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