_map);
3952         pvector_destroy(&cls->subtables);
3953     }
3954 }
3955
3956 static struct dpcls_subtable *
3957 dpcls_create_subtable(struct dpcls *cls, const struct netdev_flow_key *mask)
3958 {
3959     struct dpcls_subtable *subtable;
3960
3961     /* Need to add one. */
3962     subtable = xmalloc(sizeof *subtable
3963                        - sizeof subtable->mask.mf + mask->len);
3964     cmap_init(&subtable->rules);
3965     netdev_flow_key_clone(&subtable->mask, mask);
3966     cmap_insert(&cls->subtables_map, &subtable->cmap_node, mask->hash);
3967     pvector_insert(&cls->subtables, subtable, 0);
3968     pvector_publish(&cls->subtables);
3969
3970     return subtable;
3971 }
3972
3973 static inline struct dpcls_subtable *
3974 dpcls_find_subtable(struct dpcls *cls, const struct netdev_flow_key *mask)
3975 {
3976     struct dpcls_subtable *subtable;
3977
3978     CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (subtable, cmap_node, mask->hash,
3979                              &cls->subtables_map) {
3980         if (netdev_flow_key_equal(&subtable->mask, mask)) {
3981             return subtable;
3982         }
3983     }
3984     return dpcls_create_subtable(cls, mask);
3985 }
3986
3987 /* Insert 'rule' into 'cls'. */
3988 static void
3989 dpcls_insert(struct dpcls *cls, struct dpcls_rule *rule,
3990              const struct netdev_flow_key *mask)
3991 {
3992     struct dpcls_subtable *subtable = dpcls_find_subtable(cls, mask);
3993
3994     rule->mask = &subtable->mask;
3995     cmap_insert(&subtable->rules, &rule->cmap_node, rule->flow.hash);
3996 }
3997
3998 /* Removes 'rule' from 'cls', also destructing the 'rule'. */
3999 static void
4000 dpcls_remove(struct dpcls *cls, struct dpcls_rule *rule)
4001 {
4002     struct dpcls_subtable *subtable;
4003
4004     ovs_assert(rule->mask);
4005
4006     INIT_CONTAINER(subtable, rule->mask, mask);
4007
4008     if (cmap_remove(&subtable->rules, &rule->cmap_node, rule->flow.hash)
4009         == 0) {
4010         dpcls_destroy_subtable(cls, subtable);
4011         pvector_publish(&cls->subtables);
4012     }
4013 }
4014
4015 /* Returns true if 'target' satisfies 'key' in 'mask', that is, if each 1-bit
4016  * in 'mask' the values in 'key' and 'target' are the same. */
4017 static inline bool
4018 dpcls_rule_matches_key(const struct dpcls_rule *rule,
4019                        const struct netdev_flow_key *target)
4020 {
4021     const uint64_t *keyp = miniflow_get_values(&rule->flow.mf);
4022     const uint64_t *maskp = miniflow_get_values(&rule->mask->mf);
4023     uint64_t value;
4024
4025     NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_FLOWMAP(value, target, rule->flow.mf.map) {
4026         if (OVS_UNLIKELY((value & *maskp++) != *keyp++)) {
4027             return false;
4028         }
4029     }
4030     return true;
4031 }
4032
4033 /* For each miniflow in 'flows' performs a classifier lookup writing the result
4034  * into the corresponding slot in 'rules'.  If a particular entry in 'flows' is
4035  * NULL it is skipped.
4036  *
4037  * This function is optimized for use in the userspace datapath and therefore
4038  * does not implement a lot of features available in the standard
4039  * classifier_lookup() function.  Specifically, it does not implement
4040  * priorities, instead returning any rule which matches the flow.
4041  *
4042  * Returns true if all flows found a corresponding rule. */
4043 static bool
4044 dpcls_lookup(const struct dpcls *cls, const struct netdev_flow_key keys[],
4045              struct dpcls_rule **rules, const size_t cnt)
4046 {
4047     /* The batch size 16 was experimentally found faster than 8 or 32. */
4048     typedef uint16_t map_type;
4049 #define MAP_BITS (sizeof(map_type) * CHAR_BIT)
4050
4051 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
4052     const int N_MAPS = DIV_ROUND_UP(cnt, MAP_BITS);
4053 #else
4054     enum { N_MAPS = DIV_ROUND_UP(NETDEV_MAX_BURST, MAP_BITS) };
4055 #endif
4056     map_type maps[N_MAPS];
4057     struct dpcls_subtable *subtable;
4058
4059     memset(maps, 0xff, sizeof maps);
4060     if (cnt % MAP_BITS) {
4061         maps[N_MAPS - 1] >>= MAP_BITS - cnt % MAP_BITS; /* Clear extra bits. */
4062     }
4063     memset(rules, 0, cnt * sizeof *rules);
4064
4065     PVECTOR_FOR_EACH (subtable, &cls->subtables) {
4066         const struct netdev_flow_key *mkeys = keys;
4067         struct dpcls_rule **mrules = rules;
4068         map_type remains = 0;
4069         int m;
4070
4071         BUILD_ASSERT_DECL(sizeof remains == sizeof *maps);
4072
4073         for (m = 0; m < N_MAPS; m++, mkeys += MAP_BITS, mrules += MAP_BITS) {
4074             uint32_t hashes[MAP_BITS];
4075             const struct cmap_node *nodes[MAP_BITS];
4076             unsigned long map = maps[m];
4077             int i;
4078
4079             if (!map) {
4080                 continue; /* Skip empty maps. */
4081             }
4082
4083             /* Compute hashes for the remaining keys. */
4084             ULLONG_FOR_EACH_1(i, map) {
4085                 hashes[i] = netdev_flow_key_hash_in_mask(&mkeys[i],
4086                                                          &subtable->mask);
4087             }
4088             /* Lookup. */
4089             map = cmap_find_batch(&subtable->rules, map, hashes, nodes);
4090             /* Check results. */
4091             ULLONG_FOR_EACH_1(i, map) {
4092                 struct dpcls_rule *rule;
4093
4094                 CMAP_NODE_FOR_EACH (rule, cmap_node, nodes[i]) {
4095                     if (OVS_LIKELY(dpcls_rule_matches_key(rule, &mkeys[i]))) {
4096                         mrules[i] = rule;
4097                         goto next;
4098                     }
4099                 }
4100                 ULLONG_SET0(map, i);  /* Did not match. */
4101             next:
4102                 ;                     /* Keep Sparse happy. */
4103             }
4104             maps[m] &= ~map;          /* Clear the found rules. */
4105             remains |= maps[m];
4106         }
4107         if (!remains) {
4108             return true;              /* All found. */
4109         }
4110     }
4111     return false;                     /* Some misses. */
4112 }