lib/dpif-netdev.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2016 Nicira, Inc.
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at:
   7  *
   8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  */
  16
  17 #include <config.h>
  18 #include "dpif-netdev.h"
  19
  20 #include <ctype.h>
  21 #include <errno.h>
  22 #include <fcntl.h>
  23 #include <inttypes.h>
  24 #include <netinet/in.h>
  25 #include <sys/socket.h>
  26 #include <net/if.h>
  27 #include <stdint.h>
  28 #include <stdlib.h>
  29 #include <string.h>
  30 #include <sys/ioctl.h>
  31 #include <sys/stat.h>
  32 #include <unistd.h>
  33
  34 #include "bitmap.h"
  35 #include "cmap.h"
  36 #include "csum.h"
  37 #include "dp-packet.h"
  38 #include "dpif.h"
  39 #include "dpif-provider.h"
  40 #include "dummy.h"
  41 #include "dynamic-string.h"
  42 #include "fat-rwlock.h"
  43 #include "flow.h"
  44 #include "cmap.h"
  45 #include "coverage.h"
  46 #include "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     atomic_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(struct dp_netdev *dp)
1289 {
1290     /* There is one non pmd thread in dp->poll_threads */
1291     return cmap_count(&dp->poll_threads) - 1;
1292 }
1293
1294 static int
1295 get_n_pmd_threads_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
1296 {
1297     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1298     int n_pmds = 0;
1299
1300     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
1301         if (pmd->numa_id == numa_id) {
1302             n_pmds++;
1303         }
1304     }
1305
1306     return n_pmds;
1307 }
1308
1309 /* Returns 'true' if there is a port with pmd netdev and the netdev
1310  * is on numa node 'numa_id'. */
1311 static bool
1312 has_pmd_port_for_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
1313 {
1314     struct dp_netdev_port *port;
1315
1316     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
1317         if (netdev_is_pmd(port->netdev)
1318             && netdev_get_numa_id(port->netdev) == numa_id) {
1319             return true;
1320         }
1321     }
1322
1323     return false;
1324 }
1325
1326
1327 static void
1328 do_del_port(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *port)
1329     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
1330 {
1331     cmap_remove(&dp->ports, &port->node, hash_odp_port(port->port_no));
1332     seq_change(dp->port_seq);
1333     if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
1334         int numa_id = netdev_get_numa_id(port->netdev);
1335
1336         /* PMD threads can not be on invalid numa node. */
1337         ovs_assert(ovs_numa_numa_id_is_valid(numa_id));
1338         /* If there is no netdev on the numa node, deletes the pmd threads
1339          * for that numa.  Else, deletes the queues from polling lists. */
1340         if (!has_pmd_port_for_numa(dp, numa_id)) {
1341             dp_netdev_del_pmds_on_numa(dp, numa_id);
1342         } else {
1343             struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1344             struct rxq_poll *poll, *next;
1345
1346             CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
1347                 if (pmd->numa_id == numa_id) {
1348                     bool found = false;
1349
1350                     ovs_mutex_lock(&pmd->poll_mutex);
1351                     LIST_FOR_EACH_SAFE (poll, next, node, &pmd->poll_list) {
1352                         if (poll->port == port) {
1353                             found = true;
1354                             port_unref(poll->port);
1355                             list_remove(&poll->node);
1356                             pmd->poll_cnt--;
1357                             free(poll);
1358                         }
1359                     }
1360                     ovs_mutex_unlock(&pmd->poll_mutex);
1361                     if (found) {
1362                         dp_netdev_reload_pmd__(pmd);
1363                     }
1364                 }
1365             }
1366         }
1367     }
1368
1369     port_unref(port);
1370 }
1371
1372 static void
1373 answer_port_query(const struct dp_netdev_port *port,
1374                   struct dpif_port *dpif_port)
1375 {
1376     dpif_port->name = xstrdup(netdev_get_name(port->netdev));
1377     dpif_port->type = xstrdup(port->type);
1378     dpif_port->port_no = port->port_no;
1379 }
1380
1381 static int
1382 dpif_netdev_port_query_by_number(const struct dpif *dpif, odp_port_t port_no,
1383                                  struct dpif_port *dpif_port)
1384 {
1385     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1386     struct dp_netdev_port *port;
1387     int error;
1388
1389     error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
1390     if (!error && dpif_port) {
1391         answer_port_query(port, dpif_port);
1392     }
1393
1394     return error;
1395 }
1396
1397 static int
1398 dpif_netdev_port_query_by_name(const struct dpif *dpif, const char *devname,
1399                                struct dpif_port *dpif_port)
1400 {
1401     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1402     struct dp_netdev_port *port;
1403     int error;
1404
1405     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
1406     error = get_port_by_name(dp, devname, &port);
1407     if (!error && dpif_port) {
1408         answer_port_query(port, dpif_port);
1409     }
1410     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
1411
1412     return error;
1413 }
1414
1415 static void
1416 dp_netdev_flow_free(struct dp_netdev_flow *flow)
1417 {
1418     dp_netdev_actions_free(dp_netdev_flow_get_actions(flow));
1419     free(flow);
1420 }
1421
1422 static void dp_netdev_flow_unref(struct dp_netdev_flow *flow)
1423 {
1424     if (ovs_refcount_unref_relaxed(&flow->ref_cnt) == 1) {
1425         ovsrcu_postpone(dp_netdev_flow_free, flow);
1426     }
1427 }
1428
1429 static uint32_t
1430 dp_netdev_flow_hash(const ovs_u128 *ufid)
1431 {
1432     return ufid->u32[0];
1433 }
1434
1435 static void
1436 dp_netdev_pmd_remove_flow(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
1437                           struct dp_netdev_flow *flow)
1438     OVS_REQUIRES(pmd->flow_mutex)
1439 {
1440     struct cmap_node *node = CONST_CAST(struct cmap_node *, &flow->node);
1441
1442     dpcls_remove(&pmd->cls, &flow->cr);
1443     flow->cr.mask = NULL;   /* Accessing rule's mask after this is not safe. */
1444
1445     cmap_remove(&pmd->flow_table, node, dp_netdev_flow_hash(&flow->ufid));
1446     flow->dead = true;
1447
1448     dp_netdev_flow_unref(flow);
1449 }
1450
1451 static void
1452 dp_netdev_pmd_flow_flush(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
1453 {
1454     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1455
1456     ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
1457     CMAP_FOR_EACH (netdev_flow, node, &pmd->flow_table) {
1458         dp_netdev_pmd_remove_flow(pmd, netdev_flow);
1459     }
1460     ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
1461 }
1462
1463 static int
1464 dpif_netdev_flow_flush(struct dpif *dpif)
1465 {
1466     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1467     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1468
1469     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
1470         dp_netdev_pmd_flow_flush(pmd);
1471     }
1472
1473     return 0;
1474 }
1475
1476 struct dp_netdev_port_state {
1477     struct cmap_position position;
1478     char *name;
1479 };
1480
1481 static int
1482 dpif_netdev_port_dump_start(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void **statep)
1483 {
1484     *statep = xzalloc(sizeof(struct dp_netdev_port_state));
1485     return 0;
1486 }
1487
1488 static int
1489 dpif_netdev_port_dump_next(const struct dpif *dpif, void *state_,
1490                            struct dpif_port *dpif_port)
1491 {
1492     struct dp_netdev_port_state *state = state_;
1493     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1494     struct cmap_node *node;
1495     int retval;
1496
1497     node = cmap_next_position(&dp->ports, &state->position);
1498     if (node) {
1499         struct dp_netdev_port *port;
1500
1501         port = CONTAINER_OF(node, struct dp_netdev_port, node);
1502
1503         free(state->name);
1504         state->name = xstrdup(netdev_get_name(port->netdev));
1505         dpif_port->name = state->name;
1506         dpif_port->type = port->type;
1507         dpif_port->port_no = port->port_no;
1508
1509         retval = 0;
1510     } else {
1511         retval = EOF;
1512     }
1513
1514     return retval;
1515 }
1516
1517 static int
1518 dpif_netdev_port_dump_done(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void *state_)
1519 {
1520     struct dp_netdev_port_state *state = state_;
1521     free(state->name);
1522     free(state);
1523     return 0;
1524 }
1525
1526 static int
1527 dpif_netdev_port_poll(const struct dpif *dpif_, char **devnamep OVS_UNUSED)
1528 {
1529     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(dpif_);
1530     uint64_t new_port_seq;
1531     int error;
1532
1533     new_port_seq = seq_read(dpif->dp->port_seq);
1534     if (dpif->last_port_seq != new_port_seq) {
1535         dpif->last_port_seq = new_port_seq;
1536         error = ENOBUFS;
1537     } else {
1538         error = EAGAIN;
1539     }
1540
1541     return error;
1542 }
1543
1544 static void
1545 dpif_netdev_port_poll_wait(const struct dpif *dpif_)
1546 {
1547     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(dpif_);
1548
1549     seq_wait(dpif->dp->port_seq, dpif->last_port_seq);
1550 }
1551
1552 static struct dp_netdev_flow *
1553 dp_netdev_flow_cast(const struct dpcls_rule *cr)
1554 {
1555     return cr ? CONTAINER_OF(cr, struct dp_netdev_flow, cr) : NULL;
1556 }
1557
1558 static bool dp_netdev_flow_ref(struct dp_netdev_flow *flow)
1559 {
1560     return ovs_refcount_try_ref_rcu(&flow->ref_cnt);
1561 }
1562
1563 /* netdev_flow_key utilities.
1564  *
1565  * netdev_flow_key is basically a miniflow.  We use these functions
1566  * (netdev_flow_key_clone, netdev_flow_key_equal, ...) instead of the miniflow
1567  * functions (miniflow_clone_inline, miniflow_equal, ...), because:
1568  *
1569  * - Since we are dealing exclusively with miniflows created by
1570  *   miniflow_extract(), if the map is different the miniflow is different.
1571  *   Therefore we can be faster by comparing the map and the miniflow in a
1572  *   single memcmp().
1573  * - These functions can be inlined by the compiler. */
1574
1575 /* Given the number of bits set in miniflow's maps, returns the size of the
1576  * 'netdev_flow_key.mf' */
1577 static inline size_t
1578 netdev_flow_key_size(size_t flow_u64s)
1579 {
1580     return sizeof(struct miniflow) + MINIFLOW_VALUES_SIZE(flow_u64s);
1581 }
1582
1583 static inline bool
1584 netdev_flow_key_equal(const struct netdev_flow_key *a,
1585                       const struct netdev_flow_key *b)
1586 {
1587     /* 'b->len' may be not set yet. */
1588     return a->hash == b->hash && !memcmp(&a->mf, &b->mf, a->len);
1589 }
1590
1591 /* Used to compare 'netdev_flow_key' in the exact match cache to a miniflow.
1592  * The maps are compared bitwise, so both 'key->mf' 'mf' must have been
1593  * generated by miniflow_extract. */
1594 static inline bool
1595 netdev_flow_key_equal_mf(const struct netdev_flow_key *key,
1596                          const struct miniflow *mf)
1597 {
1598     return !memcmp(&key->mf, mf, key->len);
1599 }
1600
1601 static inline void
1602 netdev_flow_key_clone(struct netdev_flow_key *dst,
1603                       const struct netdev_flow_key *src)
1604 {
1605     memcpy(dst, src,
1606            offsetof(struct netdev_flow_key, mf) + src->len);
1607 }
1608
1609 /* Slow. */
1610 static void
1611 netdev_flow_key_from_flow(struct netdev_flow_key *dst,
1612                           const struct flow *src)
1613 {
1614     struct dp_packet packet;
1615     uint64_t buf_stub[512 / 8];
1616
1617     dp_packet_use_stub(&packet, buf_stub, sizeof buf_stub);
1618     pkt_metadata_from_flow(&packet.md, src);
1619     flow_compose(&packet, src);
1620     miniflow_extract(&packet, &dst->mf);
1621     dp_packet_uninit(&packet);
1622
1623     dst->len = netdev_flow_key_size(miniflow_n_values(&dst->mf));
1624     dst->hash = 0; /* Not computed yet. */
1625 }
1626
1627 /* Initialize a netdev_flow_key 'mask' from 'match'. */
1628 static inline void
1629 netdev_flow_mask_init(struct netdev_flow_key *mask,
1630                       const struct match *match)
1631 {
1632     uint64_t *dst = miniflow_values(&mask->mf);
1633     struct flowmap fmap;
1634     uint32_t hash = 0;
1635     size_t idx;
1636
1637     /* Only check masks that make sense for the flow. */
1638     flow_wc_map(&match->flow, &fmap);
1639     flowmap_init(&mask->mf.map);
1640
1641     FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX(idx, fmap) {
1642         uint64_t mask_u64 = flow_u64_value(&match->wc.masks, idx);
1643
1644         if (mask_u64) {
1645             flowmap_set(&mask->mf.map, idx, 1);
1646             *dst++ = mask_u64;
1647             hash = hash_add64(hash, mask_u64);
1648         }
1649     }
1650
1651     map_t map;
1652
1653     FLOWMAP_FOR_EACH_MAP (map, mask->mf.map) {
1654         hash = hash_add64(hash, map);
1655     }
1656
1657     size_t n = dst - miniflow_get_values(&mask->mf);
1658
1659     mask->hash = hash_finish(hash, n * 8);
1660     mask->len = netdev_flow_key_size(n);
1661 }
1662
1663 /* Initializes 'dst' as a copy of 'flow' masked with 'mask'. */
1664 static inline void
1665 netdev_flow_key_init_masked(struct netdev_flow_key *dst,
1666                             const struct flow *flow,
1667                             const struct netdev_flow_key *mask)
1668 {
1669     uint64_t *dst_u64 = miniflow_values(&dst->mf);
1670     const uint64_t *mask_u64 = miniflow_get_values(&mask->mf);
1671     uint32_t hash = 0;
1672     uint64_t value;
1673
1674     dst->len = mask->len;
1675     dst->mf = mask->mf;   /* Copy maps. */
1676
1677     FLOW_FOR_EACH_IN_MAPS(value, flow, mask->mf.map) {
1678         *dst_u64 = value & *mask_u64++;
1679         hash = hash_add64(hash, *dst_u64++);
1680     }
1681     dst->hash = hash_finish(hash,
1682                             (dst_u64 - miniflow_get_values(&dst->mf)) * 8);
1683 }
1684
1685 /* Iterate through netdev_flow_key TNL u64 values specified by 'FLOWMAP'. */
1686 #define NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_FLOWMAP(VALUE, KEY, FLOWMAP)   \
1687     MINIFLOW_FOR_EACH_IN_FLOWMAP(VALUE, &(KEY)->mf, FLOWMAP)
1688
1689 /* Returns a hash value for the bits of 'key' where there are 1-bits in
1690  * 'mask'. */
1691 static inline uint32_t
1692 netdev_flow_key_hash_in_mask(const struct netdev_flow_key *key,
1693                              const struct netdev_flow_key *mask)
1694 {
1695     const uint64_t *p = miniflow_get_values(&mask->mf);
1696     uint32_t hash = 0;
1697     uint64_t value;
1698
1699     NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_FLOWMAP(value, key, mask->mf.map) {
1700         hash = hash_add64(hash, value & *p++);
1701     }
1702
1703     return hash_finish(hash, (p - miniflow_get_values(&mask->mf)) * 8);
1704 }
1705
1706 static inline bool
1707 emc_entry_alive(struct emc_entry *ce)
1708 {
1709     return ce->flow && !ce->flow->dead;
1710 }
1711
1712 static void
1713 emc_clear_entry(struct emc_entry *ce)
1714 {
1715     if (ce->flow) {
1716         dp_netdev_flow_unref(ce->flow);
1717         ce->flow = NULL;
1718     }
1719 }
1720
1721 static inline void
1722 emc_change_entry(struct emc_entry *ce, struct dp_netdev_flow *flow,
1723                  const struct netdev_flow_key *key)
1724 {
1725     if (ce->flow != flow) {
1726         if (ce->flow) {
1727             dp_netdev_flow_unref(ce->flow);
1728         }
1729
1730         if (dp_netdev_flow_ref(flow)) {
1731             ce->flow = flow;
1732         } else {
1733             ce->flow = NULL;
1734         }
1735     }
1736     if (key) {
1737         netdev_flow_key_clone(&ce->key, key);
1738     }
1739 }
1740
1741 static inline void
1742 emc_insert(struct emc_cache *cache, const struct netdev_flow_key *key,
1743            struct dp_netdev_flow *flow)
1744 {
1745     struct emc_entry *to_be_replaced = NULL;
1746     struct emc_entry *current_entry;
1747
1748     EMC_FOR_EACH_POS_WITH_HASH(cache, current_entry, key->hash) {
1749         if (netdev_flow_key_equal(&current_entry->key, key)) {
1750             /* We found the entry with the 'mf' miniflow */
1751             emc_change_entry(current_entry, flow, NULL);
1752             return;
1753         }
1754
1755         /* Replacement policy: put the flow in an empty (not alive) entry, or
1756          * in the first entry where it can be */
1757         if (!to_be_replaced
1758             || (emc_entry_alive(to_be_replaced)
1759                 && !emc_entry_alive(current_entry))
1760             || current_entry->key.hash < to_be_replaced->key.hash) {
1761             to_be_replaced = current_entry;
1762         }
1763     }
1764     /* We didn't find the miniflow in the cache.
1765      * The 'to_be_replaced' entry is where the new flow will be stored */
1766
1767     emc_change_entry(to_be_replaced, flow, key);
1768 }
1769
1770 static inline struct dp_netdev_flow *
1771 emc_lookup(struct emc_cache *cache, const struct netdev_flow_key *key)
1772 {
1773     struct emc_entry *current_entry;
1774
1775     EMC_FOR_EACH_POS_WITH_HASH(cache, current_entry, key->hash) {
1776         if (current_entry->key.hash == key->hash
1777             && emc_entry_alive(current_entry)
1778             && netdev_flow_key_equal_mf(&current_entry->key, &key->mf)) {
1779
1780             /* We found the entry with the 'key->mf' miniflow */
1781             return current_entry->flow;
1782         }
1783     }
1784
1785     return NULL;
1786 }
1787
1788 static struct dp_netdev_flow *
1789 dp_netdev_pmd_lookup_flow(const struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
1790                           const struct netdev_flow_key *key)
1791 {
1792     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1793     struct dpcls_rule *rule;
1794
1795     dpcls_lookup(&pmd->cls, key, &rule, 1);
1796     netdev_flow = dp_netdev_flow_cast(rule);
1797
1798     return netdev_flow;
1799 }
1800
1801 static struct dp_netdev_flow *
1802 dp_netdev_pmd_find_flow(const struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
1803                         const ovs_u128 *ufidp, const struct nlattr *key,
1804                         size_t key_len)
1805 {
1806     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1807     struct flow flow;
1808     ovs_u128 ufid;
1809
1810     /* If a UFID is not provided, determine one based on the key. */
1811     if (!ufidp && key && key_len
1812         && !dpif_netdev_flow_from_nlattrs(key, key_len, &flow)) {
1813         dpif_flow_hash(pmd->dp->dpif, &flow, sizeof flow, &ufid);
1814         ufidp = &ufid;
1815     }
1816
1817     if (ufidp) {
1818         CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (netdev_flow, node, dp_netdev_flow_hash(ufidp),
1819                                  &pmd->flow_table) {
1820             if (ovs_u128_equals(&netdev_flow->ufid, ufidp)) {
1821                 return netdev_flow;
1822             }
1823         }
1824     }
1825
1826     return NULL;
1827 }
1828
1829 static void
1830 get_dpif_flow_stats(const struct dp_netdev_flow *netdev_flow_,
1831                     struct dpif_flow_stats *stats)
1832 {
1833     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1834     unsigned long long n;
1835     long long used;
1836     uint16_t flags;
1837
1838     netdev_flow = CONST_CAST(struct dp_netdev_flow *, netdev_flow_);
1839
1840     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.packet_count, &n);
1841     stats->n_packets = n;
1842     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.byte_count, &n);
1843     stats->n_bytes = n;
1844     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.used, &used);
1845     stats->used = used;
1846     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.tcp_flags, &flags);
1847     stats->tcp_flags = flags;
1848 }
1849
1850 /* Converts to the dpif_flow format, using 'key_buf' and 'mask_buf' for
1851  * storing the netlink-formatted key/mask. 'key_buf' may be the same as
1852  * 'mask_buf'. Actions will be returned without copying, by relying on RCU to
1853  * protect them. */
1854 static void
1855 dp_netdev_flow_to_dpif_flow(const struct dp_netdev_flow *netdev_flow,
1856                             struct ofpbuf *key_buf, struct ofpbuf *mask_buf,
1857                             struct dpif_flow *flow, bool terse)
1858 {
1859     if (terse) {
1860         memset(flow, 0, sizeof *flow);
1861     } else {
1862         struct flow_wildcards wc;
1863         struct dp_netdev_actions *actions;
1864         size_t offset;
1865         struct odp_flow_key_parms odp_parms = {
1866             .flow = &netdev_flow->flow,
1867             .mask = &wc.masks,
1868             .support = dp_netdev_support,
1869         };
1870
1871         miniflow_expand(&netdev_flow->cr.mask->mf, &wc.masks);
1872
1873         /* Key */
1874         offset = key_buf->size;
1875         flow->key = ofpbuf_tail(key_buf);
1876         odp_parms.odp_in_port = netdev_flow->flow.in_port.odp_port;
1877         odp_flow_key_from_flow(&odp_parms, key_buf);
1878         flow->key_len = key_buf->size - offset;
1879
1880         /* Mask */
1881         offset = mask_buf->size;
1882         flow->mask = ofpbuf_tail(mask_buf);
1883         odp_parms.odp_in_port = wc.masks.in_port.odp_port;
1884         odp_parms.key_buf = key_buf;
1885         odp_flow_key_from_mask(&odp_parms, mask_buf);
1886         flow->mask_len = mask_buf->size - offset;
1887
1888         /* Actions */
1889         actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
1890         flow->actions = actions->actions;
1891         flow->actions_len = actions->size;
1892     }
1893
1894     flow->ufid = netdev_flow->ufid;
1895     flow->ufid_present = true;
1896     flow->pmd_id = netdev_flow->pmd_id;
1897     get_dpif_flow_stats(netdev_flow, &flow->stats);
1898 }
1899
1900 static int
1901 dpif_netdev_mask_from_nlattrs(const struct nlattr *key, uint32_t key_len,
1902                               const struct nlattr *mask_key,
1903                               uint32_t mask_key_len, const struct flow *flow,
1904                               struct flow_wildcards *wc)
1905 {
1906     enum odp_key_fitness fitness;
1907
1908     fitness = odp_flow_key_to_mask_udpif(mask_key, mask_key_len, key,
1909                                          key_len, wc, flow);
1910     if (fitness) {
1911         /* This should not happen: it indicates that
1912          * odp_flow_key_from_mask() and odp_flow_key_to_mask()
1913          * disagree on the acceptable form of a mask.  Log the problem
1914          * as an error, with enough details to enable debugging. */
1915         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1916
1917         if (!VLOG_DROP_ERR(&rl)) {
1918             struct ds s;
1919
1920             ds_init(&s);
1921             odp_flow_format(key, key_len, mask_key, mask_key_len, NULL, &s,
1922                             true);
1923             VLOG_ERR("internal error parsing flow mask %s (%s)",
1924                      ds_cstr(&s), odp_key_fitness_to_string(fitness));
1925             ds_destroy(&s);
1926         }
1927
1928         return EINVAL;
1929     }
1930
1931     return 0;
1932 }
1933
1934 static int
1935 dpif_netdev_flow_from_nlattrs(const struct nlattr *key, uint32_t key_len,
1936                               struct flow *flow)
1937 {
1938     odp_port_t in_port;
1939
1940     if (odp_flow_key_to_flow_udpif(key, key_len, flow)) {
1941         /* This should not happen: it indicates that odp_flow_key_from_flow()
1942          * and odp_flow_key_to_flow() disagree on the acceptable form of a
1943          * flow.  Log the problem as an error, with enough details to enable
1944          * debugging. */
1945         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1946
1947         if (!VLOG_DROP_ERR(&rl)) {
1948             struct ds s;
1949
1950             ds_init(&s);
1951             odp_flow_format(key, key_len, NULL, 0, NULL, &s, true);
1952             VLOG_ERR("internal error parsing flow key %s", ds_cstr(&s));
1953             ds_destroy(&s);
1954         }
1955
1956         return EINVAL;
1957     }
1958
1959     in_port = flow->in_port.odp_port;
1960     if (!is_valid_port_number(in_port) && in_port != ODPP_NONE) {
1961         return EINVAL;
1962     }
1963
1964     /* Userspace datapath doesn't support conntrack. */
1965     if (flow->ct_state || flow->ct_zone || flow->ct_mark
1966         || !ovs_u128_is_zero(&flow->ct_label)) {
1967         return EINVAL;
1968     }
1969
1970     return 0;
1971 }
1972
1973 static int
1974 dpif_netdev_flow_get(const struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_get *get)
1975 {
1976     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1977     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1978     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1979     unsigned pmd_id = get->pmd_id == PMD_ID_NULL
1980                       ? NON_PMD_CORE_ID : get->pmd_id;
1981     int error = 0;
1982
1983     pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, pmd_id);
1984     if (!pmd) {
1985         return EINVAL;
1986     }
1987
1988     netdev_flow = dp_netdev_pmd_find_flow(pmd, get->ufid, get->key,
1989                                           get->key_len);
1990     if (netdev_flow) {
1991         dp_netdev_flow_to_dpif_flow(netdev_flow, get->buffer, get->buffer,
1992                                     get->flow, false);
1993     } else {
1994         error = ENOENT;
1995     }
1996     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
1997
1998
1999     return error;
2000 }
2001
2002 static struct dp_netdev_flow *
2003 dp_netdev_flow_add(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2004                    struct match *match, const ovs_u128 *ufid,
2005                    const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
2006     OVS_REQUIRES(pmd->flow_mutex)
2007 {
2008     struct dp_netdev_flow *flow;
2009     struct netdev_flow_key mask;
2010
2011     netdev_flow_mask_init(&mask, match);
2012     /* Make sure wc does not have metadata. */
2013     ovs_assert(!FLOWMAP_HAS_FIELD(&mask.mf.map, metadata)
2014                && !FLOWMAP_HAS_FIELD(&mask.mf.map, regs));
2015
2016     /* Do not allocate extra space. */
2017     flow = xmalloc(sizeof *flow - sizeof flow->cr.flow.mf + mask.len);
2018     memset(&flow->stats, 0, sizeof flow->stats);
2019     flow->dead = false;
2020     flow->batch = NULL;
2021     *CONST_CAST(unsigned *, &flow->pmd_id) = pmd->core_id;
2022     *CONST_CAST(struct flow *, &flow->flow) = match->flow;
2023     *CONST_CAST(ovs_u128 *, &flow->ufid) = *ufid;
2024     ovs_refcount_init(&flow->ref_cnt);
2025     ovsrcu_set(&flow->actions, dp_netdev_actions_create(actions, actions_len));
2026
2027     netdev_flow_key_init_masked(&flow->cr.flow, &match->flow, &mask);
2028     dpcls_insert(&pmd->cls, &flow->cr, &mask);
2029
2030     cmap_insert(&pmd->flow_table, CONST_CAST(struct cmap_node *, &flow->node),
2031                 dp_netdev_flow_hash(&flow->ufid));
2032
2033     if (OVS_UNLIKELY(VLOG_IS_DBG_ENABLED())) {
2034         struct match match;
2035         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2036
2037         match.tun_md.valid = false;
2038         match.flow = flow->flow;
2039         miniflow_expand(&flow->cr.mask->mf, &match.wc.masks);
2040
2041         ds_put_cstr(&ds, "flow_add: ");
2042         odp_format_ufid(ufid, &ds);
2043         ds_put_cstr(&ds, " ");
2044         match_format(&match, &ds, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
2045         ds_put_cstr(&ds, ", actions:");
2046         format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
2047
2048         VLOG_DBG_RL(&upcall_rl, "%s", ds_cstr(&ds));
2049
2050         ds_destroy(&ds);
2051     }
2052
2053     return flow;
2054 }
2055
2056 static int
2057 dpif_netdev_flow_put(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_put *put)
2058 {
2059     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2060     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
2061     struct netdev_flow_key key;
2062     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2063     struct match match;
2064     ovs_u128 ufid;
2065     unsigned pmd_id = put->pmd_id == PMD_ID_NULL
2066                       ? NON_PMD_CORE_ID : put->pmd_id;
2067     int error;
2068
2069     error = dpif_netdev_flow_from_nlattrs(put->key, put->key_len, &match.flow);
2070     if (error) {
2071         return error;
2072     }
2073     error = dpif_netdev_mask_from_nlattrs(put->key, put->key_len,
2074                                           put->mask, put->mask_len,
2075                                           &match.flow, &match.wc);
2076     if (error) {
2077         return error;
2078     }
2079
2080     pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, pmd_id);
2081     if (!pmd) {
2082         return EINVAL;
2083     }
2084
2085     /* Must produce a netdev_flow_key for lookup.
2086      * This interface is no longer performance critical, since it is not used
2087      * for upcall processing any more. */
2088     netdev_flow_key_from_flow(&key, &match.flow);
2089
2090     if (put->ufid) {
2091         ufid = *put->ufid;
2092     } else {
2093         dpif_flow_hash(dpif, &match.flow, sizeof match.flow, &ufid);
2094     }
2095
2096     ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
2097     netdev_flow = dp_netdev_pmd_lookup_flow(pmd, &key);
2098     if (!netdev_flow) {
2099         if (put->flags & DPIF_FP_CREATE) {
2100             if (cmap_count(&pmd->flow_table) < MAX_FLOWS) {
2101                 if (put->stats) {
2102                     memset(put->stats, 0, sizeof *put->stats);
2103                 }
2104                 dp_netdev_flow_add(pmd, &match, &ufid, put->actions,
2105                                    put->actions_len);
2106                 error = 0;
2107             } else {
2108                 error = EFBIG;
2109             }
2110         } else {
2111             error = ENOENT;
2112         }
2113     } else {
2114         if (put->flags & DPIF_FP_MODIFY
2115             && flow_equal(&match.flow, &netdev_flow->flow)) {
2116             struct dp_netdev_actions *new_actions;
2117             struct dp_netdev_actions *old_actions;
2118
2119             new_actions = dp_netdev_actions_create(put->actions,
2120                                                    put->actions_len);
2121
2122             old_actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
2123             ovsrcu_set(&netdev_flow->actions, new_actions);
2124
2125             if (put->stats) {
2126                 get_dpif_flow_stats(netdev_flow, put->stats);
2127             }
2128             if (put->flags & DPIF_FP_ZERO_STATS) {
2129                 /* XXX: The userspace datapath uses thread local statistics
2130                  * (for flows), which should be updated only by the owning
2131                  * thread.  Since we cannot write on stats memory here,
2132                  * we choose not to support this flag.  Please note:
2133                  * - This feature is currently used only by dpctl commands with
2134                  *   option --clear.
2135                  * - Should the need arise, this operation can be implemented
2136                  *   by keeping a base value (to be update here) for each
2137                  *   counter, and subtracting it before outputting the stats */
2138                 error = EOPNOTSUPP;
2139             }
2140
2141             ovsrcu_postpone(dp_netdev_actions_free, old_actions);
2142         } else if (put->flags & DPIF_FP_CREATE) {
2143             error = EEXIST;
2144         } else {
2145             /* Overlapping flow. */
2146             error = EINVAL;
2147         }
2148     }
2149     ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
2150     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2151
2152     return error;
2153 }
2154
2155 static int
2156 dpif_netdev_flow_del(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_del *del)
2157 {
2158     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2159     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
2160     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2161     unsigned pmd_id = del->pmd_id == PMD_ID_NULL
2162                       ? NON_PMD_CORE_ID : del->pmd_id;
2163     int error = 0;
2164
2165     pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, pmd_id);
2166     if (!pmd) {
2167         return EINVAL;
2168     }
2169
2170     ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
2171     netdev_flow = dp_netdev_pmd_find_flow(pmd, del->ufid, del->key,
2172                                           del->key_len);
2173     if (netdev_flow) {
2174         if (del->stats) {
2175             get_dpif_flow_stats(netdev_flow, del->stats);
2176         }
2177         dp_netdev_pmd_remove_flow(pmd, netdev_flow);
2178     } else {
2179         error = ENOENT;
2180     }
2181     ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
2182     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2183
2184     return error;
2185 }
2186
2187 struct dpif_netdev_flow_dump {
2188     struct dpif_flow_dump up;
2189     struct cmap_position poll_thread_pos;
2190     struct cmap_position flow_pos;
2191     struct dp_netdev_pmd_thread *cur_pmd;
2192     int status;
2193     struct ovs_mutex mutex;
2194 };
2195
2196 static struct dpif_netdev_flow_dump *
2197 dpif_netdev_flow_dump_cast(struct dpif_flow_dump *dump)
2198 {
2199     return CONTAINER_OF(dump, struct dpif_netdev_flow_dump, up);
2200 }
2201
2202 static struct dpif_flow_dump *
2203 dpif_netdev_flow_dump_create(const struct dpif *dpif_, bool terse)
2204 {
2205     struct dpif_netdev_flow_dump *dump;
2206
2207     dump = xzalloc(sizeof *dump);
2208     dpif_flow_dump_init(&dump->up, dpif_);
2209     dump->up.terse = terse;
2210     ovs_mutex_init(&dump->mutex);
2211
2212     return &dump->up;
2213 }
2214
2215 static int
2216 dpif_netdev_flow_dump_destroy(struct dpif_flow_dump *dump_)
2217 {
2218     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = dpif_netdev_flow_dump_cast(dump_);
2219
2220     ovs_mutex_destroy(&dump->mutex);
2221     free(dump);
2222     return 0;
2223 }
2224
2225 struct dpif_netdev_flow_dump_thread {
2226     struct dpif_flow_dump_thread up;
2227     struct dpif_netdev_flow_dump *dump;
2228     struct odputil_keybuf keybuf[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
2229     struct odputil_keybuf maskbuf[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
2230 };
2231
2232 static struct dpif_netdev_flow_dump_thread *
2233 dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(struct dpif_flow_dump_thread *thread)
2234 {
2235     return CONTAINER_OF(thread, struct dpif_netdev_flow_dump_thread, up);
2236 }
2237
2238 static struct dpif_flow_dump_thread *
2239 dpif_netdev_flow_dump_thread_create(struct dpif_flow_dump *dump_)
2240 {
2241     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = dpif_netdev_flow_dump_cast(dump_);
2242     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread;
2243
2244     thread = xmalloc(sizeof *thread);
2245     dpif_flow_dump_thread_init(&thread->up, &dump->up);
2246     thread->dump = dump;
2247     return &thread->up;
2248 }
2249
2250 static void
2251 dpif_netdev_flow_dump_thread_destroy(struct dpif_flow_dump_thread *thread_)
2252 {
2253     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread
2254         = dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(thread_);
2255
2256     free(thread);
2257 }
2258
2259 static int
2260 dpif_netdev_flow_dump_next(struct dpif_flow_dump_thread *thread_,
2261                            struct dpif_flow *flows, int max_flows)
2262 {
2263     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread
2264         = dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(thread_);
2265     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = thread->dump;
2266     struct dp_netdev_flow *netdev_flows[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
2267     int n_flows = 0;
2268     int i;
2269
2270     ovs_mutex_lock(&dump->mutex);
2271     if (!dump->status) {
2272         struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(thread->up.dpif);
2273         struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(&dpif->dpif);
2274         struct dp_netdev_pmd_thread *pmd = dump->cur_pmd;
2275         int flow_limit = MIN(max_flows, FLOW_DUMP_MAX_BATCH);
2276
2277         /* First call to dump_next(), extracts the first pmd thread.
2278          * If there is no pmd thread, returns immediately. */
2279         if (!pmd) {
2280             pmd = dp_netdev_pmd_get_next(dp, &dump->poll_thread_pos);
2281             if (!pmd) {
2282                 ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
2283                 return n_flows;
2284
2285             }
2286         }
2287
2288         do {
2289             for (n_flows = 0; n_flows < flow_limit; n_flows++) {
2290                 struct cmap_node *node;
2291
2292                 node = cmap_next_position(&pmd->flow_table, &dump->flow_pos);
2293                 if (!node) {
2294                     break;
2295                 }
2296                 netdev_flows[n_flows] = CONTAINER_OF(node,
2297                                                      struct dp_netdev_flow,
2298                                                      node);
2299             }
2300             /* When finishing dumping the current pmd thread, moves to
2301              * the next. */
2302             if (n_flows < flow_limit) {
2303                 memset(&dump->flow_pos, 0, sizeof dump->flow_pos);
2304                 dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2305                 pmd = dp_netdev_pmd_get_next(dp, &dump->poll_thread_pos);
2306                 if (!pmd) {
2307                     dump->status = EOF;
2308                     break;
2309                 }
2310             }
2311             /* Keeps the reference to next caller. */
2312             dump->cur_pmd = pmd;
2313
2314             /* If the current dump is empty, do not exit the loop, since the
2315              * remaining pmds could have flows to be dumped.  Just dumps again
2316              * on the new 'pmd'. */
2317         } while (!n_flows);
2318     }
2319     ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
2320
2321     for (i = 0; i < n_flows; i++) {
2322         struct odputil_keybuf *maskbuf = &thread->maskbuf[i];
2323         struct odputil_keybuf *keybuf = &thread->keybuf[i];
2324         struct dp_netdev_flow *netdev_flow = netdev_flows[i];
2325         struct dpif_flow *f = &flows[i];
2326         struct ofpbuf key, mask;
2327
2328         ofpbuf_use_stack(&key, keybuf, sizeof *keybuf);
2329         ofpbuf_use_stack(&mask, maskbuf, sizeof *maskbuf);
2330         dp_netdev_flow_to_dpif_flow(netdev_flow, &key, &mask, f,
2331                                     dump->up.terse);
2332     }
2333
2334     return n_flows;
2335 }
2336
2337 static int
2338 dpif_netdev_execute(struct dpif *dpif, struct dpif_execute *execute)
2339     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2340 {
2341     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2342     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2343     struct dp_packet *pp;
2344
2345     if (dp_packet_size(execute->packet) < ETH_HEADER_LEN ||
2346         dp_packet_size(execute->packet) > UINT16_MAX) {
2347         return EINVAL;
2348     }
2349
2350     /* Tries finding the 'pmd'.  If NULL is returned, that means
2351      * the current thread is a non-pmd thread and should use
2352      * dp_netdev_get_pmd(dp, NON_PMD_CORE_ID). */
2353     pmd = ovsthread_getspecific(dp->per_pmd_key);
2354     if (!pmd) {
2355         pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, NON_PMD_CORE_ID);
2356     }
2357
2358     /* If the current thread is non-pmd thread, acquires
2359      * the 'non_pmd_mutex'. */
2360     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2361         ovs_mutex_lock(&dp->non_pmd_mutex);
2362         ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
2363     }
2364
2365     pp = execute->packet;
2366     dp_netdev_execute_actions(pmd, &pp, 1, false, execute->actions,
2367                               execute->actions_len);
2368     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2369         dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2370         ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
2371         ovs_mutex_unlock(&dp->non_pmd_mutex);
2372     }
2373
2374     return 0;
2375 }
2376
2377 static void
2378 dpif_netdev_operate(struct dpif *dpif, struct dpif_op **ops, size_t n_ops)
2379 {
2380     size_t i;
2381
2382     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
2383         struct dpif_op *op = ops[i];
2384
2385         switch (op->type) {
2386         case DPIF_OP_FLOW_PUT:
2387             op->error = dpif_netdev_flow_put(dpif, &op->u.flow_put);
2388             break;
2389
2390         case DPIF_OP_FLOW_DEL:
2391             op->error = dpif_netdev_flow_del(dpif, &op->u.flow_del);
2392             break;
2393
2394         case DPIF_OP_EXECUTE:
2395             op->error = dpif_netdev_execute(dpif, &op->u.execute);
2396             break;
2397
2398         case DPIF_OP_FLOW_GET:
2399             op->error = dpif_netdev_flow_get(dpif, &op->u.flow_get);
2400             break;
2401         }
2402     }
2403 }
2404
2405 /* Returns true if the configuration for rx queues or cpu mask
2406  * is changed. */
2407 static bool
2408 pmd_config_changed(const struct dp_netdev *dp, size_t rxqs, const char *cmask)
2409 {
2410     if (dp->n_dpdk_rxqs != rxqs) {
2411         return true;
2412     } else {
2413         if (dp->pmd_cmask != NULL && cmask != NULL) {
2414             return strcmp(dp->pmd_cmask, cmask);
2415         } else {
2416             return (dp->pmd_cmask != NULL || cmask != NULL);
2417         }
2418     }
2419 }
2420
2421 /* Resets pmd threads if the configuration for 'rxq's or cpu mask changes. */
2422 static int
2423 dpif_netdev_pmd_set(struct dpif *dpif, unsigned int n_rxqs, const char *cmask)
2424 {
2425     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2426
2427     if (pmd_config_changed(dp, n_rxqs, cmask)) {
2428         struct dp_netdev_port *port;
2429
2430         dp_netdev_destroy_all_pmds(dp);
2431
2432         CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2433             if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
2434                 int i, err;
2435
2436                 /* Closes the existing 'rxq's. */
2437                 for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2438                     netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
2439                     port->rxq[i] = NULL;
2440                 }
2441
2442                 /* Sets the new rx queue config.  */
2443                 err = netdev_set_multiq(port->netdev,
2444                                         ovs_numa_get_n_cores() + 1,
2445                                         n_rxqs);
2446                 if (err && (err != EOPNOTSUPP)) {
2447                     VLOG_ERR("Failed to set dpdk interface %s rx_queue to:"
2448                              " %u", netdev_get_name(port->netdev),
2449                              n_rxqs);
2450                     return err;
2451                 }
2452
2453                 /* If the set_multiq() above succeeds, reopens the 'rxq's. */
2454                 port->rxq = xrealloc(port->rxq, sizeof *port->rxq
2455                                      * netdev_n_rxq(port->netdev));
2456                 for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2457                     netdev_rxq_open(port->netdev, &port->rxq[i], i);
2458                 }
2459             }
2460         }
2461         dp->n_dpdk_rxqs = n_rxqs;
2462
2463         /* Reconfigures the cpu mask. */
2464         ovs_numa_set_cpu_mask(cmask);
2465         free(dp->pmd_cmask);
2466         dp->pmd_cmask = cmask ? xstrdup(cmask) : NULL;
2467
2468         /* Restores the non-pmd. */
2469         dp_netdev_set_nonpmd(dp);
2470         /* Restores all pmd threads. */
2471         dp_netdev_reset_pmd_threads(dp);
2472     }
2473
2474     return 0;
2475 }
2476
2477 static int
2478 dpif_netdev_queue_to_priority(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED,
2479                               uint32_t queue_id, uint32_t *priority)
2480 {
2481     *priority = queue_id;
2482     return 0;
2483 }
2484
2485 \f
2486 /* Creates and returns a new 'struct dp_netdev_actions', whose actions are
2487  * a copy of the 'ofpacts_len' bytes of 'ofpacts'. */
2488 struct dp_netdev_actions *
2489 dp_netdev_actions_create(const struct nlattr *actions, size_t size)
2490 {
2491     struct dp_netdev_actions *netdev_actions;
2492
2493     netdev_actions = xmalloc(sizeof *netdev_actions + size);
2494     memcpy(netdev_actions->actions, actions, size);
2495     netdev_actions->size = size;
2496
2497     return netdev_actions;
2498 }
2499
2500 struct dp_netdev_actions *
2501 dp_netdev_flow_get_actions(const struct dp_netdev_flow *flow)
2502 {
2503     return ovsrcu_get(struct dp_netdev_actions *, &flow->actions);
2504 }
2505
2506 static void
2507 dp_netdev_actions_free(struct dp_netdev_actions *actions)
2508 {
2509     free(actions);
2510 }
2511 \f
2512 static inline unsigned long long
2513 cycles_counter(void)
2514 {
2515 #ifdef DPDK_NETDEV
2516     return rte_get_tsc_cycles();
2517 #else
2518     return 0;
2519 #endif
2520 }
2521
2522 /* Fake mutex to make sure that the calls to cycles_count_* are balanced */
2523 extern struct ovs_mutex cycles_counter_fake_mutex;
2524
2525 /* Start counting cycles.  Must be followed by 'cycles_count_end()' */
2526 static inline void
2527 cycles_count_start(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2528     OVS_ACQUIRES(&cycles_counter_fake_mutex)
2529     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2530 {
2531     pmd->last_cycles = cycles_counter();
2532 }
2533
2534 /* Stop counting cycles and add them to the counter 'type' */
2535 static inline void
2536 cycles_count_end(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2537                  enum pmd_cycles_counter_type type)
2538     OVS_RELEASES(&cycles_counter_fake_mutex)
2539     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2540 {
2541     unsigned long long interval = cycles_counter() - pmd->last_cycles;
2542
2543     non_atomic_ullong_add(&pmd->cycles.n[type], interval);
2544 }
2545
2546 static void
2547 dp_netdev_process_rxq_port(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2548                            struct dp_netdev_port *port,
2549                            struct netdev_rxq *rxq)
2550 {
2551     struct dp_packet *packets[NETDEV_MAX_BURST];
2552     int error, cnt;
2553
2554     cycles_count_start(pmd);
2555     error = netdev_rxq_recv(rxq, packets, &cnt);
2556     cycles_count_end(pmd, PMD_CYCLES_POLLING);
2557     if (!error) {
2558         int i;
2559
2560         *recirc_depth_get() = 0;
2561
2562         /* XXX: initialize md in netdev implementation. */
2563         for (i = 0; i < cnt; i++) {
2564             pkt_metadata_init(&packets[i]->md, port->port_no);
2565         }
2566         cycles_count_start(pmd);
2567         dp_netdev_input(pmd, packets, cnt);
2568         cycles_count_end(pmd, PMD_CYCLES_PROCESSING);
2569     } else if (error != EAGAIN && error != EOPNOTSUPP) {
2570         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2571
2572         VLOG_ERR_RL(&rl, "error receiving data from %s: %s",
2573                     netdev_get_name(port->netdev), ovs_strerror(error));
2574     }
2575 }
2576
2577 /* Return true if needs to revalidate datapath flows. */
2578 static bool
2579 dpif_netdev_run(struct dpif *dpif)
2580 {
2581     struct dp_netdev_port *port;
2582     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2583     struct dp_netdev_pmd_thread *non_pmd = dp_netdev_get_pmd(dp,
2584                                                              NON_PMD_CORE_ID);
2585     uint64_t new_tnl_seq;
2586
2587     ovs_mutex_lock(&dp->non_pmd_mutex);
2588     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2589         if (!netdev_is_pmd(port->netdev)) {
2590             int i;
2591
2592             for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2593                 dp_netdev_process_rxq_port(non_pmd, port, port->rxq[i]);
2594             }
2595         }
2596     }
2597     ovs_mutex_unlock(&dp->non_pmd_mutex);
2598     dp_netdev_pmd_unref(non_pmd);
2599
2600     tnl_neigh_cache_run();
2601     tnl_port_map_run();
2602     new_tnl_seq = seq_read(tnl_conf_seq);
2603
2604     if (dp->last_tnl_conf_seq != new_tnl_seq) {
2605         dp->last_tnl_conf_seq = new_tnl_seq;
2606         return true;
2607     }
2608     return false;
2609 }
2610
2611 static void
2612 dpif_netdev_wait(struct dpif *dpif)
2613 {
2614     struct dp_netdev_port *port;
2615     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2616
2617     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
2618     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2619         if (!netdev_is_pmd(port->netdev)) {
2620             int i;
2621
2622             for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2623                 netdev_rxq_wait(port->rxq[i]);
2624             }
2625         }
2626     }
2627     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
2628     seq_wait(tnl_conf_seq, dp->last_tnl_conf_seq);
2629 }
2630
2631 static int
2632 pmd_load_queues(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2633                 struct rxq_poll **ppoll_list, int poll_cnt)
2634     OVS_REQUIRES(pmd->poll_mutex)
2635 {
2636     struct rxq_poll *poll_list = *ppoll_list;
2637     struct rxq_poll *poll;
2638     int i;
2639
2640     for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
2641         port_unref(poll_list[i].port);
2642     }
2643
2644     poll_list = xrealloc(poll_list, pmd->poll_cnt * sizeof *poll_list);
2645
2646     i = 0;
2647     LIST_FOR_EACH (poll, node, &pmd->poll_list) {
2648         port_ref(poll->port);
2649         poll_list[i++] = *poll;
2650     }
2651
2652     *ppoll_list = poll_list;
2653     return pmd->poll_cnt;
2654 }
2655
2656 static void *
2657 pmd_thread_main(void *f_)
2658 {
2659     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd = f_;
2660     unsigned int lc = 0;
2661     struct rxq_poll *poll_list;
2662     unsigned int port_seq = PMD_INITIAL_SEQ;
2663     int poll_cnt;
2664     int i;
2665
2666     poll_cnt = 0;
2667     poll_list = NULL;
2668
2669     /* Stores the pmd thread's 'pmd' to 'per_pmd_key'. */
2670     ovsthread_setspecific(pmd->dp->per_pmd_key, pmd);
2671     pmd_thread_setaffinity_cpu(pmd->core_id);
2672 reload:
2673     emc_cache_init(&pmd->flow_cache);
2674
2675     ovs_mutex_lock(&pmd->poll_mutex);
2676     poll_cnt = pmd_load_queues(pmd, &poll_list, poll_cnt);
2677     ovs_mutex_unlock(&pmd->poll_mutex);
2678
2679     /* List port/core affinity */
2680     for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
2681        VLOG_INFO("Core %d processing port \'%s\'\n", pmd->core_id,
2682                  netdev_get_name(poll_list[i].port->netdev));
2683     }
2684
2685     /* Signal here to make sure the pmd finishes
2686      * reloading the updated configuration. */
2687     dp_netdev_pmd_reload_done(pmd);
2688
2689     for (;;) {
2690         for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
2691             dp_netdev_process_rxq_port(pmd, poll_list[i].port, poll_list[i].rx);
2692         }
2693
2694         if (lc++ > 1024) {
2695             unsigned int seq;
2696
2697             lc = 0;
2698
2699             emc_cache_slow_sweep(&pmd->flow_cache);
2700             coverage_try_clear();
2701             ovsrcu_quiesce();
2702
2703             atomic_read_relaxed(&pmd->change_seq, &seq);
2704             if (seq != port_seq) {
2705                 port_seq = seq;
2706                 break;
2707             }
2708         }
2709     }
2710
2711     emc_cache_uninit(&pmd->flow_cache);
2712
2713     if (!latch_is_set(&pmd->exit_latch)){
2714         goto reload;
2715     }
2716
2717     for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
2718         port_unref(poll_list[i].port);
2719     }
2720
2721     dp_netdev_pmd_reload_done(pmd);
2722
2723     free(poll_list);
2724     return NULL;
2725 }
2726
2727 static void
2728 dp_netdev_disable_upcall(struct dp_netdev *dp)
2729     OVS_ACQUIRES(dp->upcall_rwlock)
2730 {
2731     fat_rwlock_wrlock(&dp->upcall_rwlock);
2732 }
2733
2734 static void
2735 dpif_netdev_disable_upcall(struct dpif *dpif)
2736     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2737 {
2738     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2739     dp_netdev_disable_upcall(dp);
2740 }
2741
2742 static void
2743 dp_netdev_enable_upcall(struct dp_netdev *dp)
2744     OVS_RELEASES(dp->upcall_rwlock)
2745 {
2746     fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
2747 }
2748
2749 static void
2750 dpif_netdev_enable_upcall(struct dpif *dpif)
2751     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2752 {
2753     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2754     dp_netdev_enable_upcall(dp);
2755 }
2756
2757 static void
2758 dp_netdev_pmd_reload_done(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2759 {
2760     ovs_mutex_lock(&pmd->cond_mutex);
2761     xpthread_cond_signal(&pmd->cond);
2762     ovs_mutex_unlock(&pmd->cond_mutex);
2763 }
2764
2765 /* Finds and refs the dp_netdev_pmd_thread on core 'core_id'.  Returns
2766  * the pointer if succeeds, otherwise, NULL.
2767  *
2768  * Caller must unrefs the returned reference.  */
2769 static struct dp_netdev_pmd_thread *
2770 dp_netdev_get_pmd(struct dp_netdev *dp, unsigned core_id)
2771 {
2772     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2773     const struct cmap_node *pnode;
2774
2775     pnode = cmap_find(&dp->poll_threads, hash_int(core_id, 0));
2776     if (!pnode) {
2777         return NULL;
2778     }
2779     pmd = CONTAINER_OF(pnode, struct dp_netdev_pmd_thread, node);
2780
2781     return dp_netdev_pmd_try_ref(pmd) ? pmd : NULL;
2782 }
2783
2784 /* Sets the 'struct dp_netdev_pmd_thread' for non-pmd threads. */
2785 static void
2786 dp_netdev_set_nonpmd(struct dp_netdev *dp)
2787 {
2788     struct dp_netdev_pmd_thread *non_pmd;
2789
2790     non_pmd = xzalloc(sizeof *non_pmd);
2791     dp_netdev_configure_pmd(non_pmd, dp, 0, NON_PMD_CORE_ID,
2792                             OVS_NUMA_UNSPEC);
2793 }
2794
2795 /* Caller must have valid pointer to 'pmd'. */
2796 static bool
2797 dp_netdev_pmd_try_ref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2798 {
2799     return ovs_refcount_try_ref_rcu(&pmd->ref_cnt);
2800 }
2801
2802 static void
2803 dp_netdev_pmd_unref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2804 {
2805     if (pmd && ovs_refcount_unref(&pmd->ref_cnt) == 1) {
2806         ovsrcu_postpone(dp_netdev_destroy_pmd, pmd);
2807     }
2808 }
2809
2810 /* Given cmap position 'pos', tries to ref the next node.  If try_ref()
2811  * fails, keeps checking for next node until reaching the end of cmap.
2812  *
2813  * Caller must unrefs the returned reference. */
2814 static struct dp_netdev_pmd_thread *
2815 dp_netdev_pmd_get_next(struct dp_netdev *dp, struct cmap_position *pos)
2816 {
2817     struct dp_netdev_pmd_thread *next;
2818
2819     do {
2820         struct cmap_node *node;
2821
2822         node = cmap_next_position(&dp->poll_threads, pos);
2823         next = node ? CONTAINER_OF(node, struct dp_netdev_pmd_thread, node)
2824             : NULL;
2825     } while (next && !dp_netdev_pmd_try_ref(next));
2826
2827     return next;
2828 }
2829
2830 /* Configures the 'pmd' based on the input argument. */
2831 static void
2832 dp_netdev_configure_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, struct dp_netdev *dp,
2833                         int index, unsigned core_id, int numa_id)
2834 {
2835     pmd->dp = dp;
2836     pmd->index = index;
2837     pmd->core_id = core_id;
2838     pmd->numa_id = numa_id;
2839     pmd->poll_cnt = 0;
2840
2841     atomic_init(&pmd->tx_qid,
2842                 (core_id == NON_PMD_CORE_ID)
2843                 ? ovs_numa_get_n_cores()
2844                 : get_n_pmd_threads(dp));
2845
2846     ovs_refcount_init(&pmd->ref_cnt);
2847     latch_init(&pmd->exit_latch);
2848     atomic_init(&pmd->change_seq, PMD_INITIAL_SEQ);
2849     xpthread_cond_init(&pmd->cond, NULL);
2850     ovs_mutex_init(&pmd->cond_mutex);
2851     ovs_mutex_init(&pmd->flow_mutex);
2852     ovs_mutex_init(&pmd->poll_mutex);
2853     dpcls_init(&pmd->cls);
2854     cmap_init(&pmd->flow_table);
2855     list_init(&pmd->poll_list);
2856     /* init the 'flow_cache' since there is no
2857      * actual thread created for NON_PMD_CORE_ID. */
2858     if (core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2859         emc_cache_init(&pmd->flow_cache);
2860     }
2861     cmap_insert(&dp->poll_threads, CONST_CAST(struct cmap_node *, &pmd->node),
2862                 hash_int(core_id, 0));
2863 }
2864
2865 static void
2866 dp_netdev_destroy_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2867 {
2868     dp_netdev_pmd_flow_flush(pmd);
2869     dpcls_destroy(&pmd->cls);
2870     cmap_destroy(&pmd->flow_table);
2871     ovs_mutex_destroy(&pmd->flow_mutex);
2872     latch_destroy(&pmd->exit_latch);
2873     xpthread_cond_destroy(&pmd->cond);
2874     ovs_mutex_destroy(&pmd->cond_mutex);
2875     ovs_mutex_destroy(&pmd->poll_mutex);
2876     free(pmd);
2877 }
2878
2879 /* Stops the pmd thread, removes it from the 'dp->poll_threads',
2880  * and unrefs the struct. */
2881 static void
2882 dp_netdev_del_pmd(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2883 {
2884     struct rxq_poll *poll;
2885
2886     /* Uninit the 'flow_cache' since there is
2887      * no actual thread uninit it for NON_PMD_CORE_ID. */
2888     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2889         emc_cache_uninit(&pmd->flow_cache);
2890     } else {
2891         latch_set(&pmd->exit_latch);
2892         dp_netdev_reload_pmd__(pmd);
2893         ovs_numa_unpin_core(pmd->core_id);
2894         xpthread_join(pmd->thread, NULL);
2895     }
2896
2897     /* Unref all ports and free poll_list. */
2898     LIST_FOR_EACH_POP (poll, node, &pmd->poll_list) {
2899         port_unref(poll->port);
2900         free(poll);
2901     }
2902
2903     /* Purges the 'pmd''s flows after stopping the thread, but before
2904      * destroying the flows, so that the flow stats can be collected. */
2905     if (dp->dp_purge_cb) {
2906         dp->dp_purge_cb(dp->dp_purge_aux, pmd->core_id);
2907     }
2908     cmap_remove(&pmd->dp->poll_threads, &pmd->node, hash_int(pmd->core_id, 0));
2909     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2910 }
2911
2912 /* Destroys all pmd threads. */
2913 static void
2914 dp_netdev_destroy_all_pmds(struct dp_netdev *dp)
2915 {
2916     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2917
2918     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
2919         dp_netdev_del_pmd(dp, pmd);
2920     }
2921 }
2922
2923 /* Deletes all pmd threads on numa node 'numa_id' and
2924  * fixes tx_qids of other threads to keep them sequential. */
2925 static void
2926 dp_netdev_del_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
2927 {
2928     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2929     int n_pmds_on_numa, n_pmds;
2930     int *free_idx, k = 0;
2931
2932     n_pmds_on_numa = get_n_pmd_threads_on_numa(dp, numa_id);
2933     free_idx = xmalloc(n_pmds_on_numa * sizeof *free_idx);
2934
2935     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
2936         if (pmd->numa_id == numa_id) {
2937             atomic_read_relaxed(&pmd->tx_qid, &free_idx[k]);
2938             k++;
2939             dp_netdev_del_pmd(dp, pmd);
2940         }
2941     }
2942
2943     n_pmds = get_n_pmd_threads(dp);
2944     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
2945         int old_tx_qid;
2946
2947         atomic_read_relaxed(&pmd->tx_qid, &old_tx_qid);
2948
2949         if (old_tx_qid >= n_pmds) {
2950             int new_tx_qid = free_idx[--k];
2951
2952             atomic_store_relaxed(&pmd->tx_qid, new_tx_qid);
2953         }
2954     }
2955
2956     free(free_idx);
2957 }
2958
2959 /* Returns PMD thread from this numa node with fewer rx queues to poll.
2960  * Returns NULL if there is no PMD threads on this numa node.
2961  * Can be called safely only by main thread. */
2962 static struct dp_netdev_pmd_thread *
2963 dp_netdev_less_loaded_pmd_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
2964 {
2965     int min_cnt = -1;
2966     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, *res = NULL;
2967
2968     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
2969         if (pmd->numa_id == numa_id
2970             && (min_cnt > pmd->poll_cnt || res == NULL)) {
2971             min_cnt = pmd->poll_cnt;
2972             res = pmd;
2973         }
2974     }
2975
2976     return res;
2977 }
2978
2979 /* Adds rx queue to poll_list of PMD thread. */
2980 static void
2981 dp_netdev_add_rxq_to_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2982                          struct dp_netdev_port *port, struct netdev_rxq *rx)
2983     OVS_REQUIRES(pmd->poll_mutex)
2984 {
2985     struct rxq_poll *poll = xmalloc(sizeof *poll);
2986
2987     port_ref(port);
2988     poll->port = port;
2989     poll->rx = rx;
2990
2991     list_push_back(&pmd->poll_list, &poll->node);
2992     pmd->poll_cnt++;
2993 }
2994
2995 /* Checks the numa node id of 'netdev' and starts pmd threads for
2996  * the numa node. */
2997 static void
2998 dp_netdev_set_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
2999 {
3000     int n_pmds;
3001
3002     if (!ovs_numa_numa_id_is_valid(numa_id)) {
3003         VLOG_ERR("Cannot create pmd threads due to numa id (%d)"
3004                  "invalid", numa_id);
3005         return ;
3006     }
3007
3008     n_pmds = get_n_pmd_threads_on_numa(dp, numa_id);
3009
3010     /* If there are already pmd threads created for the numa node
3011      * in which 'netdev' is on, do nothing.  Else, creates the
3012      * pmd threads for the numa node. */
3013     if (!n_pmds) {
3014         int can_have, n_unpinned, i, index = 0;
3015         struct dp_netdev_pmd_thread **pmds;
3016         struct dp_netdev_port *port;
3017
3018         n_unpinned = ovs_numa_get_n_unpinned_cores_on_numa(numa_id);
3019         if (!n_unpinned) {
3020             VLOG_ERR("Cannot create pmd threads due to out of unpinned "
3021                      "cores on numa node");
3022             return;
3023         }
3024
3025         /* If cpu mask is specified, uses all unpinned cores, otherwise
3026          * tries creating NR_PMD_THREADS pmd threads. */
3027         can_have = dp->pmd_cmask ? n_unpinned : MIN(n_unpinned, NR_PMD_THREADS);
3028         pmds = xzalloc(can_have * sizeof *pmds);
3029         for (i = 0; i < can_have; i++) {
3030             unsigned core_id = ovs_numa_get_unpinned_core_on_numa(numa_id);
3031             pmds[i] = xzalloc(sizeof **pmds);
3032             dp_netdev_configure_pmd(pmds[i], dp, i, core_id, numa_id);
3033         }
3034
3035         /* Distributes rx queues of this numa node between new pmd threads. */
3036         CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
3037             if (netdev_is_pmd(port->netdev)
3038                 && netdev_get_numa_id(port->netdev) == numa_id) {
3039                 for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
3040                     /* Make thread-safety analyser happy. */
3041                     ovs_mutex_lock(&pmds[index]->poll_mutex);
3042                     dp_netdev_add_rxq_to_pmd(pmds[index], port, port->rxq[i]);
3043                     ovs_mutex_unlock(&pmds[index]->poll_mutex);
3044                     index = (index + 1) % can_have;
3045                 }
3046             }
3047         }
3048
3049         /* Actual start of pmd threads. */
3050         for (i = 0; i < can_have; i++) {
3051             pmds[i]->thread = ovs_thread_create("pmd", pmd_thread_main, pmds[i]);
3052         }
3053         free(pmds);
3054         VLOG_INFO("Created %d pmd threads on numa node %d", can_have, numa_id);
3055     }
3056 }
3057
3058 \f
3059 /* Called after pmd threads config change.  Restarts pmd threads with
3060  * new configuration. */
3061 static void
3062 dp_netdev_reset_pmd_threads(struct dp_netdev *dp)
3063 {
3064     struct dp_netdev_port *port;
3065
3066     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
3067         if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
3068             int numa_id = netdev_get_numa_id(port->netdev);
3069
3070             dp_netdev_set_pmds_on_numa(dp, numa_id);
3071         }
3072     }
3073 }
3074
3075 static char *
3076 dpif_netdev_get_datapath_version(void)
3077 {
3078      return xstrdup("<built-in>");
3079 }
3080
3081 static void
3082 dp_netdev_flow_used(struct dp_netdev_flow *netdev_flow, int cnt, int size,
3083                     uint16_t tcp_flags, long long now)
3084 {
3085     uint16_t flags;
3086
3087     atomic_store_relaxed(&netdev_flow->stats.used, now);
3088     non_atomic_ullong_add(&netdev_flow->stats.packet_count, cnt);
3089     non_atomic_ullong_add(&netdev_flow->stats.byte_count, size);
3090     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.tcp_flags, &flags);
3091     flags |= tcp_flags;
3092     atomic_store_relaxed(&netdev_flow->stats.tcp_flags, flags);
3093 }
3094
3095 static void
3096 dp_netdev_count_packet(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3097                        enum dp_stat_type type, int cnt)
3098 {
3099     non_atomic_ullong_add(&pmd->stats.n[type], cnt);
3100 }
3101
3102 static int
3103 dp_netdev_upcall(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, struct dp_packet *packet_,
3104                  struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc, ovs_u128 *ufid,
3105                  enum dpif_upcall_type type, const struct nlattr *userdata,
3106                  struct ofpbuf *actions, struct ofpbuf *put_actions)
3107 {
3108     struct dp_netdev *dp = pmd->dp;
3109     struct flow_tnl orig_tunnel;
3110     int err;
3111
3112     if (OVS_UNLIKELY(!dp->upcall_cb)) {
3113         return ENODEV;
3114     }
3115
3116     /* Upcall processing expects the Geneve options to be in the translated
3117      * format but we need to retain the raw format for datapath use. */
3118     orig_tunnel.flags = flow->tunnel.flags;
3119     if (flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_F_UDPIF) {
3120         orig_tunnel.metadata.present.len = flow->tunnel.metadata.present.len;
3121         memcpy(orig_tunnel.metadata.opts.gnv, flow->tunnel.metadata.opts.gnv,
3122                flow->tunnel.metadata.present.len);
3123         err = tun_metadata_from_geneve_udpif(&orig_tunnel, &orig_tunnel,
3124                                              &flow->tunnel);
3125         if (err) {
3126             return err;
3127         }
3128     }
3129
3130     if (OVS_UNLIKELY(!VLOG_DROP_DBG(&upcall_rl))) {
3131         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
3132         char *packet_str;
3133         struct ofpbuf key;
3134         struct odp_flow_key_parms odp_parms = {
3135             .flow = flow,
3136             .mask = &wc->masks,
3137             .odp_in_port = flow->in_port.odp_port,
3138             .support = dp_netdev_support,
3139         };
3140
3141         ofpbuf_init(&key, 0);
3142         odp_flow_key_from_flow(&odp_parms, &key);
3143         packet_str = ofp_packet_to_string(dp_packet_data(packet_),
3144                                           dp_packet_size(packet_));
3145
3146         odp_flow_key_format(key.data, key.size, &ds);
3147
3148         VLOG_DBG("%s: %s upcall:\n%s\n%s", dp->name,
3149                  dpif_upcall_type_to_string(type), ds_cstr(&ds), packet_str);
3150
3151         ofpbuf_uninit(&key);
3152         free(packet_str);
3153
3154         ds_destroy(&ds);
3155     }
3156
3157     err = dp->upcall_cb(packet_, flow, ufid, pmd->core_id, type, userdata,
3158                         actions, wc, put_actions, dp->upcall_aux);
3159     if (err && err != ENOSPC) {
3160         return err;
3161     }
3162
3163     /* Translate tunnel metadata masks to datapath format. */
3164     if (wc) {
3165         if (wc->masks.tunnel.metadata.present.map) {
3166             struct geneve_opt opts[TLV_TOT_OPT_SIZE /
3167                                    sizeof(struct geneve_opt)];
3168
3169             if (orig_tunnel.flags & FLOW_TNL_F_UDPIF) {
3170                 tun_metadata_to_geneve_udpif_mask(&flow->tunnel,
3171                                                   &wc->masks.tunnel,
3172                                                   orig_tunnel.metadata.opts.gnv,
3173                                                   orig_tunnel.metadata.present.len,
3174                                                   opts);
3175             } else {
3176                 orig_tunnel.metadata.present.len = 0;
3177             }
3178
3179             memset(&wc->masks.tunnel.metadata, 0,
3180                    sizeof wc->masks.tunnel.metadata);
3181             memcpy(&wc->masks.tunnel.metadata.opts.gnv, opts,
3182                    orig_tunnel.metadata.present.len);
3183         }
3184         wc->masks.tunnel.metadata.present.len = 0xff;
3185     }
3186
3187     /* Restore tunnel metadata. We need to use the saved options to ensure
3188      * that any unknown options are not lost. The generated mask will have
3189      * the same structure, matching on types and lengths but wildcarding
3190      * option data we don't care about. */
3191     if (orig_tunnel.flags & FLOW_TNL_F_UDPIF) {
3192         memcpy(&flow->tunnel.metadata.opts.gnv, orig_tunnel.metadata.opts.gnv,
3193                orig_tunnel.metadata.present.len);
3194         flow->tunnel.metadata.present.len = orig_tunnel.metadata.present.len;
3195         flow->tunnel.flags |= FLOW_TNL_F_UDPIF;
3196     }
3197
3198     return err;
3199 }
3200
3201 static inline uint32_t
3202 dpif_netdev_packet_get_rss_hash(struct dp_packet *packet,
3203                                 const struct miniflow *mf)
3204 {
3205     uint32_t hash, recirc_depth;
3206
3207     if (OVS_LIKELY(dp_packet_rss_valid(packet))) {
3208         hash = dp_packet_get_rss_hash(packet);
3209     } else {
3210         hash = miniflow_hash_5tuple(mf, 0);
3211         dp_packet_set_rss_hash(packet, hash);
3212     }
3213
3214     /* The RSS hash must account for the recirculation depth to avoid
3215      * collisions in the exact match cache */
3216     recirc_depth = *recirc_depth_get_unsafe();
3217     if (OVS_UNLIKELY(recirc_depth)) {
3218         hash = hash_finish(hash, recirc_depth);
3219         dp_packet_set_rss_hash(packet, hash);
3220     }
3221     return hash;
3222 }
3223
3224 struct packet_batch {
3225     unsigned int packet_count;
3226     unsigned int byte_count;
3227     uint16_t tcp_flags;
3228
3229     struct dp_netdev_flow *flow;
3230
3231     struct dp_packet *packets[NETDEV_MAX_BURST];
3232 };
3233
3234 static inline void
3235 packet_batch_update(struct packet_batch *batch, struct dp_packet *packet,
3236                     const struct miniflow *mf)
3237 {
3238     batch->tcp_flags |= miniflow_get_tcp_flags(mf);
3239     batch->packets[batch->packet_count++] = packet;
3240     batch->byte_count += dp_packet_size(packet);
3241 }
3242
3243 static inline void
3244 packet_batch_init(struct packet_batch *batch, struct dp_netdev_flow *flow)
3245 {
3246     flow->batch = batch;
3247
3248     batch->flow = flow;
3249     batch->packet_count = 0;
3250     batch->byte_count = 0;
3251     batch->tcp_flags = 0;
3252 }
3253
3254 static inline void
3255 packet_batch_execute(struct packet_batch *batch,
3256                      struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3257                      long long now)
3258 {
3259     struct dp_netdev_actions *actions;
3260     struct dp_netdev_flow *flow = batch->flow;
3261
3262     dp_netdev_flow_used(flow, batch->packet_count, batch->byte_count,
3263                         batch->tcp_flags, now);
3264
3265     actions = dp_netdev_flow_get_actions(flow);
3266
3267     dp_netdev_execute_actions(pmd, batch->packets, batch->packet_count, true,
3268                               actions->actions, actions->size);
3269 }
3270
3271 static inline void
3272 dp_netdev_queue_batches(struct dp_packet *pkt,
3273                         struct dp_netdev_flow *flow, const struct miniflow *mf,
3274                         struct packet_batch *batches, size_t *n_batches)
3275 {
3276     struct packet_batch *batch = flow->batch;
3277
3278     if (OVS_UNLIKELY(!batch)) {
3279         batch = &batches[(*n_batches)++];
3280         packet_batch_init(batch, flow);
3281     }
3282
3283     packet_batch_update(batch, pkt, mf);
3284 }
3285
3286 /* Try to process all ('cnt') the 'packets' using only the exact match cache
3287  * 'flow_cache'. If a flow is not found for a packet 'packets[i]', the
3288  * miniflow is copied into 'keys' and the packet pointer is moved at the
3289  * beginning of the 'packets' array.
3290  *
3291  * The function returns the number of packets that needs to be processed in the
3292  * 'packets' array (they have been moved to the beginning of the vector).
3293  */
3294 static inline size_t
3295 emc_processing(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, struct dp_packet **packets,
3296                size_t cnt, struct netdev_flow_key *keys,
3297                struct packet_batch batches[], size_t *n_batches)
3298 {
3299     struct emc_cache *flow_cache = &pmd->flow_cache;
3300     struct netdev_flow_key *key = &keys[0];
3301     size_t i, n_missed = 0, n_dropped = 0;
3302
3303     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3304         struct dp_netdev_flow *flow;
3305         struct dp_packet *packet = packets[i];
3306
3307         if (OVS_UNLIKELY(dp_packet_size(packet) < ETH_HEADER_LEN)) {
3308             dp_packet_delete(packet);
3309             n_dropped++;
3310             continue;
3311         }
3312
3313         if (i != cnt - 1) {
3314             /* Prefetch next packet data */
3315             OVS_PREFETCH(dp_packet_data(packets[i+1]));
3316         }
3317
3318         miniflow_extract(packet, &key->mf);
3319         key->len = 0; /* Not computed yet. */
3320         key->hash = dpif_netdev_packet_get_rss_hash(packet, &key->mf);
3321
3322         flow = emc_lookup(flow_cache, key);
3323         if (OVS_LIKELY(flow)) {
3324             dp_netdev_queue_batches(packet, flow, &key->mf, batches,
3325                                     n_batches);
3326         } else {
3327             /* Exact match cache missed. Group missed packets together at
3328              * the beginning of the 'packets' array.  */
3329             packets[n_missed] = packet;
3330             key = &keys[n_missed++];
3331         }
3332     }
3333
3334     dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_EXACT_HIT, cnt - n_dropped - n_missed);
3335
3336     return n_missed;
3337 }
3338
3339 static inline void
3340 fast_path_processing(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3341                      struct dp_packet **packets, size_t cnt,
3342                      struct netdev_flow_key *keys,
3343                      struct packet_batch batches[], size_t *n_batches)
3344 {
3345 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
3346     const size_t PKT_ARRAY_SIZE = cnt;
3347 #else
3348     /* Sparse or MSVC doesn't like variable length array. */
3349     enum { PKT_ARRAY_SIZE = NETDEV_MAX_BURST };
3350 #endif
3351     struct dpcls_rule *rules[PKT_ARRAY_SIZE];
3352     struct dp_netdev *dp = pmd->dp;
3353     struct emc_cache *flow_cache = &pmd->flow_cache;
3354     int miss_cnt = 0, lost_cnt = 0;
3355     bool any_miss;
3356     size_t i;
3357
3358     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3359         /* Key length is needed in all the cases, hash computed on demand. */
3360         keys[i].len = netdev_flow_key_size(miniflow_n_values(&keys[i].mf));
3361     }
3362     any_miss = !dpcls_lookup(&pmd->cls, keys, rules, cnt);
3363     if (OVS_UNLIKELY(any_miss) && !fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock)) {
3364         uint64_t actions_stub[512 / 8], slow_stub[512 / 8];
3365         struct ofpbuf actions, put_actions;
3366         ovs_u128 ufid;
3367
3368         ofpbuf_use_stub(&actions, actions_stub, sizeof actions_stub);
3369         ofpbuf_use_stub(&put_actions, slow_stub, sizeof slow_stub);
3370
3371         for (i = 0; i < cnt; i++) {
3372             struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
3373             struct ofpbuf *add_actions;
3374             struct match match;
3375             int error;
3376
3377             if (OVS_LIKELY(rules[i])) {
3378                 continue;
3379             }
3380
3381             /* It's possible that an earlier slow path execution installed
3382              * a rule covering this flow.  In this case, it's a lot cheaper
3383              * to catch it here than execute a miss. */
3384             netdev_flow = dp_netdev_pmd_lookup_flow(pmd, &keys[i]);
3385             if (netdev_flow) {
3386                 rules[i] = &netdev_flow->cr;
3387                 continue;
3388             }
3389
3390             miss_cnt++;
3391
3392             match.tun_md.valid = false;
3393             miniflow_expand(&keys[i].mf, &match.flow);
3394
3395             ofpbuf_clear(&actions);
3396             ofpbuf_clear(&put_actions);
3397
3398             dpif_flow_hash(dp->dpif, &match.flow, sizeof match.flow, &ufid);
3399             error = dp_netdev_upcall(pmd, packets[i], &match.flow, &match.wc,
3400                                      &ufid, DPIF_UC_MISS, NULL, &actions,
3401                                      &put_actions);
3402             if (OVS_UNLIKELY(error && error != ENOSPC)) {
3403                 dp_packet_delete(packets[i]);
3404                 lost_cnt++;
3405                 continue;
3406             }
3407
3408             /* The Netlink encoding of datapath flow keys cannot express
3409              * wildcarding the presence of a VLAN tag. Instead, a missing VLAN
3410              * tag is interpreted as exact match on the fact that there is no
3411              * VLAN.  Unless we refactor a lot of code that translates between
3412              * Netlink and struct flow representations, we have to do the same
3413              * here. */
3414             if (!match.wc.masks.vlan_tci) {
3415                 match.wc.masks.vlan_tci = htons(0xffff);
3416             }
3417
3418             /* We can't allow the packet batching in the next loop to execute
3419              * the actions.  Otherwise, if there are any slow path actions,
3420              * we'll send the packet up twice. */
3421             dp_netdev_execute_actions(pmd, &packets[i], 1, true,
3422                                       actions.data, actions.size);
3423
3424             add_actions = put_actions.size ? &put_actions : &actions;
3425             if (OVS_LIKELY(error != ENOSPC)) {
3426                 /* XXX: There's a race window where a flow covering this packet
3427                  * could have already been installed since we last did the flow
3428                  * lookup before upcall.  This could be solved by moving the
3429                  * mutex lock outside the loop, but that's an awful long time
3430                  * to be locking everyone out of making flow installs.  If we
3431                  * move to a per-core classifier, it would be reasonable. */
3432                 ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
3433                 netdev_flow = dp_netdev_pmd_lookup_flow(pmd, &keys[i]);
3434                 if (OVS_LIKELY(!netdev_flow)) {
3435                     netdev_flow = dp_netdev_flow_add(pmd, &match, &ufid,
3436                                                      add_actions->data,
3437                                                      add_actions->size);
3438                 }
3439                 ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
3440
3441                 emc_insert(flow_cache, &keys[i], netdev_flow);
3442             }
3443         }
3444
3445         ofpbuf_uninit(&actions);
3446         ofpbuf_uninit(&put_actions);
3447         fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
3448         dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_LOST, lost_cnt);
3449     } else if (OVS_UNLIKELY(any_miss)) {
3450         for (i = 0; i < cnt; i++) {
3451             if (OVS_UNLIKELY(!rules[i])) {
3452                 dp_packet_delete(packets[i]);
3453                 lost_cnt++;
3454                 miss_cnt++;
3455             }
3456         }
3457     }
3458
3459     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3460         struct dp_packet *packet = packets[i];
3461         struct dp_netdev_flow *flow;
3462
3463         if (OVS_UNLIKELY(!rules[i])) {
3464             continue;
3465         }
3466
3467         flow = dp_netdev_flow_cast(rules[i]);
3468
3469         emc_insert(flow_cache, &keys[i], flow);
3470         dp_netdev_queue_batches(packet, flow, &keys[i].mf, batches, n_batches);
3471     }
3472
3473     dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_MASKED_HIT, cnt - miss_cnt);
3474     dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_MISS, miss_cnt);
3475     dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_LOST, lost_cnt);
3476 }
3477
3478 static void
3479 dp_netdev_input(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3480                 struct dp_packet **packets, int cnt)
3481 {
3482 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
3483     const size_t PKT_ARRAY_SIZE = cnt;
3484 #else
3485     /* Sparse or MSVC doesn't like variable length array. */
3486     enum { PKT_ARRAY_SIZE = NETDEV_MAX_BURST };
3487 #endif
3488     struct netdev_flow_key keys[PKT_ARRAY_SIZE];
3489     struct packet_batch batches[PKT_ARRAY_SIZE];
3490     long long now = time_msec();
3491     size_t newcnt, n_batches, i;
3492
3493     n_batches = 0;
3494     newcnt = emc_processing(pmd, packets, cnt, keys, batches, &n_batches);
3495     if (OVS_UNLIKELY(newcnt)) {
3496         fast_path_processing(pmd, packets, newcnt, keys, batches, &n_batches);
3497     }
3498
3499     for (i = 0; i < n_batches; i++) {
3500         batches[i].flow->batch = NULL;
3501     }
3502
3503     for (i = 0; i < n_batches; i++) {
3504         packet_batch_execute(&batches[i], pmd, now);
3505     }
3506 }
3507
3508 struct dp_netdev_execute_aux {
3509     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
3510 };
3511
3512 static void
3513 dpif_netdev_register_dp_purge_cb(struct dpif *dpif, dp_purge_callback *cb,
3514                                  void *aux)
3515 {
3516     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
3517     dp->dp_purge_aux = aux;
3518     dp->dp_purge_cb = cb;
3519 }
3520
3521 static void
3522 dpif_netdev_register_upcall_cb(struct dpif *dpif, upcall_callback *cb,
3523                                void *aux)
3524 {
3525     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
3526     dp->upcall_aux = aux;
3527     dp->upcall_cb = cb;
3528 }
3529
3530 static void
3531 dp_netdev_drop_packets(struct dp_packet **packets, int cnt, bool may_steal)
3532 {
3533     if (may_steal) {
3534         int i;
3535
3536         for (i = 0; i < cnt; i++) {
3537             dp_packet_delete(packets[i]);
3538         }
3539     }
3540 }
3541
3542 static int
3543 push_tnl_action(const struct dp_netdev *dp,
3544                    const struct nlattr *attr,
3545                    struct dp_packet **packets, int cnt)
3546 {
3547     struct dp_netdev_port *tun_port;
3548     const struct ovs_action_push_tnl *data;
3549
3550     data = nl_attr_get(attr);
3551
3552     tun_port = dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(data->tnl_port));
3553     if (!tun_port) {
3554         return -EINVAL;
3555     }
3556     netdev_push_header(tun_port->netdev, packets, cnt, data);
3557
3558     return 0;
3559 }
3560
3561 static void
3562 dp_netdev_clone_pkt_batch(struct dp_packet **dst_pkts,
3563                           struct dp_packet **src_pkts, int cnt)
3564 {
3565     int i;
3566
3567     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3568         dst_pkts[i] = dp_packet_clone(src_pkts[i]);
3569     }
3570 }
3571
3572 static void
3573 dp_execute_cb(void *aux_, struct dp_packet **packets, int cnt,
3574               const struct nlattr *a, bool may_steal)
3575     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
3576 {
3577     struct dp_netdev_execute_aux *aux = aux_;
3578     uint32_t *depth = recirc_depth_get();
3579     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd = aux->pmd;
3580     struct dp_netdev *dp = pmd->dp;
3581     int type = nl_attr_type(a);
3582     struct dp_netdev_port *p;
3583     int i;
3584
3585     switch ((enum ovs_action_attr)type) {
3586     case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
3587         p = dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(nl_attr_get_u32(a)));
3588         if (OVS_LIKELY(p)) {
3589             int tx_qid;
3590
3591             atomic_read_relaxed(&pmd->tx_qid, &tx_qid);
3592
3593             netdev_send(p->netdev, tx_qid, packets, cnt, may_steal);
3594             return;
3595         }
3596         break;
3597
3598     case OVS_ACTION_ATTR_TUNNEL_PUSH:
3599         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
3600             struct dp_packet *tnl_pkt[NETDEV_MAX_BURST];
3601             int err;
3602
3603             if (!may_steal) {
3604                 dp_netdev_clone_pkt_batch(tnl_pkt, packets, cnt);
3605                 packets = tnl_pkt;
3606             }
3607
3608             err = push_tnl_action(dp, a, packets, cnt);
3609             if (!err) {
3610                 (*depth)++;
3611                 dp_netdev_input(pmd, packets, cnt);
3612                 (*depth)--;
3613             } else {
3614                 dp_netdev_drop_packets(tnl_pkt, cnt, !may_steal);
3615             }
3616             return;
3617         }
3618         break;
3619
3620     case OVS_ACTION_ATTR_TUNNEL_POP:
3621         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
3622             odp_port_t portno = u32_to_odp(nl_attr_get_u32(a));
3623
3624             p = dp_netdev_lookup_port(dp, portno);
3625             if (p) {
3626                 struct dp_packet *tnl_pkt[NETDEV_MAX_BURST];
3627                 int err;
3628
3629                 if (!may_steal) {
3630                    dp_netdev_clone_pkt_batch(tnl_pkt, packets, cnt);
3631                    packets = tnl_pkt;
3632                 }
3633
3634                 err = netdev_pop_header(p->netdev, packets, cnt);
3635                 if (!err) {
3636
3637                     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3638                         packets[i]->md.in_port.odp_port = portno;
3639                     }
3640
3641                     (*depth)++;
3642                     dp_netdev_input(pmd, packets, cnt);
3643                     (*depth)--;
3644                 } else {
3645                     dp_netdev_drop_packets(tnl_pkt, cnt, !may_steal);
3646                 }
3647                 return;
3648             }
3649         }
3650         break;
3651
3652     case OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE:
3653         if (!fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock)) {
3654             const struct nlattr *userdata;
3655             struct ofpbuf actions;
3656             struct flow flow;
3657             ovs_u128 ufid;
3658
3659             userdata = nl_attr_find_nested(a, OVS_USERSPACE_ATTR_USERDATA);
3660             ofpbuf_init(&actions, 0);
3661
3662             for (i = 0; i < cnt; i++) {
3663                 int error;
3664
3665                 ofpbuf_clear(&actions);
3666
3667                 flow_extract(packets[i], &flow);
3668                 dpif_flow_hash(dp->dpif, &flow, sizeof flow, &ufid);
3669                 error = dp_netdev_upcall(pmd, packets[i], &flow, NULL, &ufid,
3670                                          DPIF_UC_ACTION, userdata,&actions,
3671                                          NULL);
3672                 if (!error || error == ENOSPC) {
3673                     dp_netdev_execute_actions(pmd, &packets[i], 1, may_steal,
3674                                               actions.data, actions.size);
3675                 } else if (may_steal) {
3676                     dp_packet_delete(packets[i]);
3677                 }
3678             }
3679             ofpbuf_uninit(&actions);
3680             fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
3681
3682             return;
3683         }
3684         break;
3685
3686     case OVS_ACTION_ATTR_RECIRC:
3687         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
3688             struct dp_packet *recirc_pkts[NETDEV_MAX_BURST];
3689
3690             if (!may_steal) {
3691                dp_netdev_clone_pkt_batch(recirc_pkts, packets, cnt);
3692                packets = recirc_pkts;
3693             }
3694
3695             for (i = 0; i < cnt; i++) {
3696                 packets[i]->md.recirc_id = nl_attr_get_u32(a);
3697             }
3698
3699             (*depth)++;
3700             dp_netdev_input(pmd, packets, cnt);
3701             (*depth)--;
3702
3703             return;
3704         }
3705
3706         VLOG_WARN("Packet dropped. Max recirculation depth exceeded.");
3707         break;
3708
3709     case OVS_ACTION_ATTR_CT:
3710         /* If a flow with this action is slow-pathed, datapath assistance is
3711          * required to implement it. However, we don't support this action
3712          * in the userspace datapath. */
3713         VLOG_WARN("Cannot execute conntrack action in userspace.");
3714         break;
3715
3716     case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
3717     case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
3718     case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_MPLS:
3719     case OVS_ACTION_ATTR_POP_MPLS:
3720     case OVS_ACTION_ATTR_SET:
3721     case OVS_ACTION_ATTR_SET_MASKED:
3722     case OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE:
3723     case OVS_ACTION_ATTR_HASH:
3724     case OVS_ACTION_ATTR_UNSPEC:
3725     case __OVS_ACTION_ATTR_MAX:
3726         OVS_NOT_REACHED();
3727     }
3728
3729     dp_netdev_drop_packets(packets, cnt, may_steal);
3730 }
3731
3732 static void
3733 dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3734                           struct dp_packet **packets, int cnt,
3735                           bool may_steal,
3736                           const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
3737 {
3738     struct dp_netdev_execute_aux aux = { pmd };
3739
3740     odp_execute_actions(&aux, packets, cnt, may_steal, actions,
3741                         actions_len, dp_execute_cb);
3742 }
3743
3744 const struct dpif_class dpif_netdev_class = {
3745     "netdev",
3746     dpif_netdev_init,
3747     dpif_netdev_enumerate,
3748     dpif_netdev_port_open_type,
3749     dpif_netdev_open,
3750     dpif_netdev_close,
3751     dpif_netdev_destroy,
3752     dpif_netdev_run,
3753     dpif_netdev_wait,
3754     dpif_netdev_get_stats,
3755     dpif_netdev_port_add,
3756     dpif_netdev_port_del,
3757     dpif_netdev_port_query_by_number,
3758     dpif_netdev_port_query_by_name,
3759     NULL,                       /* port_get_pid */
3760     dpif_netdev_port_dump_start,
3761     dpif_netdev_port_dump_next,
3762     dpif_netdev_port_dump_done,
3763     dpif_netdev_port_poll,
3764     dpif_netdev_port_poll_wait,
3765     dpif_netdev_flow_flush,
3766     dpif_netdev_flow_dump_create,
3767     dpif_netdev_flow_dump_destroy,
3768     dpif_netdev_flow_dump_thread_create,
3769     dpif_netdev_flow_dump_thread_destroy,
3770     dpif_netdev_flow_dump_next,
3771     dpif_netdev_operate,
3772     NULL,                       /* recv_set */
3773     NULL,                       /* handlers_set */
3774     dpif_netdev_pmd_set,
3775     dpif_netdev_queue_to_priority,
3776     NULL,                       /* recv */
3777     NULL,                       /* recv_wait */
3778     NULL,                       /* recv_purge */
3779     dpif_netdev_register_dp_purge_cb,
3780     dpif_netdev_register_upcall_cb,
3781     dpif_netdev_enable_upcall,
3782     dpif_netdev_disable_upcall,
3783     dpif_netdev_get_datapath_version,
3784     NULL,                       /* ct_dump_start */
3785     NULL,                       /* ct_dump_next */
3786     NULL,                       /* ct_dump_done */
3787     NULL,                       /* ct_flush */
3788 };
3789
3790 static void
3791 dpif_dummy_change_port_number(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
3792                               const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
3793 {
3794     struct dp_netdev_port *old_port;
3795     struct dp_netdev_port *new_port;
3796     struct dp_netdev *dp;
3797     odp_port_t port_no;
3798
3799     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
3800     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, argv[1]);
3801     if (!dp || !dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class)) {
3802         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
3803         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown datapath or not a dummy");
3804         return;
3805     }
3806     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
3807     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
3808
3809     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
3810     if (get_port_by_name(dp, argv[2], &old_port)) {
3811         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown port");
3812         goto exit;
3813     }
3814
3815     port_no = u32_to_odp(atoi(argv[3]));
3816     if (!port_no || port_no == ODPP_NONE) {
3817         unixctl_command_reply_error(conn, "bad port number");
3818         goto exit;
3819     }
3820     if (dp_netdev_lookup_port(dp, port_no)) {
3821         unixctl_command_reply_error(conn, "port number already in use");
3822         goto exit;
3823     }
3824
3825     /* Remove old port. */
3826     cmap_remove(&dp->ports, &old_port->node, hash_port_no(old_port->port_no));
3827     ovsrcu_postpone(free, old_port);
3828
3829     /* Insert new port (cmap semantics mean we cannot re-insert 'old_port'). */
3830     new_port = xmemdup(old_port, sizeof *old_port);
3831     new_port->port_no = port_no;
3832     cmap_insert(&dp->ports, &new_port->node, hash_port_no(port_no));
3833
3834     seq_change(dp->port_seq);
3835     unixctl_command_reply(conn, NULL);
3836
3837 exit:
3838     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
3839     dp_netdev_unref(dp);
3840 }
3841
3842 static void
3843 dpif_dummy_delete_port(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
3844                        const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
3845 {
3846     struct dp_netdev_port *port;
3847     struct dp_netdev *dp;
3848
3849     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
3850     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, argv[1]);
3851     if (!dp || !dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class)) {
3852         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
3853         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown datapath or not a dummy");
3854         return;
3855     }
3856     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
3857     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
3858
3859     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
3860     if (get_port_by_name(dp, argv[2], &port)) {
3861         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown port");
3862     } else if (port->port_no == ODPP_LOCAL) {
3863         unixctl_command_reply_error(conn, "can't delete local port");
3864     } else {
3865         do_del_port(dp, port);
3866         unixctl_command_reply(conn, NULL);
3867     }
3868     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
3869
3870     dp_netdev_unref(dp);
3871 }
3872
3873 static void
3874 dpif_dummy_register__(const char *type)
3875 {
3876     struct dpif_class *class;
3877
3878     class = xmalloc(sizeof *class);
3879     *class = dpif_netdev_class;
3880     class->type = xstrdup(type);
3881     dp_register_provider(class);
3882 }
3883
3884 static void
3885 dpif_dummy_override(const char *type)
3886 {
3887     int error;
3888
3889     /*
3890      * Ignore EAFNOSUPPORT to allow --enable-dummy=system with
3891      * a userland-only build.  It's useful for testsuite.
3892      */
3893     error = dp_unregister_provider(type);
3894     if (error == 0 || error == EAFNOSUPPORT) {
3895         dpif_dummy_register__(type);
3896     }
3897 }
3898
3899 void
3900 dpif_dummy_register(enum dummy_level level)
3901 {
3902     if (level == DUMMY_OVERRIDE_ALL) {
3903         struct sset types;
3904         const char *type;
3905
3906         sset_init(&types);
3907         dp_enumerate_types(&types);
3908         SSET_FOR_EACH (type, &types) {
3909             dpif_dummy_override(type);
3910         }
3911         sset_destroy(&types);
3912     } else if (level == DUMMY_OVERRIDE_SYSTEM) {
3913         dpif_dummy_override("system");
3914     }
3915
3916     dpif_dummy_register__("dummy");
3917
3918     unixctl_command_register("dpif-dummy/change-port-number",
3919                              "dp port new-number",
3920                              3, 3, dpif_dummy_change_port_number, NULL);
3921     unixctl_command_register("dpif-dummy/delete-port", "dp port",
3922                              2, 2, dpif_dummy_delete_port, NULL);
3923 }
3924 \f
3925 /* Datapath Classifier. */
3926
3927 /* A set of rules that all have the same fields wildcarded. */
3928 struct dpcls_subtable {
3929     /* The fields are only used by writers. */
3930     struct cmap_node cmap_node OVS_GUARDED; /* Within dpcls 'subtables_map'. */
3931
3932     /* These fields are accessed by readers. */
3933     struct cmap rules;           /* Contains "struct dpcls_rule"s. */
3934     struct netdev_flow_key mask; /* Wildcards for fields (const). */
3935     /* 'mask' must be the last field, additional space is allocated here. */
3936 };
3937
3938 /* Initializes 'cls' as a classifier that initially contains no classification
3939  * rules. */
3940 static void
3941 dpcls_init(struct dpcls *cls)
3942 {
3943     cmap_init(&cls->subtables_map);
3944     pvector_init(&cls->subtables);
3945 }
3946
3947 static void
3948 dpcls_destroy_subtable(struct dpcls *cls, struct dpcls_subtable *subtable)
3949 {
3950     pvector_remove(&cls->subtables, subtable);
3951     cmap_remove(&cls->subtables_map, &subtable->cmap_node,
3952                 subtable->mask.hash);
3953     cmap_destroy(&subtable->rules);
3954     ovsrcu_postpone(free, subtable);
3955 }
3956
3957 /* Destroys 'cls'.  Rules within 'cls', if any, are not freed; this is the
3958  * caller's responsibility.
3959  * May only be called after all the readers have been terminated. */
3960 static void
3961 dpcls_destroy(struct dpcls *cls)
3962 {
3963     if (cls) {
3964         struct dpcls_subtable *subtable;
3965
3966         CMAP_FOR_EACH (subtable, cmap_node, &cls->subtables_map) {
3967             ovs_assert(cmap_count(&subtable->rules) == 0);
3968             dpcls_destroy_subtable(cls, subtable);
3969         }
3970         cmap_destroy(&cls->subtables_map);
3971         pvector_destroy(&cls->subtables);
3972     }
3973 }
3974
3975 static struct dpcls_subtable *
3976 dpcls_create_subtable(struct dpcls *cls, const struct netdev_flow_key *mask)
3977 {
3978     struct dpcls_subtable *subtable;
3979
3980     /* Need to add one. */
3981     subtable = xmalloc(sizeof *subtable
3982                        - sizeof subtable->mask.mf + mask->len);
3983     cmap_init(&subtable->rules);
3984     netdev_flow_key_clone(&subtable->mask, mask);
3985     cmap_insert(&cls->subtables_map, &subtable->cmap_node, mask->hash);
3986     pvector_insert(&cls->subtables, subtable, 0);
3987     pvector_publish(&cls->subtables);
3988
3989     return subtable;
3990 }
3991
3992 static inline struct dpcls_subtable *
3993 dpcls_find_subtable(struct dpcls *cls, const struct netdev_flow_key *mask)
3994 {
3995     struct dpcls_subtable *subtable;
3996
3997     CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (subtable, cmap_node, mask->hash,
3998                              &cls->subtables_map) {
3999         if (netdev_flow_key_equal(&subtable->mask, mask)) {
4000             return subtable;
4001         }
4002     }
4003     return dpcls_create_subtable(cls, mask);
4004 }
4005
4006 /* Insert 'rule' into 'cls'. */
4007 static void
4008 dpcls_insert(struct dpcls *cls, struct dpcls_rule *rule,
4009              const struct netdev_flow_key *mask)
4010 {
4011     struct dpcls_subtable *subtable = dpcls_find_subtable(cls, mask);
4012
4013     rule->mask = &subtable->mask;
4014     cmap_insert(&subtable->rules, &rule->cmap_node, rule->flow.hash);
4015 }
4016
4017 /* Removes 'rule' from 'cls', also destructing the 'rule'. */
4018 static void
4019 dpcls_remove(struct dpcls *cls, struct dpcls_rule *rule)
4020 {
4021     struct dpcls_subtable *subtable;
4022
4023     ovs_assert(rule->mask);
4024
4025     INIT_CONTAINER(subtable, rule->mask, mask);
4026
4027     if (cmap_remove(&subtable->rules, &rule->cmap_node, rule->flow.hash)
4028         == 0) {
4029         dpcls_destroy_subtable(cls, subtable);
4030         pvector_publish(&cls->subtables);
4031     }
4032 }
4033
4034 /* Returns true if 'target' satisfies 'key' in 'mask', that is, if each 1-bit
4035  * in 'mask' the values in 'key' and 'target' are the same. */
4036 static inline bool
4037 dpcls_rule_matches_key(const struct dpcls_rule *rule,
4038                        const struct netdev_flow_key *target)
4039 {
4040     const uint64_t *keyp = miniflow_get_values(&rule->flow.mf);
4041     const uint64_t *maskp = miniflow_get_values(&rule->mask->mf);
4042     uint64_t value;
4043
4044     NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_FLOWMAP(value, target, rule->flow.mf.map) {
4045         if (OVS_UNLIKELY((value & *maskp++) != *keyp++)) {
4046             return false;
4047         }
4048     }
4049     return true;
4050 }
4051
4052 /* For each miniflow in 'flows' performs a classifier lookup writing the result
4053  * into the corresponding slot in 'rules'.  If a particular entry in 'flows' is
4054  * NULL it is skipped.
4055  *
4056  * This function is optimized for use in the userspace datapath and therefore
4057  * does not implement a lot of features available in the standard
4058  * classifier_lookup() function.  Specifically, it does not implement
4059  * priorities, instead returning any rule which matches the flow.
4060  *
4061  * Returns true if all flows found a corresponding rule. */
4062 static bool
4063 dpcls_lookup(const struct dpcls *cls, const struct netdev_flow_key keys[],
4064              struct dpcls_rule **rules, const size_t cnt)
4065 {
4066     /* The batch size 16 was experimentally found faster than 8 or 32. */
4067     typedef uint16_t map_type;
4068 #define MAP_BITS (sizeof(map_type) * CHAR_BIT)
4069
4070 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
4071     const int N_MAPS = DIV_ROUND_UP(cnt, MAP_BITS);
4072 #else
4073     enum { N_MAPS = DIV_ROUND_UP(NETDEV_MAX_BURST, MAP_BITS) };
4074 #endif
4075     map_type maps[N_MAPS];
4076     struct dpcls_subtable *subtable;
4077
4078     memset(maps, 0xff, sizeof maps);
4079     if (cnt % MAP_BITS) {
4080         maps[N_MAPS - 1] >>= MAP_BITS - cnt % MAP_BITS; /* Clear extra bits. */
4081     }
4082     memset(rules, 0, cnt * sizeof *rules);
4083
4084     PVECTOR_FOR_EACH (subtable, &cls->subtables) {
4085         const struct netdev_flow_key *mkeys = keys;
4086         struct dpcls_rule **mrules = rules;
4087         map_type remains = 0;
4088         int m;
4089
4090         BUILD_ASSERT_DECL(sizeof remains == sizeof *maps);
4091
4092         for (m = 0; m < N_MAPS; m++, mkeys += MAP_BITS, mrules += MAP_BITS) {
4093             uint32_t hashes[MAP_BITS];
4094             const struct cmap_node *nodes[MAP_BITS];
4095             unsigned long map = maps[m];
4096             int i;
4097
4098             if (!map) {
4099                 continue; /* Skip empty maps. */
4100             }
4101
4102             /* Compute hashes for the remaining keys. */
4103             ULLONG_FOR_EACH_1(i, map) {
4104                 hashes[i] = netdev_flow_key_hash_in_mask(&mkeys[i],
4105                                                          &subtable->mask);
4106             }
4107             /* Lookup. */
4108             map = cmap_find_batch(&subtable->rules, map, hashes, nodes);
4109             /* Check results. */
4110             ULLONG_FOR_EACH_1(i, map) {
4111                 struct dpcls_rule *rule;
4112
4113                 CMAP_NODE_FOR_EACH (rule, cmap_node, nodes[i]) {
4114                     if (OVS_LIKELY(dpcls_rule_matches_key(rule, &mkeys[i]))) {
4115                         mrules[i] = rule;
4116                         goto next;
4117                     }
4118                 }
4119                 ULLONG_SET0(map, i);  /* Did not match. */
4120             next:
4121                 ;                     /* Keep Sparse happy. */
4122             }
4123             maps[m] &= ~map;          /* Clear the found rules. */
4124             remains |= maps[m];
4125         }
4126         if (!remains) {
4127             return true;              /* All found. */
4128         }
4129     }
4130     return false;                     /* Some misses. */
4131 }