coverage: Add coverage_try_clear() for performance-critical threads.
[cascardo/ovs.git] / lib / dpif-netdev.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014 Nicira, Inc.
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at:
7  *
8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16
17 #include <config.h>
18 #include "dpif-netdev.h"
19
20 #include <ctype.h>
21 #include <errno.h>
22 #include <fcntl.h>
23 #include <inttypes.h>
24 #include <netinet/in.h>
25 #include <sys/socket.h>
26 #include <net/if.h>
27 #include <stdint.h>
28 #include <stdlib.h>
29 #include <string.h>
30 #include <sys/ioctl.h>
31 #include <sys/stat.h>
32 #include <unistd.h>
33
34 #include "bitmap.h"
35 #include "cmap.h"
36 #include "csum.h"
37 #include "dp-packet.h"
38 #include "dpif.h"
39 #include "dpif-provider.h"
40 #include "dummy.h"
41 #include "dynamic-string.h"
42 #include "fat-rwlock.h"
43 #include "flow.h"
44 #include "cmap.h"
45 #include "coverage.h"
46 #include "latch.h"
47 #include "list.h"
48 #include "match.h"
49 #include "netdev.h"
50 #include "netdev-dpdk.h"
51 #include "netdev-vport.h"
52 #include "netlink.h"
53 #include "odp-execute.h"
54 #include "odp-util.h"
55 #include "ofp-print.h"
56 #include "ofpbuf.h"
57 #include "ovs-numa.h"
58 #include "ovs-rcu.h"
59 #include "packets.h"
60 #include "poll-loop.h"
61 #include "pvector.h"
62 #include "random.h"
63 #include "seq.h"
64 #include "shash.h"
65 #include "sset.h"
66 #include "timeval.h"
67 #include "tnl-arp-cache.h"
68 #include "unixctl.h"
69 #include "util.h"
70 #include "openvswitch/vlog.h"
71
72 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(dpif_netdev);
73
74 #define FLOW_DUMP_MAX_BATCH 50
75 /* Use per thread recirc_depth to prevent recirculation loop. */
76 #define MAX_RECIRC_DEPTH 5
77 DEFINE_STATIC_PER_THREAD_DATA(uint32_t, recirc_depth, 0)
78
79 /* Configuration parameters. */
80 enum { MAX_FLOWS = 65536 };     /* Maximum number of flows in flow table. */
81
82 /* Protects against changes to 'dp_netdevs'. */
83 static struct ovs_mutex dp_netdev_mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
84
85 /* Contains all 'struct dp_netdev's. */
86 static struct shash dp_netdevs OVS_GUARDED_BY(dp_netdev_mutex)
87     = SHASH_INITIALIZER(&dp_netdevs);
88
89 static struct vlog_rate_limit upcall_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(600, 600);
90
91 static struct odp_support dp_netdev_support = {
92     .max_mpls_depth = SIZE_MAX,
93     .recirc = true,
94 };
95
96 /* Stores a miniflow with inline values */
97
98 struct netdev_flow_key {
99     uint32_t hash;       /* Hash function differs for different users. */
100     uint32_t len;        /* Length of the following miniflow (incl. map). */
101     struct miniflow mf;
102     uint64_t buf[FLOW_MAX_PACKET_U64S];
103 };
104
105 /* Exact match cache for frequently used flows
106  *
107  * The cache uses a 32-bit hash of the packet (which can be the RSS hash) to
108  * search its entries for a miniflow that matches exactly the miniflow of the
109  * packet. It stores the 'dpcls_rule' (rule) that matches the miniflow.
110  *
111  * A cache entry holds a reference to its 'dp_netdev_flow'.
112  *
113  * A miniflow with a given hash can be in one of EM_FLOW_HASH_SEGS different
114  * entries. The 32-bit hash is split into EM_FLOW_HASH_SEGS values (each of
115  * them is EM_FLOW_HASH_SHIFT bits wide and the remainder is thrown away). Each
116  * value is the index of a cache entry where the miniflow could be.
117  *
118  *
119  * Thread-safety
120  * =============
121  *
122  * Each pmd_thread has its own private exact match cache.
123  * If dp_netdev_input is not called from a pmd thread, a mutex is used.
124  */
125
126 #define EM_FLOW_HASH_SHIFT 13
127 #define EM_FLOW_HASH_ENTRIES (1u << EM_FLOW_HASH_SHIFT)
128 #define EM_FLOW_HASH_MASK (EM_FLOW_HASH_ENTRIES - 1)
129 #define EM_FLOW_HASH_SEGS 2
130
131 struct emc_entry {
132     struct dp_netdev_flow *flow;
133     struct netdev_flow_key key;   /* key.hash used for emc hash value. */
134 };
135
136 struct emc_cache {
137     struct emc_entry entries[EM_FLOW_HASH_ENTRIES];
138     int sweep_idx;                /* For emc_cache_slow_sweep(). */
139 };
140
141 /* Iterate in the exact match cache through every entry that might contain a
142  * miniflow with hash 'HASH'. */
143 #define EMC_FOR_EACH_POS_WITH_HASH(EMC, CURRENT_ENTRY, HASH)                 \
144     for (uint32_t i__ = 0, srch_hash__ = (HASH);                             \
145          (CURRENT_ENTRY) = &(EMC)->entries[srch_hash__ & EM_FLOW_HASH_MASK], \
146          i__ < EM_FLOW_HASH_SEGS;                                            \
147          i__++, srch_hash__ >>= EM_FLOW_HASH_SHIFT)
148 \f
149 /* Simple non-wildcarding single-priority classifier. */
150
151 struct dpcls {
152     struct cmap subtables_map;
153     struct pvector subtables;
154 };
155
156 /* A rule to be inserted to the classifier. */
157 struct dpcls_rule {
158     struct cmap_node cmap_node;   /* Within struct dpcls_subtable 'rules'. */
159     struct netdev_flow_key *mask; /* Subtable's mask. */
160     struct netdev_flow_key flow;  /* Matching key. */
161     /* 'flow' must be the last field, additional space is allocated here. */
162 };
163
164 static void dpcls_init(struct dpcls *);
165 static void dpcls_destroy(struct dpcls *);
166 static void dpcls_insert(struct dpcls *, struct dpcls_rule *,
167                          const struct netdev_flow_key *mask);
168 static void dpcls_remove(struct dpcls *, struct dpcls_rule *);
169 static bool dpcls_lookup(const struct dpcls *cls,
170                          const struct netdev_flow_key keys[],
171                          struct dpcls_rule **rules, size_t cnt);
172 \f
173 /* Datapath based on the network device interface from netdev.h.
174  *
175  *
176  * Thread-safety
177  * =============
178  *
179  * Some members, marked 'const', are immutable.  Accessing other members
180  * requires synchronization, as noted in more detail below.
181  *
182  * Acquisition order is, from outermost to innermost:
183  *
184  *    dp_netdev_mutex (global)
185  *    port_mutex
186  */
187 struct dp_netdev {
188     const struct dpif_class *const class;
189     const char *const name;
190     struct dpif *dpif;
191     struct ovs_refcount ref_cnt;
192     atomic_flag destroyed;
193
194     /* Ports.
195      *
196      * Protected by RCU.  Take the mutex to add or remove ports. */
197     struct ovs_mutex port_mutex;
198     struct cmap ports;
199     struct seq *port_seq;       /* Incremented whenever a port changes. */
200
201     /* Protects access to ofproto-dpif-upcall interface during revalidator
202      * thread synchronization. */
203     struct fat_rwlock upcall_rwlock;
204     upcall_callback *upcall_cb;  /* Callback function for executing upcalls. */
205     void *upcall_aux;
206
207     /* Stores all 'struct dp_netdev_pmd_thread's. */
208     struct cmap poll_threads;
209
210     /* Protects the access of the 'struct dp_netdev_pmd_thread'
211      * instance for non-pmd thread. */
212     struct ovs_mutex non_pmd_mutex;
213
214     /* Each pmd thread will store its pointer to
215      * 'struct dp_netdev_pmd_thread' in 'per_pmd_key'. */
216     ovsthread_key_t per_pmd_key;
217
218     /* Number of rx queues for each dpdk interface and the cpu mask
219      * for pin of pmd threads. */
220     size_t n_dpdk_rxqs;
221     char *pmd_cmask;
222     uint64_t last_tnl_conf_seq;
223 };
224
225 static struct dp_netdev_port *dp_netdev_lookup_port(const struct dp_netdev *dp,
226                                                     odp_port_t);
227
228 enum dp_stat_type {
229     DP_STAT_EXACT_HIT,          /* Packets that had an exact match (emc). */
230     DP_STAT_MASKED_HIT,         /* Packets that matched in the flow table. */
231     DP_STAT_MISS,               /* Packets that did not match. */
232     DP_STAT_LOST,               /* Packets not passed up to the client. */
233     DP_N_STATS
234 };
235
236 enum pmd_cycles_counter_type {
237     PMD_CYCLES_POLLING,         /* Cycles spent polling NICs. */
238     PMD_CYCLES_PROCESSING,      /* Cycles spent processing packets */
239     PMD_N_CYCLES
240 };
241
242 /* A port in a netdev-based datapath. */
243 struct dp_netdev_port {
244     odp_port_t port_no;
245     struct netdev *netdev;
246     struct cmap_node node;      /* Node in dp_netdev's 'ports'. */
247     struct netdev_saved_flags *sf;
248     struct netdev_rxq **rxq;
249     struct ovs_refcount ref_cnt;
250     char *type;                 /* Port type as requested by user. */
251 };
252
253 /* Contained by struct dp_netdev_flow's 'stats' member.  */
254 struct dp_netdev_flow_stats {
255     atomic_llong used;             /* Last used time, in monotonic msecs. */
256     atomic_ullong packet_count;    /* Number of packets matched. */
257     atomic_ullong byte_count;      /* Number of bytes matched. */
258     atomic_uint16_t tcp_flags;     /* Bitwise-OR of seen tcp_flags values. */
259 };
260
261 /* A flow in 'dp_netdev_pmd_thread's 'flow_table'.
262  *
263  *
264  * Thread-safety
265  * =============
266  *
267  * Except near the beginning or ending of its lifespan, rule 'rule' belongs to
268  * its pmd thread's classifier.  The text below calls this classifier 'cls'.
269  *
270  * Motivation
271  * ----------
272  *
273  * The thread safety rules described here for "struct dp_netdev_flow" are
274  * motivated by two goals:
275  *
276  *    - Prevent threads that read members of "struct dp_netdev_flow" from
277  *      reading bad data due to changes by some thread concurrently modifying
278  *      those members.
279  *
280  *    - Prevent two threads making changes to members of a given "struct
281  *      dp_netdev_flow" from interfering with each other.
282  *
283  *
284  * Rules
285  * -----
286  *
287  * A flow 'flow' may be accessed without a risk of being freed during an RCU
288  * grace period.  Code that needs to hold onto a flow for a while
289  * should try incrementing 'flow->ref_cnt' with dp_netdev_flow_ref().
290  *
291  * 'flow->ref_cnt' protects 'flow' from being freed.  It doesn't protect the
292  * flow from being deleted from 'cls' and it doesn't protect members of 'flow'
293  * from modification.
294  *
295  * Some members, marked 'const', are immutable.  Accessing other members
296  * requires synchronization, as noted in more detail below.
297  */
298 struct dp_netdev_flow {
299     const struct flow flow;      /* Unmasked flow that created this entry. */
300     /* Hash table index by unmasked flow. */
301     const struct cmap_node node; /* In owning dp_netdev_pmd_thread's */
302                                  /* 'flow_table'. */
303     const ovs_u128 ufid;         /* Unique flow identifier. */
304     const unsigned pmd_id;       /* The 'core_id' of pmd thread owning this */
305                                  /* flow. */
306
307     /* Number of references.
308      * The classifier owns one reference.
309      * Any thread trying to keep a rule from being freed should hold its own
310      * reference. */
311     struct ovs_refcount ref_cnt;
312
313     bool dead;
314
315     /* Statistics. */
316     struct dp_netdev_flow_stats stats;
317
318     /* Actions. */
319     OVSRCU_TYPE(struct dp_netdev_actions *) actions;
320
321     /* While processing a group of input packets, the datapath uses the next
322      * member to store a pointer to the output batch for the flow.  It is
323      * reset after the batch has been sent out (See dp_netdev_queue_batches(),
324      * packet_batch_init() and packet_batch_execute()). */
325     struct packet_batch *batch;
326
327     /* Packet classification. */
328     struct dpcls_rule cr;        /* In owning dp_netdev's 'cls'. */
329     /* 'cr' must be the last member. */
330 };
331
332 static void dp_netdev_flow_unref(struct dp_netdev_flow *);
333 static bool dp_netdev_flow_ref(struct dp_netdev_flow *);
334 static int dpif_netdev_flow_from_nlattrs(const struct nlattr *, uint32_t,
335                                          struct flow *);
336
337 /* A set of datapath actions within a "struct dp_netdev_flow".
338  *
339  *
340  * Thread-safety
341  * =============
342  *
343  * A struct dp_netdev_actions 'actions' is protected with RCU. */
344 struct dp_netdev_actions {
345     /* These members are immutable: they do not change during the struct's
346      * lifetime.  */
347     unsigned int size;          /* Size of 'actions', in bytes. */
348     struct nlattr actions[];    /* Sequence of OVS_ACTION_ATTR_* attributes. */
349 };
350
351 struct dp_netdev_actions *dp_netdev_actions_create(const struct nlattr *,
352                                                    size_t);
353 struct dp_netdev_actions *dp_netdev_flow_get_actions(
354     const struct dp_netdev_flow *);
355 static void dp_netdev_actions_free(struct dp_netdev_actions *);
356
357 /* Contained by struct dp_netdev_pmd_thread's 'stats' member.  */
358 struct dp_netdev_pmd_stats {
359     /* Indexed by DP_STAT_*. */
360     atomic_ullong n[DP_N_STATS];
361 };
362
363 /* Contained by struct dp_netdev_pmd_thread's 'cycle' member.  */
364 struct dp_netdev_pmd_cycles {
365     /* Indexed by PMD_CYCLES_*. */
366     atomic_ullong n[PMD_N_CYCLES];
367 };
368
369 /* PMD: Poll modes drivers.  PMD accesses devices via polling to eliminate
370  * the performance overhead of interrupt processing.  Therefore netdev can
371  * not implement rx-wait for these devices.  dpif-netdev needs to poll
372  * these device to check for recv buffer.  pmd-thread does polling for
373  * devices assigned to itself.
374  *
375  * DPDK used PMD for accessing NIC.
376  *
377  * Note, instance with cpu core id NON_PMD_CORE_ID will be reserved for
378  * I/O of all non-pmd threads.  There will be no actual thread created
379  * for the instance.
380  *
381  * Each struct has its own flow table and classifier.  Packets received
382  * from managed ports are looked up in the corresponding pmd thread's
383  * flow table, and are executed with the found actions.
384  * */
385 struct dp_netdev_pmd_thread {
386     struct dp_netdev *dp;
387     struct ovs_refcount ref_cnt;    /* Every reference must be refcount'ed. */
388     struct cmap_node node;          /* In 'dp->poll_threads'. */
389
390     pthread_cond_t cond;            /* For synchronizing pmd thread reload. */
391     struct ovs_mutex cond_mutex;    /* Mutex for condition variable. */
392
393     /* Per thread exact-match cache.  Note, the instance for cpu core
394      * NON_PMD_CORE_ID can be accessed by multiple threads, and thusly
395      * need to be protected (e.g. by 'dp_netdev_mutex').  All other
396      * instances will only be accessed by its own pmd thread. */
397     struct emc_cache flow_cache;
398
399     /* Classifier and Flow-Table.
400      *
401      * Writers of 'flow_table' must take the 'flow_mutex'.  Corresponding
402      * changes to 'cls' must be made while still holding the 'flow_mutex'.
403      */
404     struct ovs_mutex flow_mutex;
405     struct dpcls cls;
406     struct cmap flow_table OVS_GUARDED; /* Flow table. */
407
408     /* Statistics. */
409     struct dp_netdev_pmd_stats stats;
410
411     /* Cycles counters */
412     struct dp_netdev_pmd_cycles cycles;
413
414     /* Used to count cicles. See 'cycles_counter_end()' */
415     unsigned long long last_cycles;
416
417     struct latch exit_latch;        /* For terminating the pmd thread. */
418     atomic_uint change_seq;         /* For reloading pmd ports. */
419     pthread_t thread;
420     int index;                      /* Idx of this pmd thread among pmd*/
421                                     /* threads on same numa node. */
422     unsigned core_id;               /* CPU core id of this pmd thread. */
423     int numa_id;                    /* numa node id of this pmd thread. */
424     int tx_qid;                     /* Queue id used by this pmd thread to
425                                      * send packets on all netdevs */
426
427     /* Only a pmd thread can write on its own 'cycles' and 'stats'.
428      * The main thread keeps 'stats_zero' and 'cycles_zero' as base
429      * values and subtracts them from 'stats' and 'cycles' before
430      * reporting to the user */
431     unsigned long long stats_zero[DP_N_STATS];
432     uint64_t cycles_zero[PMD_N_CYCLES];
433 };
434
435 #define PMD_INITIAL_SEQ 1
436
437 /* Interface to netdev-based datapath. */
438 struct dpif_netdev {
439     struct dpif dpif;
440     struct dp_netdev *dp;
441     uint64_t last_port_seq;
442 };
443
444 static int get_port_by_number(struct dp_netdev *dp, odp_port_t port_no,
445                               struct dp_netdev_port **portp);
446 static int get_port_by_name(struct dp_netdev *dp, const char *devname,
447                             struct dp_netdev_port **portp);
448 static void dp_netdev_free(struct dp_netdev *)
449     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex);
450 static int do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname,
451                        const char *type, odp_port_t port_no)
452     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex);
453 static void do_del_port(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *)
454     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex);
455 static int dpif_netdev_open(const struct dpif_class *, const char *name,
456                             bool create, struct dpif **);
457 static void dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
458                                       struct dp_packet **, int c,
459                                       bool may_steal,
460                                       const struct nlattr *actions,
461                                       size_t actions_len);
462 static void dp_netdev_input(struct dp_netdev_pmd_thread *,
463                             struct dp_packet **, int cnt);
464
465 static void dp_netdev_disable_upcall(struct dp_netdev *);
466 void dp_netdev_pmd_reload_done(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
467 static void dp_netdev_configure_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
468                                     struct dp_netdev *dp, int index,
469                                     unsigned core_id, int numa_id);
470 static void dp_netdev_destroy_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
471 static void dp_netdev_set_nonpmd(struct dp_netdev *dp);
472 static struct dp_netdev_pmd_thread *dp_netdev_get_pmd(struct dp_netdev *dp,
473                                                       unsigned core_id);
474 static struct dp_netdev_pmd_thread *
475 dp_netdev_pmd_get_next(struct dp_netdev *dp, struct cmap_position *pos);
476 static void dp_netdev_destroy_all_pmds(struct dp_netdev *dp);
477 static void dp_netdev_del_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id);
478 static void dp_netdev_set_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id);
479 static void dp_netdev_reset_pmd_threads(struct dp_netdev *dp);
480 static bool dp_netdev_pmd_try_ref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
481 static void dp_netdev_pmd_unref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
482 static void dp_netdev_pmd_flow_flush(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd);
483
484 static inline bool emc_entry_alive(struct emc_entry *ce);
485 static void emc_clear_entry(struct emc_entry *ce);
486
487 static void
488 emc_cache_init(struct emc_cache *flow_cache)
489 {
490     int i;
491
492     BUILD_ASSERT(sizeof(struct miniflow) == 2 * sizeof(uint64_t));
493
494     flow_cache->sweep_idx = 0;
495     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(flow_cache->entries); i++) {
496         flow_cache->entries[i].flow = NULL;
497         flow_cache->entries[i].key.hash = 0;
498         flow_cache->entries[i].key.len = sizeof(struct miniflow);
499         flow_cache->entries[i].key.mf.tnl_map = 0;
500         flow_cache->entries[i].key.mf.pkt_map = 0;
501     }
502 }
503
504 static void
505 emc_cache_uninit(struct emc_cache *flow_cache)
506 {
507     int i;
508
509     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(flow_cache->entries); i++) {
510         emc_clear_entry(&flow_cache->entries[i]);
511     }
512 }
513
514 /* Check and clear dead flow references slowly (one entry at each
515  * invocation).  */
516 static void
517 emc_cache_slow_sweep(struct emc_cache *flow_cache)
518 {
519     struct emc_entry *entry = &flow_cache->entries[flow_cache->sweep_idx];
520
521     if (!emc_entry_alive(entry)) {
522         emc_clear_entry(entry);
523     }
524     flow_cache->sweep_idx = (flow_cache->sweep_idx + 1) & EM_FLOW_HASH_MASK;
525 }
526
527 /* Returns true if 'dpif' is a netdev or dummy dpif, false otherwise. */
528 bool
529 dpif_is_netdev(const struct dpif *dpif)
530 {
531     return dpif->dpif_class->open == dpif_netdev_open;
532 }
533
534 static struct dpif_netdev *
535 dpif_netdev_cast(const struct dpif *dpif)
536 {
537     ovs_assert(dpif_is_netdev(dpif));
538     return CONTAINER_OF(dpif, struct dpif_netdev, dpif);
539 }
540
541 static struct dp_netdev *
542 get_dp_netdev(const struct dpif *dpif)
543 {
544     return dpif_netdev_cast(dpif)->dp;
545 }
546 \f
547 enum pmd_info_type {
548     PMD_INFO_SHOW_STATS,  /* show how cpu cycles are spent */
549     PMD_INFO_CLEAR_STATS  /* set the cycles count to 0 */
550 };
551
552 static void
553 pmd_info_show_stats(struct ds *reply,
554                     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
555                     unsigned long long stats[DP_N_STATS],
556                     uint64_t cycles[PMD_N_CYCLES])
557 {
558     unsigned long long total_packets = 0;
559     uint64_t total_cycles = 0;
560     int i;
561
562     /* These loops subtracts reference values ('*_zero') from the counters.
563      * Since loads and stores are relaxed, it might be possible for a '*_zero'
564      * value to be more recent than the current value we're reading from the
565      * counter.  This is not a big problem, since these numbers are not
566      * supposed to be too accurate, but we should at least make sure that
567      * the result is not negative. */
568     for (i = 0; i < DP_N_STATS; i++) {
569         if (stats[i] > pmd->stats_zero[i]) {
570             stats[i] -= pmd->stats_zero[i];
571         } else {
572             stats[i] = 0;
573         }
574
575         if (i != DP_STAT_LOST) {
576             /* Lost packets are already included in DP_STAT_MISS */
577             total_packets += stats[i];
578         }
579     }
580
581     for (i = 0; i < PMD_N_CYCLES; i++) {
582         if (cycles[i] > pmd->cycles_zero[i]) {
583            cycles[i] -= pmd->cycles_zero[i];
584         } else {
585             cycles[i] = 0;
586         }
587
588         total_cycles += cycles[i];
589     }
590
591     ds_put_cstr(reply, (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID)
592                         ? "main thread" : "pmd thread");
593
594     if (pmd->numa_id != OVS_NUMA_UNSPEC) {
595         ds_put_format(reply, " numa_id %d", pmd->numa_id);
596     }
597     if (pmd->core_id != OVS_CORE_UNSPEC && pmd->core_id != NON_PMD_CORE_ID) {
598         ds_put_format(reply, " core_id %u", pmd->core_id);
599     }
600     ds_put_cstr(reply, ":\n");
601
602     ds_put_format(reply,
603                   "\temc hits:%llu\n\tmegaflow hits:%llu\n"
604                   "\tmiss:%llu\n\tlost:%llu\n",
605                   stats[DP_STAT_EXACT_HIT], stats[DP_STAT_MASKED_HIT],
606                   stats[DP_STAT_MISS], stats[DP_STAT_LOST]);
607
608     if (total_cycles == 0) {
609         return;
610     }
611
612     ds_put_format(reply,
613                   "\tpolling cycles:%"PRIu64" (%.02f%%)\n"
614                   "\tprocessing cycles:%"PRIu64" (%.02f%%)\n",
615                   cycles[PMD_CYCLES_POLLING],
616                   cycles[PMD_CYCLES_POLLING] / (double)total_cycles * 100,
617                   cycles[PMD_CYCLES_PROCESSING],
618                   cycles[PMD_CYCLES_PROCESSING] / (double)total_cycles * 100);
619
620     if (total_packets == 0) {
621         return;
622     }
623
624     ds_put_format(reply,
625                   "\tavg cycles per packet: %.02f (%"PRIu64"/%llu)\n",
626                   total_cycles / (double)total_packets,
627                   total_cycles, total_packets);
628
629     ds_put_format(reply,
630                   "\tavg processing cycles per packet: "
631                   "%.02f (%"PRIu64"/%llu)\n",
632                   cycles[PMD_CYCLES_PROCESSING] / (double)total_packets,
633                   cycles[PMD_CYCLES_PROCESSING], total_packets);
634 }
635
636 static void
637 pmd_info_clear_stats(struct ds *reply OVS_UNUSED,
638                     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
639                     unsigned long long stats[DP_N_STATS],
640                     uint64_t cycles[PMD_N_CYCLES])
641 {
642     int i;
643
644     /* We cannot write 'stats' and 'cycles' (because they're written by other
645      * threads) and we shouldn't change 'stats' (because they're used to count
646      * datapath stats, which must not be cleared here).  Instead, we save the
647      * current values and subtract them from the values to be displayed in the
648      * future */
649     for (i = 0; i < DP_N_STATS; i++) {
650         pmd->stats_zero[i] = stats[i];
651     }
652     for (i = 0; i < PMD_N_CYCLES; i++) {
653         pmd->cycles_zero[i] = cycles[i];
654     }
655 }
656
657 static void
658 dpif_netdev_pmd_info(struct unixctl_conn *conn, int argc, const char *argv[],
659                      void *aux)
660 {
661     struct ds reply = DS_EMPTY_INITIALIZER;
662     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
663     struct dp_netdev *dp = NULL;
664     enum pmd_info_type type = *(enum pmd_info_type *) aux;
665
666     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
667
668     if (argc == 2) {
669         dp = shash_find_data(&dp_netdevs, argv[1]);
670     } else if (shash_count(&dp_netdevs) == 1) {
671         /* There's only one datapath */
672         dp = shash_first(&dp_netdevs)->data;
673     }
674
675     if (!dp) {
676         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
677         unixctl_command_reply_error(conn,
678                                     "please specify an existing datapath");
679         return;
680     }
681
682     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
683         unsigned long long stats[DP_N_STATS];
684         uint64_t cycles[PMD_N_CYCLES];
685         int i;
686
687         /* Read current stats and cycle counters */
688         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(stats); i++) {
689             atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[i], &stats[i]);
690         }
691         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(cycles); i++) {
692             atomic_read_relaxed(&pmd->cycles.n[i], &cycles[i]);
693         }
694
695         if (type == PMD_INFO_CLEAR_STATS) {
696             pmd_info_clear_stats(&reply, pmd, stats, cycles);
697         } else if (type == PMD_INFO_SHOW_STATS) {
698             pmd_info_show_stats(&reply, pmd, stats, cycles);
699         }
700     }
701
702     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
703
704     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&reply));
705     ds_destroy(&reply);
706 }
707 \f
708 static int
709 dpif_netdev_init(void)
710 {
711     static enum pmd_info_type show_aux = PMD_INFO_SHOW_STATS,
712                               clear_aux = PMD_INFO_CLEAR_STATS;
713
714     unixctl_command_register("dpif-netdev/pmd-stats-show", "[dp]",
715                              0, 1, dpif_netdev_pmd_info,
716                              (void *)&show_aux);
717     unixctl_command_register("dpif-netdev/pmd-stats-clear", "[dp]",
718                              0, 1, dpif_netdev_pmd_info,
719                              (void *)&clear_aux);
720     return 0;
721 }
722
723 static int
724 dpif_netdev_enumerate(struct sset *all_dps,
725                       const struct dpif_class *dpif_class)
726 {
727     struct shash_node *node;
728
729     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
730     SHASH_FOR_EACH(node, &dp_netdevs) {
731         struct dp_netdev *dp = node->data;
732         if (dpif_class != dp->class) {
733             /* 'dp_netdevs' contains both "netdev" and "dummy" dpifs.
734              * If the class doesn't match, skip this dpif. */
735              continue;
736         }
737         sset_add(all_dps, node->name);
738     }
739     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
740
741     return 0;
742 }
743
744 static bool
745 dpif_netdev_class_is_dummy(const struct dpif_class *class)
746 {
747     return class != &dpif_netdev_class;
748 }
749
750 static const char *
751 dpif_netdev_port_open_type(const struct dpif_class *class, const char *type)
752 {
753     return strcmp(type, "internal") ? type
754                   : dpif_netdev_class_is_dummy(class) ? "dummy"
755                   : "tap";
756 }
757
758 static struct dpif *
759 create_dpif_netdev(struct dp_netdev *dp)
760 {
761     uint16_t netflow_id = hash_string(dp->name, 0);
762     struct dpif_netdev *dpif;
763
764     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
765
766     dpif = xmalloc(sizeof *dpif);
767     dpif_init(&dpif->dpif, dp->class, dp->name, netflow_id >> 8, netflow_id);
768     dpif->dp = dp;
769     dpif->last_port_seq = seq_read(dp->port_seq);
770
771     return &dpif->dpif;
772 }
773
774 /* Choose an unused, non-zero port number and return it on success.
775  * Return ODPP_NONE on failure. */
776 static odp_port_t
777 choose_port(struct dp_netdev *dp, const char *name)
778     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
779 {
780     uint32_t port_no;
781
782     if (dp->class != &dpif_netdev_class) {
783         const char *p;
784         int start_no = 0;
785
786         /* If the port name begins with "br", start the number search at
787          * 100 to make writing tests easier. */
788         if (!strncmp(name, "br", 2)) {
789             start_no = 100;
790         }
791
792         /* If the port name contains a number, try to assign that port number.
793          * This can make writing unit tests easier because port numbers are
794          * predictable. */
795         for (p = name; *p != '\0'; p++) {
796             if (isdigit((unsigned char) *p)) {
797                 port_no = start_no + strtol(p, NULL, 10);
798                 if (port_no > 0 && port_no != odp_to_u32(ODPP_NONE)
799                     && !dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(port_no))) {
800                     return u32_to_odp(port_no);
801                 }
802                 break;
803             }
804         }
805     }
806
807     for (port_no = 1; port_no <= UINT16_MAX; port_no++) {
808         if (!dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(port_no))) {
809             return u32_to_odp(port_no);
810         }
811     }
812
813     return ODPP_NONE;
814 }
815
816 static int
817 create_dp_netdev(const char *name, const struct dpif_class *class,
818                  struct dp_netdev **dpp)
819     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex)
820 {
821     struct dp_netdev *dp;
822     int error;
823
824     dp = xzalloc(sizeof *dp);
825     shash_add(&dp_netdevs, name, dp);
826
827     *CONST_CAST(const struct dpif_class **, &dp->class) = class;
828     *CONST_CAST(const char **, &dp->name) = xstrdup(name);
829     ovs_refcount_init(&dp->ref_cnt);
830     atomic_flag_clear(&dp->destroyed);
831
832     ovs_mutex_init(&dp->port_mutex);
833     cmap_init(&dp->ports);
834     dp->port_seq = seq_create();
835     fat_rwlock_init(&dp->upcall_rwlock);
836
837     /* Disable upcalls by default. */
838     dp_netdev_disable_upcall(dp);
839     dp->upcall_aux = NULL;
840     dp->upcall_cb = NULL;
841
842     cmap_init(&dp->poll_threads);
843     ovs_mutex_init_recursive(&dp->non_pmd_mutex);
844     ovsthread_key_create(&dp->per_pmd_key, NULL);
845
846     dp_netdev_set_nonpmd(dp);
847     dp->n_dpdk_rxqs = NR_QUEUE;
848
849     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
850     error = do_add_port(dp, name, "internal", ODPP_LOCAL);
851     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
852     if (error) {
853         dp_netdev_free(dp);
854         return error;
855     }
856
857     dp->last_tnl_conf_seq = seq_read(tnl_conf_seq);
858     *dpp = dp;
859     return 0;
860 }
861
862 static int
863 dpif_netdev_open(const struct dpif_class *class, const char *name,
864                  bool create, struct dpif **dpifp)
865 {
866     struct dp_netdev *dp;
867     int error;
868
869     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
870     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, name);
871     if (!dp) {
872         error = create ? create_dp_netdev(name, class, &dp) : ENODEV;
873     } else {
874         error = (dp->class != class ? EINVAL
875                  : create ? EEXIST
876                  : 0);
877     }
878     if (!error) {
879         *dpifp = create_dpif_netdev(dp);
880         dp->dpif = *dpifp;
881     }
882     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
883
884     return error;
885 }
886
887 static void
888 dp_netdev_destroy_upcall_lock(struct dp_netdev *dp)
889     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
890 {
891     /* Check that upcalls are disabled, i.e. that the rwlock is taken */
892     ovs_assert(fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock));
893
894     /* Before freeing a lock we should release it */
895     fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
896     fat_rwlock_destroy(&dp->upcall_rwlock);
897 }
898
899 /* Requires dp_netdev_mutex so that we can't get a new reference to 'dp'
900  * through the 'dp_netdevs' shash while freeing 'dp'. */
901 static void
902 dp_netdev_free(struct dp_netdev *dp)
903     OVS_REQUIRES(dp_netdev_mutex)
904 {
905     struct dp_netdev_port *port;
906
907     shash_find_and_delete(&dp_netdevs, dp->name);
908
909     dp_netdev_destroy_all_pmds(dp);
910     cmap_destroy(&dp->poll_threads);
911     ovs_mutex_destroy(&dp->non_pmd_mutex);
912     ovsthread_key_delete(dp->per_pmd_key);
913
914     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
915     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
916         do_del_port(dp, port);
917     }
918     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
919
920     seq_destroy(dp->port_seq);
921     cmap_destroy(&dp->ports);
922
923     /* Upcalls must be disabled at this point */
924     dp_netdev_destroy_upcall_lock(dp);
925
926     free(dp->pmd_cmask);
927     free(CONST_CAST(char *, dp->name));
928     free(dp);
929 }
930
931 static void
932 dp_netdev_unref(struct dp_netdev *dp)
933 {
934     if (dp) {
935         /* Take dp_netdev_mutex so that, if dp->ref_cnt falls to zero, we can't
936          * get a new reference to 'dp' through the 'dp_netdevs' shash. */
937         ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
938         if (ovs_refcount_unref_relaxed(&dp->ref_cnt) == 1) {
939             dp_netdev_free(dp);
940         }
941         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
942     }
943 }
944
945 static void
946 dpif_netdev_close(struct dpif *dpif)
947 {
948     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
949
950     dp_netdev_unref(dp);
951     free(dpif);
952 }
953
954 static int
955 dpif_netdev_destroy(struct dpif *dpif)
956 {
957     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
958
959     if (!atomic_flag_test_and_set(&dp->destroyed)) {
960         if (ovs_refcount_unref_relaxed(&dp->ref_cnt) == 1) {
961             /* Can't happen: 'dpif' still owns a reference to 'dp'. */
962             OVS_NOT_REACHED();
963         }
964     }
965
966     return 0;
967 }
968
969 /* Add 'n' to the atomic variable 'var' non-atomically and using relaxed
970  * load/store semantics.  While the increment is not atomic, the load and
971  * store operations are, making it impossible to read inconsistent values.
972  *
973  * This is used to update thread local stats counters. */
974 static void
975 non_atomic_ullong_add(atomic_ullong *var, unsigned long long n)
976 {
977     unsigned long long tmp;
978
979     atomic_read_relaxed(var, &tmp);
980     tmp += n;
981     atomic_store_relaxed(var, tmp);
982 }
983
984 static int
985 dpif_netdev_get_stats(const struct dpif *dpif, struct dpif_dp_stats *stats)
986 {
987     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
988     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
989
990     stats->n_flows = stats->n_hit = stats->n_missed = stats->n_lost = 0;
991     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
992         unsigned long long n;
993         stats->n_flows += cmap_count(&pmd->flow_table);
994
995         atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[DP_STAT_MASKED_HIT], &n);
996         stats->n_hit += n;
997         atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[DP_STAT_EXACT_HIT], &n);
998         stats->n_hit += n;
999         atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[DP_STAT_MISS], &n);
1000         stats->n_missed += n;
1001         atomic_read_relaxed(&pmd->stats.n[DP_STAT_LOST], &n);
1002         stats->n_lost += n;
1003     }
1004     stats->n_masks = UINT32_MAX;
1005     stats->n_mask_hit = UINT64_MAX;
1006
1007     return 0;
1008 }
1009
1010 static void
1011 dp_netdev_reload_pmd__(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
1012 {
1013     int old_seq;
1014
1015     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
1016         return;
1017     }
1018
1019     ovs_mutex_lock(&pmd->cond_mutex);
1020     atomic_add_relaxed(&pmd->change_seq, 1, &old_seq);
1021     ovs_mutex_cond_wait(&pmd->cond, &pmd->cond_mutex);
1022     ovs_mutex_unlock(&pmd->cond_mutex);
1023 }
1024
1025 /* Causes all pmd threads to reload its tx/rx devices.
1026  * Must be called after adding/removing ports. */
1027 static void
1028 dp_netdev_reload_pmds(struct dp_netdev *dp)
1029 {
1030     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1031
1032     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
1033         dp_netdev_reload_pmd__(pmd);
1034     }
1035 }
1036
1037 static uint32_t
1038 hash_port_no(odp_port_t port_no)
1039 {
1040     return hash_int(odp_to_u32(port_no), 0);
1041 }
1042
1043 static int
1044 do_add_port(struct dp_netdev *dp, const char *devname, const char *type,
1045             odp_port_t port_no)
1046     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
1047 {
1048     struct netdev_saved_flags *sf;
1049     struct dp_netdev_port *port;
1050     struct netdev *netdev;
1051     enum netdev_flags flags;
1052     const char *open_type;
1053     int error;
1054     int i;
1055
1056     /* Reject devices already in 'dp'. */
1057     if (!get_port_by_name(dp, devname, &port)) {
1058         return EEXIST;
1059     }
1060
1061     /* Open and validate network device. */
1062     open_type = dpif_netdev_port_open_type(dp->class, type);
1063     error = netdev_open(devname, open_type, &netdev);
1064     if (error) {
1065         return error;
1066     }
1067     /* XXX reject non-Ethernet devices */
1068
1069     netdev_get_flags(netdev, &flags);
1070     if (flags & NETDEV_LOOPBACK) {
1071         VLOG_ERR("%s: cannot add a loopback device", devname);
1072         netdev_close(netdev);
1073         return EINVAL;
1074     }
1075
1076     if (netdev_is_pmd(netdev)) {
1077         int n_cores = ovs_numa_get_n_cores();
1078
1079         if (n_cores == OVS_CORE_UNSPEC) {
1080             VLOG_ERR("%s, cannot get cpu core info", devname);
1081             return ENOENT;
1082         }
1083         /* There can only be ovs_numa_get_n_cores() pmd threads,
1084          * so creates a txq for each, and one extra for the non
1085          * pmd threads. */
1086         error = netdev_set_multiq(netdev, n_cores + 1, dp->n_dpdk_rxqs);
1087         if (error && (error != EOPNOTSUPP)) {
1088             VLOG_ERR("%s, cannot set multiq", devname);
1089             return errno;
1090         }
1091     }
1092     port = xzalloc(sizeof *port);
1093     port->port_no = port_no;
1094     port->netdev = netdev;
1095     port->rxq = xmalloc(sizeof *port->rxq * netdev_n_rxq(netdev));
1096     port->type = xstrdup(type);
1097     for (i = 0; i < netdev_n_rxq(netdev); i++) {
1098         error = netdev_rxq_open(netdev, &port->rxq[i], i);
1099         if (error
1100             && !(error == EOPNOTSUPP && dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class))) {
1101             VLOG_ERR("%s: cannot receive packets on this network device (%s)",
1102                      devname, ovs_strerror(errno));
1103             netdev_close(netdev);
1104             free(port->type);
1105             free(port->rxq);
1106             free(port);
1107             return error;
1108         }
1109     }
1110
1111     error = netdev_turn_flags_on(netdev, NETDEV_PROMISC, &sf);
1112     if (error) {
1113         for (i = 0; i < netdev_n_rxq(netdev); i++) {
1114             netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
1115         }
1116         netdev_close(netdev);
1117         free(port->type);
1118         free(port->rxq);
1119         free(port);
1120         return error;
1121     }
1122     port->sf = sf;
1123
1124     ovs_refcount_init(&port->ref_cnt);
1125     cmap_insert(&dp->ports, &port->node, hash_port_no(port_no));
1126
1127     if (netdev_is_pmd(netdev)) {
1128         dp_netdev_set_pmds_on_numa(dp, netdev_get_numa_id(netdev));
1129         dp_netdev_reload_pmds(dp);
1130     }
1131     seq_change(dp->port_seq);
1132
1133     return 0;
1134 }
1135
1136 static int
1137 dpif_netdev_port_add(struct dpif *dpif, struct netdev *netdev,
1138                      odp_port_t *port_nop)
1139 {
1140     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1141     char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
1142     const char *dpif_port;
1143     odp_port_t port_no;
1144     int error;
1145
1146     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
1147     dpif_port = netdev_vport_get_dpif_port(netdev, namebuf, sizeof namebuf);
1148     if (*port_nop != ODPP_NONE) {
1149         port_no = *port_nop;
1150         error = dp_netdev_lookup_port(dp, *port_nop) ? EBUSY : 0;
1151     } else {
1152         port_no = choose_port(dp, dpif_port);
1153         error = port_no == ODPP_NONE ? EFBIG : 0;
1154     }
1155     if (!error) {
1156         *port_nop = port_no;
1157         error = do_add_port(dp, dpif_port, netdev_get_type(netdev), port_no);
1158     }
1159     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
1160
1161     return error;
1162 }
1163
1164 static int
1165 dpif_netdev_port_del(struct dpif *dpif, odp_port_t port_no)
1166 {
1167     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1168     int error;
1169
1170     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
1171     if (port_no == ODPP_LOCAL) {
1172         error = EINVAL;
1173     } else {
1174         struct dp_netdev_port *port;
1175
1176         error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
1177         if (!error) {
1178             do_del_port(dp, port);
1179         }
1180     }
1181     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
1182
1183     return error;
1184 }
1185
1186 static bool
1187 is_valid_port_number(odp_port_t port_no)
1188 {
1189     return port_no != ODPP_NONE;
1190 }
1191
1192 static struct dp_netdev_port *
1193 dp_netdev_lookup_port(const struct dp_netdev *dp, odp_port_t port_no)
1194 {
1195     struct dp_netdev_port *port;
1196
1197     CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (port, node, hash_port_no(port_no), &dp->ports) {
1198         if (port->port_no == port_no) {
1199             return port;
1200         }
1201     }
1202     return NULL;
1203 }
1204
1205 static int
1206 get_port_by_number(struct dp_netdev *dp,
1207                    odp_port_t port_no, struct dp_netdev_port **portp)
1208 {
1209     if (!is_valid_port_number(port_no)) {
1210         *portp = NULL;
1211         return EINVAL;
1212     } else {
1213         *portp = dp_netdev_lookup_port(dp, port_no);
1214         return *portp ? 0 : ENOENT;
1215     }
1216 }
1217
1218 static void
1219 port_ref(struct dp_netdev_port *port)
1220 {
1221     if (port) {
1222         ovs_refcount_ref(&port->ref_cnt);
1223     }
1224 }
1225
1226 static bool
1227 port_try_ref(struct dp_netdev_port *port)
1228 {
1229     if (port) {
1230         return ovs_refcount_try_ref_rcu(&port->ref_cnt);
1231     }
1232
1233     return false;
1234 }
1235
1236 static void
1237 port_unref(struct dp_netdev_port *port)
1238 {
1239     if (port && ovs_refcount_unref_relaxed(&port->ref_cnt) == 1) {
1240         int n_rxq = netdev_n_rxq(port->netdev);
1241         int i;
1242
1243         netdev_close(port->netdev);
1244         netdev_restore_flags(port->sf);
1245
1246         for (i = 0; i < n_rxq; i++) {
1247             netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
1248         }
1249         free(port->rxq);
1250         free(port->type);
1251         free(port);
1252     }
1253 }
1254
1255 static int
1256 get_port_by_name(struct dp_netdev *dp,
1257                  const char *devname, struct dp_netdev_port **portp)
1258     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
1259 {
1260     struct dp_netdev_port *port;
1261
1262     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
1263         if (!strcmp(netdev_get_name(port->netdev), devname)) {
1264             *portp = port;
1265             return 0;
1266         }
1267     }
1268     return ENOENT;
1269 }
1270
1271 static int
1272 get_n_pmd_threads_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
1273 {
1274     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1275     int n_pmds = 0;
1276
1277     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
1278         if (pmd->numa_id == numa_id) {
1279             n_pmds++;
1280         }
1281     }
1282
1283     return n_pmds;
1284 }
1285
1286 /* Returns 'true' if there is a port with pmd netdev and the netdev
1287  * is on numa node 'numa_id'. */
1288 static bool
1289 has_pmd_port_for_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
1290 {
1291     struct dp_netdev_port *port;
1292
1293     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
1294         if (netdev_is_pmd(port->netdev)
1295             && netdev_get_numa_id(port->netdev) == numa_id) {
1296             return true;
1297         }
1298     }
1299
1300     return false;
1301 }
1302
1303
1304 static void
1305 do_del_port(struct dp_netdev *dp, struct dp_netdev_port *port)
1306     OVS_REQUIRES(dp->port_mutex)
1307 {
1308     cmap_remove(&dp->ports, &port->node, hash_odp_port(port->port_no));
1309     seq_change(dp->port_seq);
1310     if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
1311         int numa_id = netdev_get_numa_id(port->netdev);
1312
1313         /* If there is no netdev on the numa node, deletes the pmd threads
1314          * for that numa.  Else, just reloads the queues.  */
1315         if (!has_pmd_port_for_numa(dp, numa_id)) {
1316             dp_netdev_del_pmds_on_numa(dp, numa_id);
1317         }
1318         dp_netdev_reload_pmds(dp);
1319     }
1320
1321     port_unref(port);
1322 }
1323
1324 static void
1325 answer_port_query(const struct dp_netdev_port *port,
1326                   struct dpif_port *dpif_port)
1327 {
1328     dpif_port->name = xstrdup(netdev_get_name(port->netdev));
1329     dpif_port->type = xstrdup(port->type);
1330     dpif_port->port_no = port->port_no;
1331 }
1332
1333 static int
1334 dpif_netdev_port_query_by_number(const struct dpif *dpif, odp_port_t port_no,
1335                                  struct dpif_port *dpif_port)
1336 {
1337     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1338     struct dp_netdev_port *port;
1339     int error;
1340
1341     error = get_port_by_number(dp, port_no, &port);
1342     if (!error && dpif_port) {
1343         answer_port_query(port, dpif_port);
1344     }
1345
1346     return error;
1347 }
1348
1349 static int
1350 dpif_netdev_port_query_by_name(const struct dpif *dpif, const char *devname,
1351                                struct dpif_port *dpif_port)
1352 {
1353     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1354     struct dp_netdev_port *port;
1355     int error;
1356
1357     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
1358     error = get_port_by_name(dp, devname, &port);
1359     if (!error && dpif_port) {
1360         answer_port_query(port, dpif_port);
1361     }
1362     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
1363
1364     return error;
1365 }
1366
1367 static void
1368 dp_netdev_flow_free(struct dp_netdev_flow *flow)
1369 {
1370     dp_netdev_actions_free(dp_netdev_flow_get_actions(flow));
1371     free(flow);
1372 }
1373
1374 static void dp_netdev_flow_unref(struct dp_netdev_flow *flow)
1375 {
1376     if (ovs_refcount_unref_relaxed(&flow->ref_cnt) == 1) {
1377         ovsrcu_postpone(dp_netdev_flow_free, flow);
1378     }
1379 }
1380
1381 static uint32_t
1382 dp_netdev_flow_hash(const ovs_u128 *ufid)
1383 {
1384     return ufid->u32[0];
1385 }
1386
1387 static void
1388 dp_netdev_pmd_remove_flow(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
1389                           struct dp_netdev_flow *flow)
1390     OVS_REQUIRES(pmd->flow_mutex)
1391 {
1392     struct cmap_node *node = CONST_CAST(struct cmap_node *, &flow->node);
1393
1394     dpcls_remove(&pmd->cls, &flow->cr);
1395     flow->cr.mask = NULL;   /* Accessing rule's mask after this is not safe. */
1396
1397     cmap_remove(&pmd->flow_table, node, dp_netdev_flow_hash(&flow->ufid));
1398     flow->dead = true;
1399
1400     dp_netdev_flow_unref(flow);
1401 }
1402
1403 static void
1404 dp_netdev_pmd_flow_flush(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
1405 {
1406     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1407
1408     ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
1409     CMAP_FOR_EACH (netdev_flow, node, &pmd->flow_table) {
1410         dp_netdev_pmd_remove_flow(pmd, netdev_flow);
1411     }
1412     ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
1413 }
1414
1415 static int
1416 dpif_netdev_flow_flush(struct dpif *dpif)
1417 {
1418     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1419     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1420
1421     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
1422         dp_netdev_pmd_flow_flush(pmd);
1423     }
1424
1425     return 0;
1426 }
1427
1428 struct dp_netdev_port_state {
1429     struct cmap_position position;
1430     char *name;
1431 };
1432
1433 static int
1434 dpif_netdev_port_dump_start(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void **statep)
1435 {
1436     *statep = xzalloc(sizeof(struct dp_netdev_port_state));
1437     return 0;
1438 }
1439
1440 static int
1441 dpif_netdev_port_dump_next(const struct dpif *dpif, void *state_,
1442                            struct dpif_port *dpif_port)
1443 {
1444     struct dp_netdev_port_state *state = state_;
1445     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1446     struct cmap_node *node;
1447     int retval;
1448
1449     node = cmap_next_position(&dp->ports, &state->position);
1450     if (node) {
1451         struct dp_netdev_port *port;
1452
1453         port = CONTAINER_OF(node, struct dp_netdev_port, node);
1454
1455         free(state->name);
1456         state->name = xstrdup(netdev_get_name(port->netdev));
1457         dpif_port->name = state->name;
1458         dpif_port->type = port->type;
1459         dpif_port->port_no = port->port_no;
1460
1461         retval = 0;
1462     } else {
1463         retval = EOF;
1464     }
1465
1466     return retval;
1467 }
1468
1469 static int
1470 dpif_netdev_port_dump_done(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void *state_)
1471 {
1472     struct dp_netdev_port_state *state = state_;
1473     free(state->name);
1474     free(state);
1475     return 0;
1476 }
1477
1478 static int
1479 dpif_netdev_port_poll(const struct dpif *dpif_, char **devnamep OVS_UNUSED)
1480 {
1481     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(dpif_);
1482     uint64_t new_port_seq;
1483     int error;
1484
1485     new_port_seq = seq_read(dpif->dp->port_seq);
1486     if (dpif->last_port_seq != new_port_seq) {
1487         dpif->last_port_seq = new_port_seq;
1488         error = ENOBUFS;
1489     } else {
1490         error = EAGAIN;
1491     }
1492
1493     return error;
1494 }
1495
1496 static void
1497 dpif_netdev_port_poll_wait(const struct dpif *dpif_)
1498 {
1499     struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(dpif_);
1500
1501     seq_wait(dpif->dp->port_seq, dpif->last_port_seq);
1502 }
1503
1504 static struct dp_netdev_flow *
1505 dp_netdev_flow_cast(const struct dpcls_rule *cr)
1506 {
1507     return cr ? CONTAINER_OF(cr, struct dp_netdev_flow, cr) : NULL;
1508 }
1509
1510 static bool dp_netdev_flow_ref(struct dp_netdev_flow *flow)
1511 {
1512     return ovs_refcount_try_ref_rcu(&flow->ref_cnt);
1513 }
1514
1515 /* netdev_flow_key utilities.
1516  *
1517  * netdev_flow_key is basically a miniflow.  We use these functions
1518  * (netdev_flow_key_clone, netdev_flow_key_equal, ...) instead of the miniflow
1519  * functions (miniflow_clone_inline, miniflow_equal, ...), because:
1520  *
1521  * - Since we are dealing exclusively with miniflows created by
1522  *   miniflow_extract(), if the map is different the miniflow is different.
1523  *   Therefore we can be faster by comparing the map and the miniflow in a
1524  *   single memcmp().
1525  * - These functions can be inlined by the compiler.
1526  *
1527  * The following assertions make sure that what we're doing with miniflow is
1528  * safe.
1529  */
1530 BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(struct miniflow) == 2 * sizeof(uint64_t));
1531
1532 /* Given the number of bits set in miniflow's maps, returns the size of the
1533  * 'netdev_flow_key.mf' */
1534 static inline size_t
1535 netdev_flow_key_size(size_t flow_u64s)
1536 {
1537     return sizeof(struct miniflow) + MINIFLOW_VALUES_SIZE(flow_u64s);
1538 }
1539
1540 static inline bool
1541 netdev_flow_key_equal(const struct netdev_flow_key *a,
1542                       const struct netdev_flow_key *b)
1543 {
1544     /* 'b->len' may be not set yet. */
1545     return a->hash == b->hash && !memcmp(&a->mf, &b->mf, a->len);
1546 }
1547
1548 /* Used to compare 'netdev_flow_key' in the exact match cache to a miniflow.
1549  * The maps are compared bitwise, so both 'key->mf' 'mf' must have been
1550  * generated by miniflow_extract. */
1551 static inline bool
1552 netdev_flow_key_equal_mf(const struct netdev_flow_key *key,
1553                          const struct miniflow *mf)
1554 {
1555     return !memcmp(&key->mf, mf, key->len);
1556 }
1557
1558 static inline void
1559 netdev_flow_key_clone(struct netdev_flow_key *dst,
1560                       const struct netdev_flow_key *src)
1561 {
1562     memcpy(dst, src,
1563            offsetof(struct netdev_flow_key, mf) + src->len);
1564 }
1565
1566 /* Slow. */
1567 static void
1568 netdev_flow_key_from_flow(struct netdev_flow_key *dst,
1569                           const struct flow *src)
1570 {
1571     struct dp_packet packet;
1572     uint64_t buf_stub[512 / 8];
1573
1574     dp_packet_use_stub(&packet, buf_stub, sizeof buf_stub);
1575     pkt_metadata_from_flow(&packet.md, src);
1576     flow_compose(&packet, src);
1577     miniflow_extract(&packet, &dst->mf);
1578     dp_packet_uninit(&packet);
1579
1580     dst->len = netdev_flow_key_size(miniflow_n_values(&dst->mf));
1581     dst->hash = 0; /* Not computed yet. */
1582 }
1583
1584 /* Initialize a netdev_flow_key 'mask' from 'match'. */
1585 static inline void
1586 netdev_flow_mask_init(struct netdev_flow_key *mask,
1587                       const struct match *match)
1588 {
1589     const uint64_t *mask_u64 = (const uint64_t *) &match->wc.masks;
1590     uint64_t *dst = miniflow_values(&mask->mf);
1591     struct miniflow maps;
1592     uint64_t map;
1593     uint32_t hash = 0;
1594     int n;
1595
1596     /* Only check masks that make sense for the flow. */
1597     flow_wc_map(&match->flow, &maps);
1598     memset(&mask->mf, 0, sizeof mask->mf);   /* Clear maps. */
1599
1600     map = maps.tnl_map;
1601     while (map) {
1602         uint64_t rm1bit = rightmost_1bit(map);
1603         int i = raw_ctz(map);
1604
1605         if (mask_u64[i]) {
1606             mask->mf.tnl_map |= rm1bit;
1607             *dst++ = mask_u64[i];
1608             hash = hash_add64(hash, mask_u64[i]);
1609         }
1610         map -= rm1bit;
1611     }
1612     mask_u64 += FLOW_TNL_U64S;
1613     map = maps.pkt_map;
1614     while (map) {
1615         uint64_t rm1bit = rightmost_1bit(map);
1616         int i = raw_ctz(map);
1617
1618         if (mask_u64[i]) {
1619             mask->mf.pkt_map |= rm1bit;
1620             *dst++ = mask_u64[i];
1621             hash = hash_add64(hash, mask_u64[i]);
1622         }
1623         map -= rm1bit;
1624     }
1625
1626     hash = hash_add64(hash, mask->mf.tnl_map);
1627     hash = hash_add64(hash, mask->mf.pkt_map);
1628
1629     n = dst - miniflow_get_values(&mask->mf);
1630
1631     mask->hash = hash_finish(hash, n * 8);
1632     mask->len = netdev_flow_key_size(n);
1633 }
1634
1635 /* Initializes 'dst' as a copy of 'flow' masked with 'mask'. */
1636 static inline void
1637 netdev_flow_key_init_masked(struct netdev_flow_key *dst,
1638                             const struct flow *flow,
1639                             const struct netdev_flow_key *mask)
1640 {
1641     uint64_t *dst_u64 = miniflow_values(&dst->mf);
1642     const uint64_t *mask_u64 = miniflow_get_values(&mask->mf);
1643     uint32_t hash = 0;
1644     uint64_t value;
1645
1646     dst->len = mask->len;
1647     dst->mf = mask->mf;   /* Copy maps. */
1648
1649     FLOW_FOR_EACH_IN_MAPS(value, flow, mask->mf) {
1650         *dst_u64 = value & *mask_u64++;
1651         hash = hash_add64(hash, *dst_u64++);
1652     }
1653     dst->hash = hash_finish(hash,
1654                             (dst_u64 - miniflow_get_values(&dst->mf)) * 8);
1655 }
1656
1657 /* Iterate through netdev_flow_key TNL u64 values specified by 'MAPS'. */
1658 #define NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_TNL_MAP(VALUE, KEY, MAPS)   \
1659     MINIFLOW_FOR_EACH_IN_TNL_MAP(VALUE, &(KEY)->mf, MAPS)
1660
1661 /* Iterate through netdev_flow_key PKT u64 values specified by 'MAPS'. */
1662 #define NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_PKT_MAP(VALUE, KEY, MAPS)   \
1663     MINIFLOW_FOR_EACH_IN_PKT_MAP(VALUE, &(KEY)->mf, MAPS)
1664
1665 /* Returns a hash value for the bits of 'key' where there are 1-bits in
1666  * 'mask'. */
1667 static inline uint32_t
1668 netdev_flow_key_hash_in_mask(const struct netdev_flow_key *key,
1669                              const struct netdev_flow_key *mask)
1670 {
1671     const uint64_t *p = miniflow_get_values(&mask->mf);
1672     uint32_t hash = 0;
1673     uint64_t key_u64;
1674
1675     NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_TNL_MAP(key_u64, key, mask->mf) {
1676         hash = hash_add64(hash, key_u64 & *p++);
1677     }
1678     NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_PKT_MAP(key_u64, key, mask->mf) {
1679         hash = hash_add64(hash, key_u64 & *p++);
1680     }
1681
1682     return hash_finish(hash, (p - miniflow_get_values(&mask->mf)) * 8);
1683 }
1684
1685 static inline bool
1686 emc_entry_alive(struct emc_entry *ce)
1687 {
1688     return ce->flow && !ce->flow->dead;
1689 }
1690
1691 static void
1692 emc_clear_entry(struct emc_entry *ce)
1693 {
1694     if (ce->flow) {
1695         dp_netdev_flow_unref(ce->flow);
1696         ce->flow = NULL;
1697     }
1698 }
1699
1700 static inline void
1701 emc_change_entry(struct emc_entry *ce, struct dp_netdev_flow *flow,
1702                  const struct netdev_flow_key *key)
1703 {
1704     if (ce->flow != flow) {
1705         if (ce->flow) {
1706             dp_netdev_flow_unref(ce->flow);
1707         }
1708
1709         if (dp_netdev_flow_ref(flow)) {
1710             ce->flow = flow;
1711         } else {
1712             ce->flow = NULL;
1713         }
1714     }
1715     if (key) {
1716         netdev_flow_key_clone(&ce->key, key);
1717     }
1718 }
1719
1720 static inline void
1721 emc_insert(struct emc_cache *cache, const struct netdev_flow_key *key,
1722            struct dp_netdev_flow *flow)
1723 {
1724     struct emc_entry *to_be_replaced = NULL;
1725     struct emc_entry *current_entry;
1726
1727     EMC_FOR_EACH_POS_WITH_HASH(cache, current_entry, key->hash) {
1728         if (netdev_flow_key_equal(&current_entry->key, key)) {
1729             /* We found the entry with the 'mf' miniflow */
1730             emc_change_entry(current_entry, flow, NULL);
1731             return;
1732         }
1733
1734         /* Replacement policy: put the flow in an empty (not alive) entry, or
1735          * in the first entry where it can be */
1736         if (!to_be_replaced
1737             || (emc_entry_alive(to_be_replaced)
1738                 && !emc_entry_alive(current_entry))
1739             || current_entry->key.hash < to_be_replaced->key.hash) {
1740             to_be_replaced = current_entry;
1741         }
1742     }
1743     /* We didn't find the miniflow in the cache.
1744      * The 'to_be_replaced' entry is where the new flow will be stored */
1745
1746     emc_change_entry(to_be_replaced, flow, key);
1747 }
1748
1749 static inline struct dp_netdev_flow *
1750 emc_lookup(struct emc_cache *cache, const struct netdev_flow_key *key)
1751 {
1752     struct emc_entry *current_entry;
1753
1754     EMC_FOR_EACH_POS_WITH_HASH(cache, current_entry, key->hash) {
1755         if (current_entry->key.hash == key->hash
1756             && emc_entry_alive(current_entry)
1757             && netdev_flow_key_equal_mf(&current_entry->key, &key->mf)) {
1758
1759             /* We found the entry with the 'key->mf' miniflow */
1760             return current_entry->flow;
1761         }
1762     }
1763
1764     return NULL;
1765 }
1766
1767 static struct dp_netdev_flow *
1768 dp_netdev_pmd_lookup_flow(const struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
1769                           const struct netdev_flow_key *key)
1770 {
1771     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1772     struct dpcls_rule *rule;
1773
1774     dpcls_lookup(&pmd->cls, key, &rule, 1);
1775     netdev_flow = dp_netdev_flow_cast(rule);
1776
1777     return netdev_flow;
1778 }
1779
1780 static struct dp_netdev_flow *
1781 dp_netdev_pmd_find_flow(const struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
1782                         const ovs_u128 *ufidp, const struct nlattr *key,
1783                         size_t key_len)
1784 {
1785     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1786     struct flow flow;
1787     ovs_u128 ufid;
1788
1789     /* If a UFID is not provided, determine one based on the key. */
1790     if (!ufidp && key && key_len
1791         && !dpif_netdev_flow_from_nlattrs(key, key_len, &flow)) {
1792         dpif_flow_hash(pmd->dp->dpif, &flow, sizeof flow, &ufid);
1793         ufidp = &ufid;
1794     }
1795
1796     if (ufidp) {
1797         CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (netdev_flow, node, dp_netdev_flow_hash(ufidp),
1798                                  &pmd->flow_table) {
1799             if (ovs_u128_equals(&netdev_flow->ufid, ufidp)) {
1800                 return netdev_flow;
1801             }
1802         }
1803     }
1804
1805     return NULL;
1806 }
1807
1808 static void
1809 get_dpif_flow_stats(const struct dp_netdev_flow *netdev_flow_,
1810                     struct dpif_flow_stats *stats)
1811 {
1812     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1813     unsigned long long n;
1814     long long used;
1815     uint16_t flags;
1816
1817     netdev_flow = CONST_CAST(struct dp_netdev_flow *, netdev_flow_);
1818
1819     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.packet_count, &n);
1820     stats->n_packets = n;
1821     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.byte_count, &n);
1822     stats->n_bytes = n;
1823     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.used, &used);
1824     stats->used = used;
1825     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.tcp_flags, &flags);
1826     stats->tcp_flags = flags;
1827 }
1828
1829 /* Converts to the dpif_flow format, using 'key_buf' and 'mask_buf' for
1830  * storing the netlink-formatted key/mask. 'key_buf' may be the same as
1831  * 'mask_buf'. Actions will be returned without copying, by relying on RCU to
1832  * protect them. */
1833 static void
1834 dp_netdev_flow_to_dpif_flow(const struct dp_netdev_flow *netdev_flow,
1835                             struct ofpbuf *key_buf, struct ofpbuf *mask_buf,
1836                             struct dpif_flow *flow, bool terse)
1837 {
1838     if (terse) {
1839         memset(flow, 0, sizeof *flow);
1840     } else {
1841         struct flow_wildcards wc;
1842         struct dp_netdev_actions *actions;
1843         size_t offset;
1844         struct odp_flow_key_parms odp_parms = {
1845             .flow = &netdev_flow->flow,
1846             .mask = &wc.masks,
1847             .support = dp_netdev_support,
1848         };
1849
1850         miniflow_expand(&netdev_flow->cr.mask->mf, &wc.masks);
1851
1852         /* Key */
1853         offset = key_buf->size;
1854         flow->key = ofpbuf_tail(key_buf);
1855         odp_parms.odp_in_port = netdev_flow->flow.in_port.odp_port;
1856         odp_flow_key_from_flow(&odp_parms, key_buf);
1857         flow->key_len = key_buf->size - offset;
1858
1859         /* Mask */
1860         offset = mask_buf->size;
1861         flow->mask = ofpbuf_tail(mask_buf);
1862         odp_parms.odp_in_port = wc.masks.in_port.odp_port;
1863         odp_parms.key_buf = key_buf;
1864         odp_flow_key_from_mask(&odp_parms, mask_buf);
1865         flow->mask_len = mask_buf->size - offset;
1866
1867         /* Actions */
1868         actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
1869         flow->actions = actions->actions;
1870         flow->actions_len = actions->size;
1871     }
1872
1873     flow->ufid = netdev_flow->ufid;
1874     flow->ufid_present = true;
1875     flow->pmd_id = netdev_flow->pmd_id;
1876     get_dpif_flow_stats(netdev_flow, &flow->stats);
1877 }
1878
1879 static int
1880 dpif_netdev_mask_from_nlattrs(const struct nlattr *key, uint32_t key_len,
1881                               const struct nlattr *mask_key,
1882                               uint32_t mask_key_len, const struct flow *flow,
1883                               struct flow_wildcards *wc)
1884 {
1885     if (mask_key_len) {
1886         enum odp_key_fitness fitness;
1887
1888         fitness = odp_flow_key_to_mask_udpif(mask_key, mask_key_len, key,
1889                                              key_len, &wc->masks, flow);
1890         if (fitness) {
1891             /* This should not happen: it indicates that
1892              * odp_flow_key_from_mask() and odp_flow_key_to_mask()
1893              * disagree on the acceptable form of a mask.  Log the problem
1894              * as an error, with enough details to enable debugging. */
1895             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1896
1897             if (!VLOG_DROP_ERR(&rl)) {
1898                 struct ds s;
1899
1900                 ds_init(&s);
1901                 odp_flow_format(key, key_len, mask_key, mask_key_len, NULL, &s,
1902                                 true);
1903                 VLOG_ERR("internal error parsing flow mask %s (%s)",
1904                          ds_cstr(&s), odp_key_fitness_to_string(fitness));
1905                 ds_destroy(&s);
1906             }
1907
1908             return EINVAL;
1909         }
1910     } else {
1911         flow_wildcards_init_for_packet(wc, flow);
1912     }
1913
1914     return 0;
1915 }
1916
1917 static int
1918 dpif_netdev_flow_from_nlattrs(const struct nlattr *key, uint32_t key_len,
1919                               struct flow *flow)
1920 {
1921     odp_port_t in_port;
1922
1923     if (odp_flow_key_to_flow_udpif(key, key_len, flow)) {
1924         /* This should not happen: it indicates that odp_flow_key_from_flow()
1925          * and odp_flow_key_to_flow() disagree on the acceptable form of a
1926          * flow.  Log the problem as an error, with enough details to enable
1927          * debugging. */
1928         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1929
1930         if (!VLOG_DROP_ERR(&rl)) {
1931             struct ds s;
1932
1933             ds_init(&s);
1934             odp_flow_format(key, key_len, NULL, 0, NULL, &s, true);
1935             VLOG_ERR("internal error parsing flow key %s", ds_cstr(&s));
1936             ds_destroy(&s);
1937         }
1938
1939         return EINVAL;
1940     }
1941
1942     in_port = flow->in_port.odp_port;
1943     if (!is_valid_port_number(in_port) && in_port != ODPP_NONE) {
1944         return EINVAL;
1945     }
1946
1947     return 0;
1948 }
1949
1950 static int
1951 dpif_netdev_flow_get(const struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_get *get)
1952 {
1953     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
1954     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
1955     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
1956     unsigned pmd_id = get->pmd_id == PMD_ID_NULL
1957                       ? NON_PMD_CORE_ID : get->pmd_id;
1958     int error = 0;
1959
1960     pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, pmd_id);
1961     if (!pmd) {
1962         return EINVAL;
1963     }
1964
1965     netdev_flow = dp_netdev_pmd_find_flow(pmd, get->ufid, get->key,
1966                                           get->key_len);
1967     if (netdev_flow) {
1968         dp_netdev_flow_to_dpif_flow(netdev_flow, get->buffer, get->buffer,
1969                                     get->flow, false);
1970     } else {
1971         error = ENOENT;
1972     }
1973     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
1974
1975
1976     return error;
1977 }
1978
1979 static struct dp_netdev_flow *
1980 dp_netdev_flow_add(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
1981                    struct match *match, const ovs_u128 *ufid,
1982                    const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
1983     OVS_REQUIRES(pmd->flow_mutex)
1984 {
1985     struct dp_netdev_flow *flow;
1986     struct netdev_flow_key mask;
1987
1988     netdev_flow_mask_init(&mask, match);
1989     /* Make sure wc does not have metadata. */
1990     ovs_assert(!(mask.mf.pkt_map
1991                  & (MINIFLOW_PKT_MAP(metadata) | MINIFLOW_PKT_MAP(regs))));
1992
1993     /* Do not allocate extra space. */
1994     flow = xmalloc(sizeof *flow - sizeof flow->cr.flow.mf + mask.len);
1995     memset(&flow->stats, 0, sizeof flow->stats);
1996     flow->dead = false;
1997     flow->batch = NULL;
1998     *CONST_CAST(unsigned *, &flow->pmd_id) = pmd->core_id;
1999     *CONST_CAST(struct flow *, &flow->flow) = match->flow;
2000     *CONST_CAST(ovs_u128 *, &flow->ufid) = *ufid;
2001     ovs_refcount_init(&flow->ref_cnt);
2002     ovsrcu_set(&flow->actions, dp_netdev_actions_create(actions, actions_len));
2003
2004     netdev_flow_key_init_masked(&flow->cr.flow, &match->flow, &mask);
2005     dpcls_insert(&pmd->cls, &flow->cr, &mask);
2006
2007     cmap_insert(&pmd->flow_table, CONST_CAST(struct cmap_node *, &flow->node),
2008                 dp_netdev_flow_hash(&flow->ufid));
2009
2010     if (OVS_UNLIKELY(VLOG_IS_DBG_ENABLED())) {
2011         struct match match;
2012         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2013
2014         match.flow = flow->flow;
2015         miniflow_expand(&flow->cr.mask->mf, &match.wc.masks);
2016
2017         ds_put_cstr(&ds, "flow_add: ");
2018         odp_format_ufid(ufid, &ds);
2019         ds_put_cstr(&ds, " ");
2020         match_format(&match, &ds, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
2021         ds_put_cstr(&ds, ", actions:");
2022         format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
2023
2024         VLOG_DBG_RL(&upcall_rl, "%s", ds_cstr(&ds));
2025
2026         ds_destroy(&ds);
2027     }
2028
2029     return flow;
2030 }
2031
2032 static int
2033 dpif_netdev_flow_put(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_put *put)
2034 {
2035     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2036     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
2037     struct netdev_flow_key key;
2038     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2039     struct match match;
2040     ovs_u128 ufid;
2041     unsigned pmd_id = put->pmd_id == PMD_ID_NULL
2042                       ? NON_PMD_CORE_ID : put->pmd_id;
2043     int error;
2044
2045     error = dpif_netdev_flow_from_nlattrs(put->key, put->key_len, &match.flow);
2046     if (error) {
2047         return error;
2048     }
2049     error = dpif_netdev_mask_from_nlattrs(put->key, put->key_len,
2050                                           put->mask, put->mask_len,
2051                                           &match.flow, &match.wc);
2052     if (error) {
2053         return error;
2054     }
2055
2056     pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, pmd_id);
2057     if (!pmd) {
2058         return EINVAL;
2059     }
2060
2061     /* Must produce a netdev_flow_key for lookup.
2062      * This interface is no longer performance critical, since it is not used
2063      * for upcall processing any more. */
2064     netdev_flow_key_from_flow(&key, &match.flow);
2065
2066     if (put->ufid) {
2067         ufid = *put->ufid;
2068     } else {
2069         dpif_flow_hash(dpif, &match.flow, sizeof match.flow, &ufid);
2070     }
2071
2072     ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
2073     netdev_flow = dp_netdev_pmd_lookup_flow(pmd, &key);
2074     if (!netdev_flow) {
2075         if (put->flags & DPIF_FP_CREATE) {
2076             if (cmap_count(&pmd->flow_table) < MAX_FLOWS) {
2077                 if (put->stats) {
2078                     memset(put->stats, 0, sizeof *put->stats);
2079                 }
2080                 dp_netdev_flow_add(pmd, &match, &ufid, put->actions,
2081                                    put->actions_len);
2082                 error = 0;
2083             } else {
2084                 error = EFBIG;
2085             }
2086         } else {
2087             error = ENOENT;
2088         }
2089     } else {
2090         if (put->flags & DPIF_FP_MODIFY
2091             && flow_equal(&match.flow, &netdev_flow->flow)) {
2092             struct dp_netdev_actions *new_actions;
2093             struct dp_netdev_actions *old_actions;
2094
2095             new_actions = dp_netdev_actions_create(put->actions,
2096                                                    put->actions_len);
2097
2098             old_actions = dp_netdev_flow_get_actions(netdev_flow);
2099             ovsrcu_set(&netdev_flow->actions, new_actions);
2100
2101             if (put->stats) {
2102                 get_dpif_flow_stats(netdev_flow, put->stats);
2103             }
2104             if (put->flags & DPIF_FP_ZERO_STATS) {
2105                 /* XXX: The userspace datapath uses thread local statistics
2106                  * (for flows), which should be updated only by the owning
2107                  * thread.  Since we cannot write on stats memory here,
2108                  * we choose not to support this flag.  Please note:
2109                  * - This feature is currently used only by dpctl commands with
2110                  *   option --clear.
2111                  * - Should the need arise, this operation can be implemented
2112                  *   by keeping a base value (to be update here) for each
2113                  *   counter, and subtracting it before outputting the stats */
2114                 error = EOPNOTSUPP;
2115             }
2116
2117             ovsrcu_postpone(dp_netdev_actions_free, old_actions);
2118         } else if (put->flags & DPIF_FP_CREATE) {
2119             error = EEXIST;
2120         } else {
2121             /* Overlapping flow. */
2122             error = EINVAL;
2123         }
2124     }
2125     ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
2126     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2127
2128     return error;
2129 }
2130
2131 static int
2132 dpif_netdev_flow_del(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_del *del)
2133 {
2134     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2135     struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
2136     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2137     unsigned pmd_id = del->pmd_id == PMD_ID_NULL
2138                       ? NON_PMD_CORE_ID : del->pmd_id;
2139     int error = 0;
2140
2141     pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, pmd_id);
2142     if (!pmd) {
2143         return EINVAL;
2144     }
2145
2146     ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
2147     netdev_flow = dp_netdev_pmd_find_flow(pmd, del->ufid, del->key,
2148                                           del->key_len);
2149     if (netdev_flow) {
2150         if (del->stats) {
2151             get_dpif_flow_stats(netdev_flow, del->stats);
2152         }
2153         dp_netdev_pmd_remove_flow(pmd, netdev_flow);
2154     } else {
2155         error = ENOENT;
2156     }
2157     ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
2158     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2159
2160     return error;
2161 }
2162
2163 struct dpif_netdev_flow_dump {
2164     struct dpif_flow_dump up;
2165     struct cmap_position poll_thread_pos;
2166     struct cmap_position flow_pos;
2167     struct dp_netdev_pmd_thread *cur_pmd;
2168     int status;
2169     struct ovs_mutex mutex;
2170 };
2171
2172 static struct dpif_netdev_flow_dump *
2173 dpif_netdev_flow_dump_cast(struct dpif_flow_dump *dump)
2174 {
2175     return CONTAINER_OF(dump, struct dpif_netdev_flow_dump, up);
2176 }
2177
2178 static struct dpif_flow_dump *
2179 dpif_netdev_flow_dump_create(const struct dpif *dpif_, bool terse)
2180 {
2181     struct dpif_netdev_flow_dump *dump;
2182
2183     dump = xzalloc(sizeof *dump);
2184     dpif_flow_dump_init(&dump->up, dpif_);
2185     dump->up.terse = terse;
2186     ovs_mutex_init(&dump->mutex);
2187
2188     return &dump->up;
2189 }
2190
2191 static int
2192 dpif_netdev_flow_dump_destroy(struct dpif_flow_dump *dump_)
2193 {
2194     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = dpif_netdev_flow_dump_cast(dump_);
2195
2196     ovs_mutex_destroy(&dump->mutex);
2197     free(dump);
2198     return 0;
2199 }
2200
2201 struct dpif_netdev_flow_dump_thread {
2202     struct dpif_flow_dump_thread up;
2203     struct dpif_netdev_flow_dump *dump;
2204     struct odputil_keybuf keybuf[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
2205     struct odputil_keybuf maskbuf[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
2206 };
2207
2208 static struct dpif_netdev_flow_dump_thread *
2209 dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(struct dpif_flow_dump_thread *thread)
2210 {
2211     return CONTAINER_OF(thread, struct dpif_netdev_flow_dump_thread, up);
2212 }
2213
2214 static struct dpif_flow_dump_thread *
2215 dpif_netdev_flow_dump_thread_create(struct dpif_flow_dump *dump_)
2216 {
2217     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = dpif_netdev_flow_dump_cast(dump_);
2218     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread;
2219
2220     thread = xmalloc(sizeof *thread);
2221     dpif_flow_dump_thread_init(&thread->up, &dump->up);
2222     thread->dump = dump;
2223     return &thread->up;
2224 }
2225
2226 static void
2227 dpif_netdev_flow_dump_thread_destroy(struct dpif_flow_dump_thread *thread_)
2228 {
2229     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread
2230         = dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(thread_);
2231
2232     free(thread);
2233 }
2234
2235 static int
2236 dpif_netdev_flow_dump_next(struct dpif_flow_dump_thread *thread_,
2237                            struct dpif_flow *flows, int max_flows)
2238 {
2239     struct dpif_netdev_flow_dump_thread *thread
2240         = dpif_netdev_flow_dump_thread_cast(thread_);
2241     struct dpif_netdev_flow_dump *dump = thread->dump;
2242     struct dp_netdev_flow *netdev_flows[FLOW_DUMP_MAX_BATCH];
2243     int n_flows = 0;
2244     int i;
2245
2246     ovs_mutex_lock(&dump->mutex);
2247     if (!dump->status) {
2248         struct dpif_netdev *dpif = dpif_netdev_cast(thread->up.dpif);
2249         struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(&dpif->dpif);
2250         struct dp_netdev_pmd_thread *pmd = dump->cur_pmd;
2251         int flow_limit = MIN(max_flows, FLOW_DUMP_MAX_BATCH);
2252
2253         /* First call to dump_next(), extracts the first pmd thread.
2254          * If there is no pmd thread, returns immediately. */
2255         if (!pmd) {
2256             pmd = dp_netdev_pmd_get_next(dp, &dump->poll_thread_pos);
2257             if (!pmd) {
2258                 ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
2259                 return n_flows;
2260
2261             }
2262         }
2263
2264         do {
2265             for (n_flows = 0; n_flows < flow_limit; n_flows++) {
2266                 struct cmap_node *node;
2267
2268                 node = cmap_next_position(&pmd->flow_table, &dump->flow_pos);
2269                 if (!node) {
2270                     break;
2271                 }
2272                 netdev_flows[n_flows] = CONTAINER_OF(node,
2273                                                      struct dp_netdev_flow,
2274                                                      node);
2275             }
2276             /* When finishing dumping the current pmd thread, moves to
2277              * the next. */
2278             if (n_flows < flow_limit) {
2279                 memset(&dump->flow_pos, 0, sizeof dump->flow_pos);
2280                 dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2281                 pmd = dp_netdev_pmd_get_next(dp, &dump->poll_thread_pos);
2282                 if (!pmd) {
2283                     dump->status = EOF;
2284                     break;
2285                 }
2286             }
2287             /* Keeps the reference to next caller. */
2288             dump->cur_pmd = pmd;
2289
2290             /* If the current dump is empty, do not exit the loop, since the
2291              * remaining pmds could have flows to be dumped.  Just dumps again
2292              * on the new 'pmd'. */
2293         } while (!n_flows);
2294     }
2295     ovs_mutex_unlock(&dump->mutex);
2296
2297     for (i = 0; i < n_flows; i++) {
2298         struct odputil_keybuf *maskbuf = &thread->maskbuf[i];
2299         struct odputil_keybuf *keybuf = &thread->keybuf[i];
2300         struct dp_netdev_flow *netdev_flow = netdev_flows[i];
2301         struct dpif_flow *f = &flows[i];
2302         struct ofpbuf key, mask;
2303
2304         ofpbuf_use_stack(&key, keybuf, sizeof *keybuf);
2305         ofpbuf_use_stack(&mask, maskbuf, sizeof *maskbuf);
2306         dp_netdev_flow_to_dpif_flow(netdev_flow, &key, &mask, f,
2307                                     dump->up.terse);
2308     }
2309
2310     return n_flows;
2311 }
2312
2313 static int
2314 dpif_netdev_execute(struct dpif *dpif, struct dpif_execute *execute)
2315     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2316 {
2317     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2318     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2319     struct dp_packet *pp;
2320
2321     if (dp_packet_size(execute->packet) < ETH_HEADER_LEN ||
2322         dp_packet_size(execute->packet) > UINT16_MAX) {
2323         return EINVAL;
2324     }
2325
2326     /* Tries finding the 'pmd'.  If NULL is returned, that means
2327      * the current thread is a non-pmd thread and should use
2328      * dp_netdev_get_pmd(dp, NON_PMD_CORE_ID). */
2329     pmd = ovsthread_getspecific(dp->per_pmd_key);
2330     if (!pmd) {
2331         pmd = dp_netdev_get_pmd(dp, NON_PMD_CORE_ID);
2332     }
2333
2334     /* If the current thread is non-pmd thread, acquires
2335      * the 'non_pmd_mutex'. */
2336     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2337         ovs_mutex_lock(&dp->non_pmd_mutex);
2338         ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
2339     }
2340
2341     pp = execute->packet;
2342     dp_netdev_execute_actions(pmd, &pp, 1, false, execute->actions,
2343                               execute->actions_len);
2344     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2345         dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2346         ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
2347         ovs_mutex_unlock(&dp->non_pmd_mutex);
2348     }
2349
2350     return 0;
2351 }
2352
2353 static void
2354 dpif_netdev_operate(struct dpif *dpif, struct dpif_op **ops, size_t n_ops)
2355 {
2356     size_t i;
2357
2358     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
2359         struct dpif_op *op = ops[i];
2360
2361         switch (op->type) {
2362         case DPIF_OP_FLOW_PUT:
2363             op->error = dpif_netdev_flow_put(dpif, &op->u.flow_put);
2364             break;
2365
2366         case DPIF_OP_FLOW_DEL:
2367             op->error = dpif_netdev_flow_del(dpif, &op->u.flow_del);
2368             break;
2369
2370         case DPIF_OP_EXECUTE:
2371             op->error = dpif_netdev_execute(dpif, &op->u.execute);
2372             break;
2373
2374         case DPIF_OP_FLOW_GET:
2375             op->error = dpif_netdev_flow_get(dpif, &op->u.flow_get);
2376             break;
2377         }
2378     }
2379 }
2380
2381 /* Returns true if the configuration for rx queues or cpu mask
2382  * is changed. */
2383 static bool
2384 pmd_config_changed(const struct dp_netdev *dp, size_t rxqs, const char *cmask)
2385 {
2386     if (dp->n_dpdk_rxqs != rxqs) {
2387         return true;
2388     } else {
2389         if (dp->pmd_cmask != NULL && cmask != NULL) {
2390             return strcmp(dp->pmd_cmask, cmask);
2391         } else {
2392             return (dp->pmd_cmask != NULL || cmask != NULL);
2393         }
2394     }
2395 }
2396
2397 /* Resets pmd threads if the configuration for 'rxq's or cpu mask changes. */
2398 static int
2399 dpif_netdev_pmd_set(struct dpif *dpif, unsigned int n_rxqs, const char *cmask)
2400 {
2401     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2402
2403     if (pmd_config_changed(dp, n_rxqs, cmask)) {
2404         struct dp_netdev_port *port;
2405
2406         dp_netdev_destroy_all_pmds(dp);
2407
2408         CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2409             if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
2410                 int i, err;
2411
2412                 /* Closes the existing 'rxq's. */
2413                 for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2414                     netdev_rxq_close(port->rxq[i]);
2415                     port->rxq[i] = NULL;
2416                 }
2417
2418                 /* Sets the new rx queue config.  */
2419                 err = netdev_set_multiq(port->netdev,
2420                                         ovs_numa_get_n_cores() + 1,
2421                                         n_rxqs);
2422                 if (err && (err != EOPNOTSUPP)) {
2423                     VLOG_ERR("Failed to set dpdk interface %s rx_queue to:"
2424                              " %u", netdev_get_name(port->netdev),
2425                              n_rxqs);
2426                     return err;
2427                 }
2428
2429                 /* If the set_multiq() above succeeds, reopens the 'rxq's. */
2430                 port->rxq = xrealloc(port->rxq, sizeof *port->rxq
2431                                      * netdev_n_rxq(port->netdev));
2432                 for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2433                     netdev_rxq_open(port->netdev, &port->rxq[i], i);
2434                 }
2435             }
2436         }
2437         dp->n_dpdk_rxqs = n_rxqs;
2438
2439         /* Reconfigures the cpu mask. */
2440         ovs_numa_set_cpu_mask(cmask);
2441         free(dp->pmd_cmask);
2442         dp->pmd_cmask = cmask ? xstrdup(cmask) : NULL;
2443
2444         /* Restores the non-pmd. */
2445         dp_netdev_set_nonpmd(dp);
2446         /* Restores all pmd threads. */
2447         dp_netdev_reset_pmd_threads(dp);
2448     }
2449
2450     return 0;
2451 }
2452
2453 static int
2454 dpif_netdev_queue_to_priority(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED,
2455                               uint32_t queue_id, uint32_t *priority)
2456 {
2457     *priority = queue_id;
2458     return 0;
2459 }
2460
2461 \f
2462 /* Creates and returns a new 'struct dp_netdev_actions', whose actions are
2463  * a copy of the 'ofpacts_len' bytes of 'ofpacts'. */
2464 struct dp_netdev_actions *
2465 dp_netdev_actions_create(const struct nlattr *actions, size_t size)
2466 {
2467     struct dp_netdev_actions *netdev_actions;
2468
2469     netdev_actions = xmalloc(sizeof *netdev_actions + size);
2470     memcpy(netdev_actions->actions, actions, size);
2471     netdev_actions->size = size;
2472
2473     return netdev_actions;
2474 }
2475
2476 struct dp_netdev_actions *
2477 dp_netdev_flow_get_actions(const struct dp_netdev_flow *flow)
2478 {
2479     return ovsrcu_get(struct dp_netdev_actions *, &flow->actions);
2480 }
2481
2482 static void
2483 dp_netdev_actions_free(struct dp_netdev_actions *actions)
2484 {
2485     free(actions);
2486 }
2487 \f
2488 static inline unsigned long long
2489 cycles_counter(void)
2490 {
2491 #ifdef DPDK_NETDEV
2492     return rte_get_tsc_cycles();
2493 #else
2494     return 0;
2495 #endif
2496 }
2497
2498 /* Fake mutex to make sure that the calls to cycles_count_* are balanced */
2499 extern struct ovs_mutex cycles_counter_fake_mutex;
2500
2501 /* Start counting cycles.  Must be followed by 'cycles_count_end()' */
2502 static inline void
2503 cycles_count_start(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2504     OVS_ACQUIRES(&cycles_counter_fake_mutex)
2505     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2506 {
2507     pmd->last_cycles = cycles_counter();
2508 }
2509
2510 /* Stop counting cycles and add them to the counter 'type' */
2511 static inline void
2512 cycles_count_end(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2513                  enum pmd_cycles_counter_type type)
2514     OVS_RELEASES(&cycles_counter_fake_mutex)
2515     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2516 {
2517     unsigned long long interval = cycles_counter() - pmd->last_cycles;
2518
2519     non_atomic_ullong_add(&pmd->cycles.n[type], interval);
2520 }
2521
2522 static void
2523 dp_netdev_process_rxq_port(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2524                            struct dp_netdev_port *port,
2525                            struct netdev_rxq *rxq)
2526 {
2527     struct dp_packet *packets[NETDEV_MAX_BURST];
2528     int error, cnt;
2529
2530     cycles_count_start(pmd);
2531     error = netdev_rxq_recv(rxq, packets, &cnt);
2532     cycles_count_end(pmd, PMD_CYCLES_POLLING);
2533     if (!error) {
2534         int i;
2535
2536         *recirc_depth_get() = 0;
2537
2538         /* XXX: initialize md in netdev implementation. */
2539         for (i = 0; i < cnt; i++) {
2540             pkt_metadata_init(&packets[i]->md, port->port_no);
2541         }
2542         cycles_count_start(pmd);
2543         dp_netdev_input(pmd, packets, cnt);
2544         cycles_count_end(pmd, PMD_CYCLES_PROCESSING);
2545     } else if (error != EAGAIN && error != EOPNOTSUPP) {
2546         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2547
2548         VLOG_ERR_RL(&rl, "error receiving data from %s: %s",
2549                     netdev_get_name(port->netdev), ovs_strerror(error));
2550     }
2551 }
2552
2553 /* Return true if needs to revalidate datapath flows. */
2554 static bool
2555 dpif_netdev_run(struct dpif *dpif)
2556 {
2557     struct dp_netdev_port *port;
2558     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2559     struct dp_netdev_pmd_thread *non_pmd = dp_netdev_get_pmd(dp,
2560                                                              NON_PMD_CORE_ID);
2561     uint64_t new_tnl_seq;
2562
2563     ovs_mutex_lock(&dp->non_pmd_mutex);
2564     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2565         if (!netdev_is_pmd(port->netdev)) {
2566             int i;
2567
2568             for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2569                 dp_netdev_process_rxq_port(non_pmd, port, port->rxq[i]);
2570             }
2571         }
2572     }
2573     ovs_mutex_unlock(&dp->non_pmd_mutex);
2574     dp_netdev_pmd_unref(non_pmd);
2575
2576     tnl_arp_cache_run();
2577     new_tnl_seq = seq_read(tnl_conf_seq);
2578
2579     if (dp->last_tnl_conf_seq != new_tnl_seq) {
2580         dp->last_tnl_conf_seq = new_tnl_seq;
2581         return true;
2582     }
2583     return false;
2584 }
2585
2586 static void
2587 dpif_netdev_wait(struct dpif *dpif)
2588 {
2589     struct dp_netdev_port *port;
2590     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2591
2592     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
2593     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2594         if (!netdev_is_pmd(port->netdev)) {
2595             int i;
2596
2597             for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2598                 netdev_rxq_wait(port->rxq[i]);
2599             }
2600         }
2601     }
2602     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
2603     seq_wait(tnl_conf_seq, dp->last_tnl_conf_seq);
2604 }
2605
2606 struct rxq_poll {
2607     struct dp_netdev_port *port;
2608     struct netdev_rxq *rx;
2609 };
2610
2611 static int
2612 pmd_load_queues(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
2613                 struct rxq_poll **ppoll_list, int poll_cnt)
2614 {
2615     struct rxq_poll *poll_list = *ppoll_list;
2616     struct dp_netdev_port *port;
2617     int n_pmds_on_numa, index, i;
2618
2619     /* Simple scheduler for netdev rx polling. */
2620     for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
2621         port_unref(poll_list[i].port);
2622     }
2623
2624     poll_cnt = 0;
2625     n_pmds_on_numa = get_n_pmd_threads_on_numa(pmd->dp, pmd->numa_id);
2626     index = 0;
2627
2628     CMAP_FOR_EACH (port, node, &pmd->dp->ports) {
2629         /* Calls port_try_ref() to prevent the main thread
2630          * from deleting the port. */
2631         if (port_try_ref(port)) {
2632             if (netdev_is_pmd(port->netdev)
2633                 && netdev_get_numa_id(port->netdev) == pmd->numa_id) {
2634                 int i;
2635
2636                 for (i = 0; i < netdev_n_rxq(port->netdev); i++) {
2637                     if ((index % n_pmds_on_numa) == pmd->index) {
2638                         poll_list = xrealloc(poll_list,
2639                                         sizeof *poll_list * (poll_cnt + 1));
2640
2641                         port_ref(port);
2642                         poll_list[poll_cnt].port = port;
2643                         poll_list[poll_cnt].rx = port->rxq[i];
2644                         poll_cnt++;
2645                     }
2646                     index++;
2647                 }
2648             }
2649             /* Unrefs the port_try_ref(). */
2650             port_unref(port);
2651         }
2652     }
2653
2654     *ppoll_list = poll_list;
2655     return poll_cnt;
2656 }
2657
2658 static void *
2659 pmd_thread_main(void *f_)
2660 {
2661     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd = f_;
2662     unsigned int lc = 0;
2663     struct rxq_poll *poll_list;
2664     unsigned int port_seq = PMD_INITIAL_SEQ;
2665     int poll_cnt;
2666     int i;
2667
2668     poll_cnt = 0;
2669     poll_list = NULL;
2670
2671     /* Stores the pmd thread's 'pmd' to 'per_pmd_key'. */
2672     ovsthread_setspecific(pmd->dp->per_pmd_key, pmd);
2673     pmd_thread_setaffinity_cpu(pmd->core_id);
2674 reload:
2675     emc_cache_init(&pmd->flow_cache);
2676     poll_cnt = pmd_load_queues(pmd, &poll_list, poll_cnt);
2677
2678     /* List port/core affinity */
2679     for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
2680        VLOG_INFO("Core %d processing port \'%s\'\n", pmd->core_id, netdev_get_name(poll_list[i].port->netdev));
2681     }
2682
2683     /* Signal here to make sure the pmd finishes
2684      * reloading the updated configuration. */
2685     dp_netdev_pmd_reload_done(pmd);
2686
2687     for (;;) {
2688         int i;
2689
2690         for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
2691             dp_netdev_process_rxq_port(pmd, poll_list[i].port, poll_list[i].rx);
2692         }
2693
2694         if (lc++ > 1024) {
2695             unsigned int seq;
2696
2697             lc = 0;
2698
2699             emc_cache_slow_sweep(&pmd->flow_cache);
2700             coverage_try_clear();
2701             ovsrcu_quiesce();
2702
2703             atomic_read_relaxed(&pmd->change_seq, &seq);
2704             if (seq != port_seq) {
2705                 port_seq = seq;
2706                 break;
2707             }
2708         }
2709     }
2710
2711     emc_cache_uninit(&pmd->flow_cache);
2712
2713     if (!latch_is_set(&pmd->exit_latch)){
2714         goto reload;
2715     }
2716
2717     for (i = 0; i < poll_cnt; i++) {
2718          port_unref(poll_list[i].port);
2719     }
2720
2721     dp_netdev_pmd_reload_done(pmd);
2722
2723     free(poll_list);
2724     return NULL;
2725 }
2726
2727 static void
2728 dp_netdev_disable_upcall(struct dp_netdev *dp)
2729     OVS_ACQUIRES(dp->upcall_rwlock)
2730 {
2731     fat_rwlock_wrlock(&dp->upcall_rwlock);
2732 }
2733
2734 static void
2735 dpif_netdev_disable_upcall(struct dpif *dpif)
2736     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2737 {
2738     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2739     dp_netdev_disable_upcall(dp);
2740 }
2741
2742 static void
2743 dp_netdev_enable_upcall(struct dp_netdev *dp)
2744     OVS_RELEASES(dp->upcall_rwlock)
2745 {
2746     fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
2747 }
2748
2749 static void
2750 dpif_netdev_enable_upcall(struct dpif *dpif)
2751     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
2752 {
2753     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
2754     dp_netdev_enable_upcall(dp);
2755 }
2756
2757 void
2758 dp_netdev_pmd_reload_done(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2759 {
2760     ovs_mutex_lock(&pmd->cond_mutex);
2761     xpthread_cond_signal(&pmd->cond);
2762     ovs_mutex_unlock(&pmd->cond_mutex);
2763 }
2764
2765 /* Finds and refs the dp_netdev_pmd_thread on core 'core_id'.  Returns
2766  * the pointer if succeeds, otherwise, NULL.
2767  *
2768  * Caller must unrefs the returned reference.  */
2769 static struct dp_netdev_pmd_thread *
2770 dp_netdev_get_pmd(struct dp_netdev *dp, unsigned core_id)
2771 {
2772     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2773     const struct cmap_node *pnode;
2774
2775     pnode = cmap_find(&dp->poll_threads, hash_int(core_id, 0));
2776     if (!pnode) {
2777         return NULL;
2778     }
2779     pmd = CONTAINER_OF(pnode, struct dp_netdev_pmd_thread, node);
2780
2781     return dp_netdev_pmd_try_ref(pmd) ? pmd : NULL;
2782 }
2783
2784 /* Sets the 'struct dp_netdev_pmd_thread' for non-pmd threads. */
2785 static void
2786 dp_netdev_set_nonpmd(struct dp_netdev *dp)
2787 {
2788     struct dp_netdev_pmd_thread *non_pmd;
2789
2790     non_pmd = xzalloc(sizeof *non_pmd);
2791     dp_netdev_configure_pmd(non_pmd, dp, 0, NON_PMD_CORE_ID,
2792                             OVS_NUMA_UNSPEC);
2793 }
2794
2795 /* Caller must have valid pointer to 'pmd'. */
2796 static bool
2797 dp_netdev_pmd_try_ref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2798 {
2799     return ovs_refcount_try_ref_rcu(&pmd->ref_cnt);
2800 }
2801
2802 static void
2803 dp_netdev_pmd_unref(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2804 {
2805     if (pmd && ovs_refcount_unref(&pmd->ref_cnt) == 1) {
2806         ovsrcu_postpone(dp_netdev_destroy_pmd, pmd);
2807     }
2808 }
2809
2810 /* Given cmap position 'pos', tries to ref the next node.  If try_ref()
2811  * fails, keeps checking for next node until reaching the end of cmap.
2812  *
2813  * Caller must unrefs the returned reference. */
2814 static struct dp_netdev_pmd_thread *
2815 dp_netdev_pmd_get_next(struct dp_netdev *dp, struct cmap_position *pos)
2816 {
2817     struct dp_netdev_pmd_thread *next;
2818
2819     do {
2820         struct cmap_node *node;
2821
2822         node = cmap_next_position(&dp->poll_threads, pos);
2823         next = node ? CONTAINER_OF(node, struct dp_netdev_pmd_thread, node)
2824             : NULL;
2825     } while (next && !dp_netdev_pmd_try_ref(next));
2826
2827     return next;
2828 }
2829
2830 static int
2831 core_id_to_qid(unsigned core_id)
2832 {
2833     if (core_id != NON_PMD_CORE_ID) {
2834         return core_id;
2835     } else {
2836         return ovs_numa_get_n_cores();
2837     }
2838 }
2839
2840 /* Configures the 'pmd' based on the input argument. */
2841 static void
2842 dp_netdev_configure_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, struct dp_netdev *dp,
2843                         int index, unsigned core_id, int numa_id)
2844 {
2845     pmd->dp = dp;
2846     pmd->index = index;
2847     pmd->core_id = core_id;
2848     pmd->tx_qid = core_id_to_qid(core_id);
2849     pmd->numa_id = numa_id;
2850
2851     ovs_refcount_init(&pmd->ref_cnt);
2852     latch_init(&pmd->exit_latch);
2853     atomic_init(&pmd->change_seq, PMD_INITIAL_SEQ);
2854     xpthread_cond_init(&pmd->cond, NULL);
2855     ovs_mutex_init(&pmd->cond_mutex);
2856     ovs_mutex_init(&pmd->flow_mutex);
2857     dpcls_init(&pmd->cls);
2858     cmap_init(&pmd->flow_table);
2859     /* init the 'flow_cache' since there is no
2860      * actual thread created for NON_PMD_CORE_ID. */
2861     if (core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2862         emc_cache_init(&pmd->flow_cache);
2863     }
2864     cmap_insert(&dp->poll_threads, CONST_CAST(struct cmap_node *, &pmd->node),
2865                 hash_int(core_id, 0));
2866 }
2867
2868 static void
2869 dp_netdev_destroy_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2870 {
2871     dp_netdev_pmd_flow_flush(pmd);
2872     dpcls_destroy(&pmd->cls);
2873     cmap_destroy(&pmd->flow_table);
2874     ovs_mutex_destroy(&pmd->flow_mutex);
2875     latch_destroy(&pmd->exit_latch);
2876     xpthread_cond_destroy(&pmd->cond);
2877     ovs_mutex_destroy(&pmd->cond_mutex);
2878     free(pmd);
2879 }
2880
2881 /* Stops the pmd thread, removes it from the 'dp->poll_threads',
2882  * and unrefs the struct. */
2883 static void
2884 dp_netdev_del_pmd(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd)
2885 {
2886     /* Uninit the 'flow_cache' since there is
2887      * no actual thread uninit it for NON_PMD_CORE_ID. */
2888     if (pmd->core_id == NON_PMD_CORE_ID) {
2889         emc_cache_uninit(&pmd->flow_cache);
2890     } else {
2891         latch_set(&pmd->exit_latch);
2892         dp_netdev_reload_pmd__(pmd);
2893         ovs_numa_unpin_core(pmd->core_id);
2894         xpthread_join(pmd->thread, NULL);
2895     }
2896     cmap_remove(&pmd->dp->poll_threads, &pmd->node, hash_int(pmd->core_id, 0));
2897     dp_netdev_pmd_unref(pmd);
2898 }
2899
2900 /* Destroys all pmd threads. */
2901 static void
2902 dp_netdev_destroy_all_pmds(struct dp_netdev *dp)
2903 {
2904     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2905
2906     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
2907         dp_netdev_del_pmd(pmd);
2908     }
2909 }
2910
2911 /* Deletes all pmd threads on numa node 'numa_id'. */
2912 static void
2913 dp_netdev_del_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
2914 {
2915     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
2916
2917     CMAP_FOR_EACH (pmd, node, &dp->poll_threads) {
2918         if (pmd->numa_id == numa_id) {
2919             dp_netdev_del_pmd(pmd);
2920         }
2921     }
2922 }
2923
2924 /* Checks the numa node id of 'netdev' and starts pmd threads for
2925  * the numa node. */
2926 static void
2927 dp_netdev_set_pmds_on_numa(struct dp_netdev *dp, int numa_id)
2928 {
2929     int n_pmds;
2930
2931     if (!ovs_numa_numa_id_is_valid(numa_id)) {
2932         VLOG_ERR("Cannot create pmd threads due to numa id (%d)"
2933                  "invalid", numa_id);
2934         return ;
2935     }
2936
2937     n_pmds = get_n_pmd_threads_on_numa(dp, numa_id);
2938
2939     /* If there are already pmd threads created for the numa node
2940      * in which 'netdev' is on, do nothing.  Else, creates the
2941      * pmd threads for the numa node. */
2942     if (!n_pmds) {
2943         int can_have, n_unpinned, i;
2944         struct dp_netdev_pmd_thread **pmds;
2945
2946         n_unpinned = ovs_numa_get_n_unpinned_cores_on_numa(numa_id);
2947         if (!n_unpinned) {
2948             VLOG_ERR("Cannot create pmd threads due to out of unpinned "
2949                      "cores on numa node");
2950             return;
2951         }
2952
2953         /* If cpu mask is specified, uses all unpinned cores, otherwise
2954          * tries creating NR_PMD_THREADS pmd threads. */
2955         can_have = dp->pmd_cmask ? n_unpinned : MIN(n_unpinned, NR_PMD_THREADS);
2956         pmds = xzalloc(can_have * sizeof *pmds);
2957         for (i = 0; i < can_have; i++) {
2958             unsigned core_id = ovs_numa_get_unpinned_core_on_numa(numa_id);
2959             pmds[i] = xzalloc(sizeof **pmds);
2960             dp_netdev_configure_pmd(pmds[i], dp, i, core_id, numa_id);
2961         }
2962         /* The pmd thread code needs to see all the others configured pmd
2963          * threads on the same numa node.  That's why we call
2964          * 'dp_netdev_configure_pmd()' on all the threads and then we actually
2965          * start them. */
2966         for (i = 0; i < can_have; i++) {
2967             /* Each thread will distribute all devices rx-queues among
2968              * themselves. */
2969             pmds[i]->thread = ovs_thread_create("pmd", pmd_thread_main, pmds[i]);
2970         }
2971         free(pmds);
2972         VLOG_INFO("Created %d pmd threads on numa node %d", can_have, numa_id);
2973     }
2974 }
2975
2976 \f
2977 /* Called after pmd threads config change.  Restarts pmd threads with
2978  * new configuration. */
2979 static void
2980 dp_netdev_reset_pmd_threads(struct dp_netdev *dp)
2981 {
2982     struct dp_netdev_port *port;
2983
2984     CMAP_FOR_EACH (port, node, &dp->ports) {
2985         if (netdev_is_pmd(port->netdev)) {
2986             int numa_id = netdev_get_numa_id(port->netdev);
2987
2988             dp_netdev_set_pmds_on_numa(dp, numa_id);
2989         }
2990     }
2991 }
2992
2993 static char *
2994 dpif_netdev_get_datapath_version(void)
2995 {
2996      return xstrdup("<built-in>");
2997 }
2998
2999 static void
3000 dp_netdev_flow_used(struct dp_netdev_flow *netdev_flow, int cnt, int size,
3001                     uint16_t tcp_flags, long long now)
3002 {
3003     uint16_t flags;
3004
3005     atomic_store_relaxed(&netdev_flow->stats.used, now);
3006     non_atomic_ullong_add(&netdev_flow->stats.packet_count, cnt);
3007     non_atomic_ullong_add(&netdev_flow->stats.byte_count, size);
3008     atomic_read_relaxed(&netdev_flow->stats.tcp_flags, &flags);
3009     flags |= tcp_flags;
3010     atomic_store_relaxed(&netdev_flow->stats.tcp_flags, flags);
3011 }
3012
3013 static void
3014 dp_netdev_count_packet(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3015                        enum dp_stat_type type, int cnt)
3016 {
3017     non_atomic_ullong_add(&pmd->stats.n[type], cnt);
3018 }
3019
3020 static int
3021 dp_netdev_upcall(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, struct dp_packet *packet_,
3022                  struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc, ovs_u128 *ufid,
3023                  enum dpif_upcall_type type, const struct nlattr *userdata,
3024                  struct ofpbuf *actions, struct ofpbuf *put_actions)
3025 {
3026     struct dp_netdev *dp = pmd->dp;
3027     struct flow_tnl orig_tunnel;
3028     int err;
3029
3030     if (OVS_UNLIKELY(!dp->upcall_cb)) {
3031         return ENODEV;
3032     }
3033
3034     /* Upcall processing expects the Geneve options to be in the translated
3035      * format but we need to retain the raw format for datapath use. */
3036     orig_tunnel.flags = flow->tunnel.flags;
3037     if (flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_F_UDPIF) {
3038         orig_tunnel.metadata.present.len = flow->tunnel.metadata.present.len;
3039         memcpy(orig_tunnel.metadata.opts.gnv, flow->tunnel.metadata.opts.gnv,
3040                flow->tunnel.metadata.present.len);
3041         err = tun_metadata_from_geneve_udpif(&orig_tunnel, &orig_tunnel,
3042                                              &flow->tunnel);
3043         if (err) {
3044             return err;
3045         }
3046     }
3047
3048     if (OVS_UNLIKELY(!VLOG_DROP_DBG(&upcall_rl))) {
3049         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
3050         char *packet_str;
3051         struct ofpbuf key;
3052         struct odp_flow_key_parms odp_parms = {
3053             .flow = flow,
3054             .mask = &wc->masks,
3055             .odp_in_port = flow->in_port.odp_port,
3056             .support = dp_netdev_support,
3057         };
3058
3059         ofpbuf_init(&key, 0);
3060         odp_flow_key_from_flow(&odp_parms, &key);
3061         packet_str = ofp_packet_to_string(dp_packet_data(packet_),
3062                                           dp_packet_size(packet_));
3063
3064         odp_flow_key_format(key.data, key.size, &ds);
3065
3066         VLOG_DBG("%s: %s upcall:\n%s\n%s", dp->name,
3067                  dpif_upcall_type_to_string(type), ds_cstr(&ds), packet_str);
3068
3069         ofpbuf_uninit(&key);
3070         free(packet_str);
3071
3072         ds_destroy(&ds);
3073     }
3074
3075     err = dp->upcall_cb(packet_, flow, ufid, pmd->core_id, type, userdata,
3076                         actions, wc, put_actions, dp->upcall_aux);
3077     if (err && err != ENOSPC) {
3078         return err;
3079     }
3080
3081     /* Translate tunnel metadata masks to datapath format. */
3082     if (wc) {
3083         if (wc->masks.tunnel.metadata.present.map) {
3084             struct geneve_opt opts[GENEVE_TOT_OPT_SIZE /
3085                                    sizeof(struct geneve_opt)];
3086
3087             tun_metadata_to_geneve_udpif_mask(&flow->tunnel,
3088                                               &wc->masks.tunnel,
3089                                               orig_tunnel.metadata.opts.gnv,
3090                                               orig_tunnel.metadata.present.len,
3091                                               opts);
3092
3093             memset(&wc->masks.tunnel.metadata, 0,
3094                    sizeof wc->masks.tunnel.metadata);
3095             memcpy(&wc->masks.tunnel.metadata.opts.gnv, opts,
3096                    orig_tunnel.metadata.present.len);
3097         }
3098         wc->masks.tunnel.metadata.present.len = 0xff;
3099     }
3100
3101     /* Restore tunnel metadata. We need to use the saved options to ensure
3102      * that any unknown options are not lost. The generated mask will have
3103      * the same structure, matching on types and lengths but wildcarding
3104      * option data we don't care about. */
3105     if (orig_tunnel.flags & FLOW_TNL_F_UDPIF) {
3106         memcpy(&flow->tunnel.metadata.opts.gnv, orig_tunnel.metadata.opts.gnv,
3107                orig_tunnel.metadata.present.len);
3108         flow->tunnel.metadata.present.len = orig_tunnel.metadata.present.len;
3109         flow->tunnel.flags |= FLOW_TNL_F_UDPIF;
3110     }
3111
3112     return err;
3113 }
3114
3115 static inline uint32_t
3116 dpif_netdev_packet_get_rss_hash(struct dp_packet *packet,
3117                                 const struct miniflow *mf)
3118 {
3119     uint32_t hash, recirc_depth;
3120
3121     hash = dp_packet_get_rss_hash(packet);
3122     if (OVS_UNLIKELY(!hash)) {
3123         hash = miniflow_hash_5tuple(mf, 0);
3124         dp_packet_set_rss_hash(packet, hash);
3125     }
3126
3127     /* The RSS hash must account for the recirculation depth to avoid
3128      * collisions in the exact match cache */
3129     recirc_depth = *recirc_depth_get_unsafe();
3130     if (OVS_UNLIKELY(recirc_depth)) {
3131         hash = hash_finish(hash, recirc_depth);
3132         dp_packet_set_rss_hash(packet, hash);
3133     }
3134     return hash;
3135 }
3136
3137 struct packet_batch {
3138     unsigned int packet_count;
3139     unsigned int byte_count;
3140     uint16_t tcp_flags;
3141
3142     struct dp_netdev_flow *flow;
3143
3144     struct dp_packet *packets[NETDEV_MAX_BURST];
3145 };
3146
3147 static inline void
3148 packet_batch_update(struct packet_batch *batch, struct dp_packet *packet,
3149                     const struct miniflow *mf)
3150 {
3151     batch->tcp_flags |= miniflow_get_tcp_flags(mf);
3152     batch->packets[batch->packet_count++] = packet;
3153     batch->byte_count += dp_packet_size(packet);
3154 }
3155
3156 static inline void
3157 packet_batch_init(struct packet_batch *batch, struct dp_netdev_flow *flow)
3158 {
3159     flow->batch = batch;
3160
3161     batch->flow = flow;
3162     batch->packet_count = 0;
3163     batch->byte_count = 0;
3164     batch->tcp_flags = 0;
3165 }
3166
3167 static inline void
3168 packet_batch_execute(struct packet_batch *batch,
3169                      struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3170                      long long now)
3171 {
3172     struct dp_netdev_actions *actions;
3173     struct dp_netdev_flow *flow = batch->flow;
3174
3175     dp_netdev_flow_used(flow, batch->packet_count, batch->byte_count,
3176                         batch->tcp_flags, now);
3177
3178     actions = dp_netdev_flow_get_actions(flow);
3179
3180     dp_netdev_execute_actions(pmd, batch->packets, batch->packet_count, true,
3181                               actions->actions, actions->size);
3182 }
3183
3184 static inline void
3185 dp_netdev_queue_batches(struct dp_packet *pkt,
3186                         struct dp_netdev_flow *flow, const struct miniflow *mf,
3187                         struct packet_batch *batches, size_t *n_batches)
3188 {
3189     struct packet_batch *batch = flow->batch;
3190
3191     if (OVS_LIKELY(batch)) {
3192         packet_batch_update(batch, pkt, mf);
3193         return;
3194     }
3195
3196     batch = &batches[(*n_batches)++];
3197     packet_batch_init(batch, flow);
3198     packet_batch_update(batch, pkt, mf);
3199 }
3200
3201 static inline void
3202 dp_packet_swap(struct dp_packet **a, struct dp_packet **b)
3203 {
3204     struct dp_packet *tmp = *a;
3205     *a = *b;
3206     *b = tmp;
3207 }
3208
3209 /* Try to process all ('cnt') the 'packets' using only the exact match cache
3210  * 'flow_cache'. If a flow is not found for a packet 'packets[i]', the
3211  * miniflow is copied into 'keys' and the packet pointer is moved at the
3212  * beginning of the 'packets' array.
3213  *
3214  * The function returns the number of packets that needs to be processed in the
3215  * 'packets' array (they have been moved to the beginning of the vector).
3216  */
3217 static inline size_t
3218 emc_processing(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd, struct dp_packet **packets,
3219                size_t cnt, struct netdev_flow_key *keys,
3220                struct packet_batch batches[], size_t *n_batches)
3221 {
3222     struct emc_cache *flow_cache = &pmd->flow_cache;
3223     struct netdev_flow_key key;
3224     size_t i, notfound_cnt = 0;
3225
3226     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3227         struct dp_netdev_flow *flow;
3228
3229         if (OVS_UNLIKELY(dp_packet_size(packets[i]) < ETH_HEADER_LEN)) {
3230             dp_packet_delete(packets[i]);
3231             continue;
3232         }
3233
3234         if (i != cnt - 1) {
3235             /* Prefetch next packet data */
3236             OVS_PREFETCH(dp_packet_data(packets[i+1]));
3237         }
3238
3239         miniflow_extract(packets[i], &key.mf);
3240         key.len = 0; /* Not computed yet. */
3241         key.hash = dpif_netdev_packet_get_rss_hash(packets[i], &key.mf);
3242
3243         flow = emc_lookup(flow_cache, &key);
3244         if (OVS_LIKELY(flow)) {
3245             dp_netdev_queue_batches(packets[i], flow, &key.mf, batches,
3246                                     n_batches);
3247         } else {
3248             if (i != notfound_cnt) {
3249                 dp_packet_swap(&packets[i], &packets[notfound_cnt]);
3250             }
3251
3252             keys[notfound_cnt++] = key;
3253         }
3254     }
3255
3256     dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_EXACT_HIT, cnt - notfound_cnt);
3257
3258     return notfound_cnt;
3259 }
3260
3261 static inline void
3262 fast_path_processing(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3263                      struct dp_packet **packets, size_t cnt,
3264                      struct netdev_flow_key *keys,
3265                      struct packet_batch batches[], size_t *n_batches)
3266 {
3267 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
3268     const size_t PKT_ARRAY_SIZE = cnt;
3269 #else
3270     /* Sparse or MSVC doesn't like variable length array. */
3271     enum { PKT_ARRAY_SIZE = NETDEV_MAX_BURST };
3272 #endif
3273     struct dpcls_rule *rules[PKT_ARRAY_SIZE];
3274     struct dp_netdev *dp = pmd->dp;
3275     struct emc_cache *flow_cache = &pmd->flow_cache;
3276     int miss_cnt = 0, lost_cnt = 0;
3277     bool any_miss;
3278     size_t i;
3279
3280     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3281         /* Key length is needed in all the cases, hash computed on demand. */
3282         keys[i].len = netdev_flow_key_size(miniflow_n_values(&keys[i].mf));
3283     }
3284     any_miss = !dpcls_lookup(&pmd->cls, keys, rules, cnt);
3285     if (OVS_UNLIKELY(any_miss) && !fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock)) {
3286         uint64_t actions_stub[512 / 8], slow_stub[512 / 8];
3287         struct ofpbuf actions, put_actions;
3288         ovs_u128 ufid;
3289
3290         ofpbuf_use_stub(&actions, actions_stub, sizeof actions_stub);
3291         ofpbuf_use_stub(&put_actions, slow_stub, sizeof slow_stub);
3292
3293         for (i = 0; i < cnt; i++) {
3294             struct dp_netdev_flow *netdev_flow;
3295             struct ofpbuf *add_actions;
3296             struct match match;
3297             int error;
3298
3299             if (OVS_LIKELY(rules[i])) {
3300                 continue;
3301             }
3302
3303             /* It's possible that an earlier slow path execution installed
3304              * a rule covering this flow.  In this case, it's a lot cheaper
3305              * to catch it here than execute a miss. */
3306             netdev_flow = dp_netdev_pmd_lookup_flow(pmd, &keys[i]);
3307             if (netdev_flow) {
3308                 rules[i] = &netdev_flow->cr;
3309                 continue;
3310             }
3311
3312             miss_cnt++;
3313
3314             miniflow_expand(&keys[i].mf, &match.flow);
3315
3316             ofpbuf_clear(&actions);
3317             ofpbuf_clear(&put_actions);
3318
3319             dpif_flow_hash(dp->dpif, &match.flow, sizeof match.flow, &ufid);
3320             error = dp_netdev_upcall(pmd, packets[i], &match.flow, &match.wc,
3321                                      &ufid, DPIF_UC_MISS, NULL, &actions,
3322                                      &put_actions);
3323             if (OVS_UNLIKELY(error && error != ENOSPC)) {
3324                 dp_packet_delete(packets[i]);
3325                 lost_cnt++;
3326                 continue;
3327             }
3328
3329             /* We can't allow the packet batching in the next loop to execute
3330              * the actions.  Otherwise, if there are any slow path actions,
3331              * we'll send the packet up twice. */
3332             dp_netdev_execute_actions(pmd, &packets[i], 1, true,
3333                                       actions.data, actions.size);
3334
3335             add_actions = put_actions.size ? &put_actions : &actions;
3336             if (OVS_LIKELY(error != ENOSPC)) {
3337                 /* XXX: There's a race window where a flow covering this packet
3338                  * could have already been installed since we last did the flow
3339                  * lookup before upcall.  This could be solved by moving the
3340                  * mutex lock outside the loop, but that's an awful long time
3341                  * to be locking everyone out of making flow installs.  If we
3342                  * move to a per-core classifier, it would be reasonable. */
3343                 ovs_mutex_lock(&pmd->flow_mutex);
3344                 netdev_flow = dp_netdev_pmd_lookup_flow(pmd, &keys[i]);
3345                 if (OVS_LIKELY(!netdev_flow)) {
3346                     netdev_flow = dp_netdev_flow_add(pmd, &match, &ufid,
3347                                                      add_actions->data,
3348                                                      add_actions->size);
3349                 }
3350                 ovs_mutex_unlock(&pmd->flow_mutex);
3351
3352                 emc_insert(flow_cache, &keys[i], netdev_flow);
3353             }
3354         }
3355
3356         ofpbuf_uninit(&actions);
3357         ofpbuf_uninit(&put_actions);
3358         fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
3359         dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_LOST, lost_cnt);
3360     } else if (OVS_UNLIKELY(any_miss)) {
3361         for (i = 0; i < cnt; i++) {
3362             if (OVS_UNLIKELY(!rules[i])) {
3363                 dp_packet_delete(packets[i]);
3364                 lost_cnt++;
3365                 miss_cnt++;
3366             }
3367         }
3368     }
3369
3370     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3371         struct dp_packet *packet = packets[i];
3372         struct dp_netdev_flow *flow;
3373
3374         if (OVS_UNLIKELY(!rules[i])) {
3375             continue;
3376         }
3377
3378         flow = dp_netdev_flow_cast(rules[i]);
3379
3380         emc_insert(flow_cache, &keys[i], flow);
3381         dp_netdev_queue_batches(packet, flow, &keys[i].mf, batches, n_batches);
3382     }
3383
3384     dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_MASKED_HIT, cnt - miss_cnt);
3385     dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_MISS, miss_cnt);
3386     dp_netdev_count_packet(pmd, DP_STAT_LOST, lost_cnt);
3387 }
3388
3389 static void
3390 dp_netdev_input(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3391                 struct dp_packet **packets, int cnt)
3392 {
3393 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
3394     const size_t PKT_ARRAY_SIZE = cnt;
3395 #else
3396     /* Sparse or MSVC doesn't like variable length array. */
3397     enum { PKT_ARRAY_SIZE = NETDEV_MAX_BURST };
3398 #endif
3399     struct netdev_flow_key keys[PKT_ARRAY_SIZE];
3400     struct packet_batch batches[PKT_ARRAY_SIZE];
3401     long long now = time_msec();
3402     size_t newcnt, n_batches, i;
3403
3404     n_batches = 0;
3405     newcnt = emc_processing(pmd, packets, cnt, keys, batches, &n_batches);
3406     if (OVS_UNLIKELY(newcnt)) {
3407         fast_path_processing(pmd, packets, newcnt, keys, batches, &n_batches);
3408     }
3409
3410     for (i = 0; i < n_batches; i++) {
3411         batches[i].flow->batch = NULL;
3412     }
3413
3414     for (i = 0; i < n_batches; i++) {
3415         packet_batch_execute(&batches[i], pmd, now);
3416     }
3417 }
3418
3419 struct dp_netdev_execute_aux {
3420     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd;
3421 };
3422
3423 static void
3424 dpif_netdev_register_upcall_cb(struct dpif *dpif, upcall_callback *cb,
3425                                void *aux)
3426 {
3427     struct dp_netdev *dp = get_dp_netdev(dpif);
3428     dp->upcall_aux = aux;
3429     dp->upcall_cb = cb;
3430 }
3431
3432 static void
3433 dp_netdev_drop_packets(struct dp_packet **packets, int cnt, bool may_steal)
3434 {
3435     if (may_steal) {
3436         int i;
3437
3438         for (i = 0; i < cnt; i++) {
3439             dp_packet_delete(packets[i]);
3440         }
3441     }
3442 }
3443
3444 static int
3445 push_tnl_action(const struct dp_netdev *dp,
3446                    const struct nlattr *attr,
3447                    struct dp_packet **packets, int cnt)
3448 {
3449     struct dp_netdev_port *tun_port;
3450     const struct ovs_action_push_tnl *data;
3451
3452     data = nl_attr_get(attr);
3453
3454     tun_port = dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(data->tnl_port));
3455     if (!tun_port) {
3456         return -EINVAL;
3457     }
3458     netdev_push_header(tun_port->netdev, packets, cnt, data);
3459
3460     return 0;
3461 }
3462
3463 static void
3464 dp_netdev_clone_pkt_batch(struct dp_packet **dst_pkts,
3465                           struct dp_packet **src_pkts, int cnt)
3466 {
3467     int i;
3468
3469     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3470         dst_pkts[i] = dp_packet_clone(src_pkts[i]);
3471     }
3472 }
3473
3474 static void
3475 dp_execute_cb(void *aux_, struct dp_packet **packets, int cnt,
3476               const struct nlattr *a, bool may_steal)
3477     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
3478 {
3479     struct dp_netdev_execute_aux *aux = aux_;
3480     uint32_t *depth = recirc_depth_get();
3481     struct dp_netdev_pmd_thread *pmd = aux->pmd;
3482     struct dp_netdev *dp = pmd->dp;
3483     int type = nl_attr_type(a);
3484     struct dp_netdev_port *p;
3485     int i;
3486
3487     switch ((enum ovs_action_attr)type) {
3488     case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
3489         p = dp_netdev_lookup_port(dp, u32_to_odp(nl_attr_get_u32(a)));
3490         if (OVS_LIKELY(p)) {
3491             netdev_send(p->netdev, pmd->tx_qid, packets, cnt, may_steal);
3492             return;
3493         }
3494         break;
3495
3496     case OVS_ACTION_ATTR_TUNNEL_PUSH:
3497         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
3498             struct dp_packet *tnl_pkt[NETDEV_MAX_BURST];
3499             int err;
3500
3501             if (!may_steal) {
3502                 dp_netdev_clone_pkt_batch(tnl_pkt, packets, cnt);
3503                 packets = tnl_pkt;
3504             }
3505
3506             err = push_tnl_action(dp, a, packets, cnt);
3507             if (!err) {
3508                 (*depth)++;
3509                 dp_netdev_input(pmd, packets, cnt);
3510                 (*depth)--;
3511             } else {
3512                 dp_netdev_drop_packets(tnl_pkt, cnt, !may_steal);
3513             }
3514             return;
3515         }
3516         break;
3517
3518     case OVS_ACTION_ATTR_TUNNEL_POP:
3519         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
3520             odp_port_t portno = u32_to_odp(nl_attr_get_u32(a));
3521
3522             p = dp_netdev_lookup_port(dp, portno);
3523             if (p) {
3524                 struct dp_packet *tnl_pkt[NETDEV_MAX_BURST];
3525                 int err;
3526
3527                 if (!may_steal) {
3528                    dp_netdev_clone_pkt_batch(tnl_pkt, packets, cnt);
3529                    packets = tnl_pkt;
3530                 }
3531
3532                 err = netdev_pop_header(p->netdev, packets, cnt);
3533                 if (!err) {
3534
3535                     for (i = 0; i < cnt; i++) {
3536                         packets[i]->md.in_port.odp_port = portno;
3537                     }
3538
3539                     (*depth)++;
3540                     dp_netdev_input(pmd, packets, cnt);
3541                     (*depth)--;
3542                 } else {
3543                     dp_netdev_drop_packets(tnl_pkt, cnt, !may_steal);
3544                 }
3545                 return;
3546             }
3547         }
3548         break;
3549
3550     case OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE:
3551         if (!fat_rwlock_tryrdlock(&dp->upcall_rwlock)) {
3552             const struct nlattr *userdata;
3553             struct ofpbuf actions;
3554             struct flow flow;
3555             ovs_u128 ufid;
3556
3557             userdata = nl_attr_find_nested(a, OVS_USERSPACE_ATTR_USERDATA);
3558             ofpbuf_init(&actions, 0);
3559
3560             for (i = 0; i < cnt; i++) {
3561                 int error;
3562
3563                 ofpbuf_clear(&actions);
3564
3565                 flow_extract(packets[i], &flow);
3566                 dpif_flow_hash(dp->dpif, &flow, sizeof flow, &ufid);
3567                 error = dp_netdev_upcall(pmd, packets[i], &flow, NULL, &ufid,
3568                                          DPIF_UC_ACTION, userdata,&actions,
3569                                          NULL);
3570                 if (!error || error == ENOSPC) {
3571                     dp_netdev_execute_actions(pmd, &packets[i], 1, may_steal,
3572                                               actions.data, actions.size);
3573                 } else if (may_steal) {
3574                     dp_packet_delete(packets[i]);
3575                 }
3576             }
3577             ofpbuf_uninit(&actions);
3578             fat_rwlock_unlock(&dp->upcall_rwlock);
3579
3580             return;
3581         }
3582         break;
3583
3584     case OVS_ACTION_ATTR_RECIRC:
3585         if (*depth < MAX_RECIRC_DEPTH) {
3586             struct dp_packet *recirc_pkts[NETDEV_MAX_BURST];
3587
3588             if (!may_steal) {
3589                dp_netdev_clone_pkt_batch(recirc_pkts, packets, cnt);
3590                packets = recirc_pkts;
3591             }
3592
3593             for (i = 0; i < cnt; i++) {
3594                 packets[i]->md.recirc_id = nl_attr_get_u32(a);
3595             }
3596
3597             (*depth)++;
3598             dp_netdev_input(pmd, packets, cnt);
3599             (*depth)--;
3600
3601             return;
3602         }
3603
3604         VLOG_WARN("Packet dropped. Max recirculation depth exceeded.");
3605         break;
3606
3607     case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
3608     case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
3609     case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_MPLS:
3610     case OVS_ACTION_ATTR_POP_MPLS:
3611     case OVS_ACTION_ATTR_SET:
3612     case OVS_ACTION_ATTR_SET_MASKED:
3613     case OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE:
3614     case OVS_ACTION_ATTR_HASH:
3615     case OVS_ACTION_ATTR_UNSPEC:
3616     case __OVS_ACTION_ATTR_MAX:
3617         OVS_NOT_REACHED();
3618     }
3619
3620     dp_netdev_drop_packets(packets, cnt, may_steal);
3621 }
3622
3623 static void
3624 dp_netdev_execute_actions(struct dp_netdev_pmd_thread *pmd,
3625                           struct dp_packet **packets, int cnt,
3626                           bool may_steal,
3627                           const struct nlattr *actions, size_t actions_len)
3628 {
3629     struct dp_netdev_execute_aux aux = { pmd };
3630
3631     odp_execute_actions(&aux, packets, cnt, may_steal, actions,
3632                         actions_len, dp_execute_cb);
3633 }
3634
3635 const struct dpif_class dpif_netdev_class = {
3636     "netdev",
3637     dpif_netdev_init,
3638     dpif_netdev_enumerate,
3639     dpif_netdev_port_open_type,
3640     dpif_netdev_open,
3641     dpif_netdev_close,
3642     dpif_netdev_destroy,
3643     dpif_netdev_run,
3644     dpif_netdev_wait,
3645     dpif_netdev_get_stats,
3646     dpif_netdev_port_add,
3647     dpif_netdev_port_del,
3648     dpif_netdev_port_query_by_number,
3649     dpif_netdev_port_query_by_name,
3650     NULL,                       /* port_get_pid */
3651     dpif_netdev_port_dump_start,
3652     dpif_netdev_port_dump_next,
3653     dpif_netdev_port_dump_done,
3654     dpif_netdev_port_poll,
3655     dpif_netdev_port_poll_wait,
3656     dpif_netdev_flow_flush,
3657     dpif_netdev_flow_dump_create,
3658     dpif_netdev_flow_dump_destroy,
3659     dpif_netdev_flow_dump_thread_create,
3660     dpif_netdev_flow_dump_thread_destroy,
3661     dpif_netdev_flow_dump_next,
3662     dpif_netdev_operate,
3663     NULL,                       /* recv_set */
3664     NULL,                       /* handlers_set */
3665     dpif_netdev_pmd_set,
3666     dpif_netdev_queue_to_priority,
3667     NULL,                       /* recv */
3668     NULL,                       /* recv_wait */
3669     NULL,                       /* recv_purge */
3670     dpif_netdev_register_upcall_cb,
3671     dpif_netdev_enable_upcall,
3672     dpif_netdev_disable_upcall,
3673     dpif_netdev_get_datapath_version,
3674 };
3675
3676 static void
3677 dpif_dummy_change_port_number(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
3678                               const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
3679 {
3680     struct dp_netdev_port *old_port;
3681     struct dp_netdev_port *new_port;
3682     struct dp_netdev *dp;
3683     odp_port_t port_no;
3684
3685     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
3686     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, argv[1]);
3687     if (!dp || !dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class)) {
3688         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
3689         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown datapath or not a dummy");
3690         return;
3691     }
3692     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
3693     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
3694
3695     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
3696     if (get_port_by_name(dp, argv[2], &old_port)) {
3697         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown port");
3698         goto exit;
3699     }
3700
3701     port_no = u32_to_odp(atoi(argv[3]));
3702     if (!port_no || port_no == ODPP_NONE) {
3703         unixctl_command_reply_error(conn, "bad port number");
3704         goto exit;
3705     }
3706     if (dp_netdev_lookup_port(dp, port_no)) {
3707         unixctl_command_reply_error(conn, "port number already in use");
3708         goto exit;
3709     }
3710
3711     /* Remove old port. */
3712     cmap_remove(&dp->ports, &old_port->node, hash_port_no(old_port->port_no));
3713     ovsrcu_postpone(free, old_port);
3714
3715     /* Insert new port (cmap semantics mean we cannot re-insert 'old_port'). */
3716     new_port = xmemdup(old_port, sizeof *old_port);
3717     new_port->port_no = port_no;
3718     cmap_insert(&dp->ports, &new_port->node, hash_port_no(port_no));
3719
3720     seq_change(dp->port_seq);
3721     unixctl_command_reply(conn, NULL);
3722
3723 exit:
3724     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
3725     dp_netdev_unref(dp);
3726 }
3727
3728 static void
3729 dpif_dummy_delete_port(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
3730                        const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
3731 {
3732     struct dp_netdev_port *port;
3733     struct dp_netdev *dp;
3734
3735     ovs_mutex_lock(&dp_netdev_mutex);
3736     dp = shash_find_data(&dp_netdevs, argv[1]);
3737     if (!dp || !dpif_netdev_class_is_dummy(dp->class)) {
3738         ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
3739         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown datapath or not a dummy");
3740         return;
3741     }
3742     ovs_refcount_ref(&dp->ref_cnt);
3743     ovs_mutex_unlock(&dp_netdev_mutex);
3744
3745     ovs_mutex_lock(&dp->port_mutex);
3746     if (get_port_by_name(dp, argv[2], &port)) {
3747         unixctl_command_reply_error(conn, "unknown port");
3748     } else if (port->port_no == ODPP_LOCAL) {
3749         unixctl_command_reply_error(conn, "can't delete local port");
3750     } else {
3751         do_del_port(dp, port);
3752         unixctl_command_reply(conn, NULL);
3753     }
3754     ovs_mutex_unlock(&dp->port_mutex);
3755
3756     dp_netdev_unref(dp);
3757 }
3758
3759 static void
3760 dpif_dummy_register__(const char *type)
3761 {
3762     struct dpif_class *class;
3763
3764     class = xmalloc(sizeof *class);
3765     *class = dpif_netdev_class;
3766     class->type = xstrdup(type);
3767     dp_register_provider(class);
3768 }
3769
3770 static void
3771 dpif_dummy_override(const char *type)
3772 {
3773     if (!dp_unregister_provider(type)) {
3774         dpif_dummy_register__(type);
3775     }
3776 }
3777
3778 void
3779 dpif_dummy_register(enum dummy_level level)
3780 {
3781     if (level == DUMMY_OVERRIDE_ALL) {
3782         struct sset types;
3783         const char *type;
3784
3785         sset_init(&types);
3786         dp_enumerate_types(&types);
3787         SSET_FOR_EACH (type, &types) {
3788             dpif_dummy_override(type);
3789         }
3790         sset_destroy(&types);
3791     } else if (level == DUMMY_OVERRIDE_SYSTEM) {
3792         dpif_dummy_override("system");
3793     }
3794
3795     dpif_dummy_register__("dummy");
3796
3797     unixctl_command_register("dpif-dummy/change-port-number",
3798                              "dp port new-number",
3799                              3, 3, dpif_dummy_change_port_number, NULL);
3800     unixctl_command_register("dpif-dummy/delete-port", "dp port",
3801                              2, 2, dpif_dummy_delete_port, NULL);
3802 }
3803 \f
3804 /* Datapath Classifier. */
3805
3806 /* A set of rules that all have the same fields wildcarded. */
3807 struct dpcls_subtable {
3808     /* The fields are only used by writers. */
3809     struct cmap_node cmap_node OVS_GUARDED; /* Within dpcls 'subtables_map'. */
3810
3811     /* These fields are accessed by readers. */
3812     struct cmap rules;           /* Contains "struct dpcls_rule"s. */
3813     struct netdev_flow_key mask; /* Wildcards for fields (const). */
3814     /* 'mask' must be the last field, additional space is allocated here. */
3815 };
3816
3817 /* Initializes 'cls' as a classifier that initially contains no classification
3818  * rules. */
3819 static void
3820 dpcls_init(struct dpcls *cls)
3821 {
3822     cmap_init(&cls->subtables_map);
3823     pvector_init(&cls->subtables);
3824 }
3825
3826 static void
3827 dpcls_destroy_subtable(struct dpcls *cls, struct dpcls_subtable *subtable)
3828 {
3829     pvector_remove(&cls->subtables, subtable);
3830     cmap_remove(&cls->subtables_map, &subtable->cmap_node,
3831                 subtable->mask.hash);
3832     cmap_destroy(&subtable->rules);
3833     ovsrcu_postpone(free, subtable);
3834 }
3835
3836 /* Destroys 'cls'.  Rules within 'cls', if any, are not freed; this is the
3837  * caller's responsibility.
3838  * May only be called after all the readers have been terminated. */
3839 static void
3840 dpcls_destroy(struct dpcls *cls)
3841 {
3842     if (cls) {
3843         struct dpcls_subtable *subtable;
3844
3845         CMAP_FOR_EACH (subtable, cmap_node, &cls->subtables_map) {
3846             ovs_assert(cmap_count(&subtable->rules) == 0);
3847             dpcls_destroy_subtable(cls, subtable);
3848         }
3849         cmap_destroy(&cls->subtables_map);
3850         pvector_destroy(&cls->subtables);
3851     }
3852 }
3853
3854 static struct dpcls_subtable *
3855 dpcls_create_subtable(struct dpcls *cls, const struct netdev_flow_key *mask)
3856 {
3857     struct dpcls_subtable *subtable;
3858
3859     /* Need to add one. */
3860     subtable = xmalloc(sizeof *subtable
3861                        - sizeof subtable->mask.mf + mask->len);
3862     cmap_init(&subtable->rules);
3863     netdev_flow_key_clone(&subtable->mask, mask);
3864     cmap_insert(&cls->subtables_map, &subtable->cmap_node, mask->hash);
3865     pvector_insert(&cls->subtables, subtable, 0);
3866     pvector_publish(&cls->subtables);
3867
3868     return subtable;
3869 }
3870
3871 static inline struct dpcls_subtable *
3872 dpcls_find_subtable(struct dpcls *cls, const struct netdev_flow_key *mask)
3873 {
3874     struct dpcls_subtable *subtable;
3875
3876     CMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (subtable, cmap_node, mask->hash,
3877                              &cls->subtables_map) {
3878         if (netdev_flow_key_equal(&subtable->mask, mask)) {
3879             return subtable;
3880         }
3881     }
3882     return dpcls_create_subtable(cls, mask);
3883 }
3884
3885 /* Insert 'rule' into 'cls'. */
3886 static void
3887 dpcls_insert(struct dpcls *cls, struct dpcls_rule *rule,
3888              const struct netdev_flow_key *mask)
3889 {
3890     struct dpcls_subtable *subtable = dpcls_find_subtable(cls, mask);
3891
3892     rule->mask = &subtable->mask;
3893     cmap_insert(&subtable->rules, &rule->cmap_node, rule->flow.hash);
3894 }
3895
3896 /* Removes 'rule' from 'cls', also destructing the 'rule'. */
3897 static void
3898 dpcls_remove(struct dpcls *cls, struct dpcls_rule *rule)
3899 {
3900     struct dpcls_subtable *subtable;
3901
3902     ovs_assert(rule->mask);
3903
3904     INIT_CONTAINER(subtable, rule->mask, mask);
3905
3906     if (cmap_remove(&subtable->rules, &rule->cmap_node, rule->flow.hash)
3907         == 0) {
3908         dpcls_destroy_subtable(cls, subtable);
3909         pvector_publish(&cls->subtables);
3910     }
3911 }
3912
3913 /* Returns true if 'target' satisfies 'key' in 'mask', that is, if each 1-bit
3914  * in 'mask' the values in 'key' and 'target' are the same. */
3915 static inline bool
3916 dpcls_rule_matches_key(const struct dpcls_rule *rule,
3917                        const struct netdev_flow_key *target)
3918 {
3919     const uint64_t *keyp = miniflow_get_values(&rule->flow.mf);
3920     const uint64_t *maskp = miniflow_get_values(&rule->mask->mf);
3921     uint64_t target_u64;
3922
3923     NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_TNL_MAP(target_u64, target, rule->flow.mf) {
3924         if (OVS_UNLIKELY((target_u64 & *maskp++) != *keyp++)) {
3925             return false;
3926         }
3927     }
3928     NETDEV_FLOW_KEY_FOR_EACH_IN_PKT_MAP(target_u64, target, rule->flow.mf) {
3929         if (OVS_UNLIKELY((target_u64 & *maskp++) != *keyp++)) {
3930             return false;
3931         }
3932     }
3933     return true;
3934 }
3935
3936 /* For each miniflow in 'flows' performs a classifier lookup writing the result
3937  * into the corresponding slot in 'rules'.  If a particular entry in 'flows' is
3938  * NULL it is skipped.
3939  *
3940  * This function is optimized for use in the userspace datapath and therefore
3941  * does not implement a lot of features available in the standard
3942  * classifier_lookup() function.  Specifically, it does not implement
3943  * priorities, instead returning any rule which matches the flow.
3944  *
3945  * Returns true if all flows found a corresponding rule. */
3946 static bool
3947 dpcls_lookup(const struct dpcls *cls, const struct netdev_flow_key keys[],
3948              struct dpcls_rule **rules, const size_t cnt)
3949 {
3950     /* The batch size 16 was experimentally found faster than 8 or 32. */
3951     typedef uint16_t map_type;
3952 #define MAP_BITS (sizeof(map_type) * CHAR_BIT)
3953
3954 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
3955     const int N_MAPS = DIV_ROUND_UP(cnt, MAP_BITS);
3956 #else
3957     enum { N_MAPS = DIV_ROUND_UP(NETDEV_MAX_BURST, MAP_BITS) };
3958 #endif
3959     map_type maps[N_MAPS];
3960     struct dpcls_subtable *subtable;
3961
3962     memset(maps, 0xff, sizeof maps);
3963     if (cnt % MAP_BITS) {
3964         maps[N_MAPS - 1] >>= MAP_BITS - cnt % MAP_BITS; /* Clear extra bits. */
3965     }
3966     memset(rules, 0, cnt * sizeof *rules);
3967
3968     PVECTOR_FOR_EACH (subtable, &cls->subtables) {
3969         const struct netdev_flow_key *mkeys = keys;
3970         struct dpcls_rule **mrules = rules;
3971         map_type remains = 0;
3972         int m;
3973
3974         BUILD_ASSERT_DECL(sizeof remains == sizeof *maps);
3975
3976         for (m = 0; m < N_MAPS; m++, mkeys += MAP_BITS, mrules += MAP_BITS) {
3977             uint32_t hashes[MAP_BITS];
3978             const struct cmap_node *nodes[MAP_BITS];
3979             unsigned long map = maps[m];
3980             int i;
3981
3982             if (!map) {
3983                 continue; /* Skip empty maps. */
3984             }
3985
3986             /* Compute hashes for the remaining keys. */
3987             ULLONG_FOR_EACH_1(i, map) {
3988                 hashes[i] = netdev_flow_key_hash_in_mask(&mkeys[i],
3989                                                          &subtable->mask);
3990             }
3991             /* Lookup. */
3992             map = cmap_find_batch(&subtable->rules, map, hashes, nodes);
3993             /* Check results. */
3994             ULLONG_FOR_EACH_1(i, map) {
3995                 struct dpcls_rule *rule;
3996
3997                 CMAP_NODE_FOR_EACH (rule, cmap_node, nodes[i]) {
3998                     if (OVS_LIKELY(dpcls_rule_matches_key(rule, &mkeys[i]))) {
3999                         mrules[i] = rule;
4000                         goto next;
4001                     }
4002                 }
4003                 ULLONG_SET0(map, i);  /* Did not match. */
4004             next:
4005                 ;                     /* Keep Sparse happy. */
4006             }
4007             maps[m] &= ~map;          /* Clear the found rules. */
4008             remains |= maps[m];
4009         }
4010         if (!remains) {
4011             return true;              /* All found. */
4012         }
4013     }
4014     return false;                     /* Some misses. */
4015 }