lib/netdev-dpdk.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 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
  19 #include <stdio.h>
  20 #include <string.h>
  21 #include <signal.h>
  22 #include <stdlib.h>
  23 #include <pthread.h>
  24 #include <config.h>
  25 #include <errno.h>
  26 #include <sched.h>
  27 #include <stdlib.h>
  28 #include <unistd.h>
  29 #include <stdio.h>
  30
  31 #include "dp-packet.h"
  32 #include "dpif-netdev.h"
  33 #include "list.h"
  34 #include "netdev-dpdk.h"
  35 #include "netdev-provider.h"
  36 #include "netdev-vport.h"
  37 #include "odp-util.h"
  38 #include "ofp-print.h"
  39 #include "ovs-numa.h"
  40 #include "ovs-thread.h"
  41 #include "ovs-rcu.h"
  42 #include "packets.h"
  43 #include "shash.h"
  44 #include "sset.h"
  45 #include "unaligned.h"
  46 #include "timeval.h"
  47 #include "unixctl.h"
  48 #include "openvswitch/vlog.h"
  49
  50 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(dpdk);
  51 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
  52
  53 #define DPDK_PORT_WATCHDOG_INTERVAL 5
  54
  55 #define OVS_CACHE_LINE_SIZE CACHE_LINE_SIZE
  56 #define OVS_VPORT_DPDK "ovs_dpdk"
  57
  58 /*
  59  * need to reserve tons of extra space in the mbufs so we can align the
  60  * DMA addresses to 4KB.
  61  */
  62
  63 #define MTU_TO_MAX_LEN(mtu)  ((mtu) + ETHER_HDR_LEN + ETHER_CRC_LEN)
  64 #define MBUF_SIZE(mtu)       (MTU_TO_MAX_LEN(mtu) + (512) + \
  65                              sizeof(struct rte_mbuf) + RTE_PKTMBUF_HEADROOM)
  66
  67 /* XXX: mempool size should be based on system resources. */
  68 #define NB_MBUF              (4096 * 64)
  69 #define MP_CACHE_SZ          (256 * 2)
  70 #define SOCKET0              0
  71
  72 #define NIC_PORT_RX_Q_SIZE 2048  /* Size of Physical NIC RX Queue, Max (n+32<=4096)*/
  73 #define NIC_PORT_TX_Q_SIZE 2048  /* Size of Physical NIC TX Queue, Max (n+32<=4096)*/
  74
  75 /* XXX: Needs per NIC value for these constants. */
  76 #define RX_PTHRESH 32 /* Default values of RX prefetch threshold reg. */
  77 #define RX_HTHRESH 32 /* Default values of RX host threshold reg. */
  78 #define RX_WTHRESH 16 /* Default values of RX write-back threshold reg. */
  79
  80 #define TX_PTHRESH 36 /* Default values of TX prefetch threshold reg. */
  81 #define TX_HTHRESH 0  /* Default values of TX host threshold reg. */
  82 #define TX_WTHRESH 0  /* Default values of TX write-back threshold reg. */
  83
  84 static const struct rte_eth_conf port_conf = {
  85     .rxmode = {
  86         .mq_mode = ETH_MQ_RX_RSS,
  87         .split_hdr_size = 0,
  88         .header_split   = 0, /* Header Split disabled */
  89         .hw_ip_checksum = 0, /* IP checksum offload disabled */
  90         .hw_vlan_filter = 0, /* VLAN filtering disabled */
  91         .jumbo_frame    = 0, /* Jumbo Frame Support disabled */
  92         .hw_strip_crc   = 0,
  93     },
  94     .rx_adv_conf = {
  95         .rss_conf = {
  96             .rss_key = NULL,
  97             .rss_hf = ETH_RSS_IPV4_TCP | ETH_RSS_IPV4 | ETH_RSS_IPV6
  98                     | ETH_RSS_IPV4_UDP | ETH_RSS_IPV6_TCP | ETH_RSS_IPV6_UDP,
  99         },
 100     },
 101     .txmode = {
 102         .mq_mode = ETH_MQ_TX_NONE,
 103     },
 104 };
 105
 106 static const struct rte_eth_rxconf rx_conf = {
 107     .rx_thresh = {
 108         .pthresh = RX_PTHRESH,
 109         .hthresh = RX_HTHRESH,
 110         .wthresh = RX_WTHRESH,
 111     },
 112 };
 113
 114 static const struct rte_eth_txconf tx_conf = {
 115     .tx_thresh = {
 116         .pthresh = TX_PTHRESH,
 117         .hthresh = TX_HTHRESH,
 118         .wthresh = TX_WTHRESH,
 119     },
 120     .tx_free_thresh = 0,
 121     .tx_rs_thresh = 0,
 122     .txq_flags = ETH_TXQ_FLAGS_NOMULTSEGS|ETH_TXQ_FLAGS_NOOFFLOADS,
 123 };
 124
 125 enum { MAX_RX_QUEUE_LEN = 192 };
 126 enum { MAX_TX_QUEUE_LEN = 384 };
 127 enum { DPDK_RING_SIZE = 256 };
 128 BUILD_ASSERT_DECL(IS_POW2(DPDK_RING_SIZE));
 129 enum { DRAIN_TSC = 200000ULL };
 130
 131 static int rte_eal_init_ret = ENODEV;
 132
 133 static struct ovs_mutex dpdk_mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
 134
 135 /* Contains all 'struct dpdk_dev's. */
 136 static struct ovs_list dpdk_list OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex)
 137     = OVS_LIST_INITIALIZER(&dpdk_list);
 138
 139 static struct ovs_list dpdk_mp_list OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex)
 140     = OVS_LIST_INITIALIZER(&dpdk_mp_list);
 141
 142 /* This mutex must be used by non pmd threads when allocating or freeing
 143  * mbufs through mempools. Since dpdk_queue_pkts() and dpdk_queue_flush() may
 144  * use mempools, a non pmd thread should hold this mutex while calling them */
 145 struct ovs_mutex nonpmd_mempool_mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
 146
 147 struct dpdk_mp {
 148     struct rte_mempool *mp;
 149     int mtu;
 150     int socket_id;
 151     int refcount;
 152     struct ovs_list list_node OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex);
 153 };
 154
 155 /* There should be one 'struct dpdk_tx_queue' created for
 156  * each cpu core. */
 157 struct dpdk_tx_queue {
 158     bool flush_tx;                 /* Set to true to flush queue everytime */
 159                                    /* pkts are queued. */
 160     int count;
 161     uint64_t tsc;
 162     struct rte_mbuf *burst_pkts[MAX_TX_QUEUE_LEN];
 163 };
 164
 165 /* dpdk has no way to remove dpdk ring ethernet devices
 166    so we have to keep them around once they've been created
 167 */
 168
 169 static struct ovs_list dpdk_ring_list OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex)
 170     = OVS_LIST_INITIALIZER(&dpdk_ring_list);
 171
 172 struct dpdk_ring {
 173     /* For the client rings */
 174     struct rte_ring *cring_tx;
 175     struct rte_ring *cring_rx;
 176     int user_port_id; /* User given port no, parsed from port name */
 177     int eth_port_id; /* ethernet device port id */
 178     struct ovs_list list_node OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex);
 179 };
 180
 181 struct netdev_dpdk {
 182     struct netdev up;
 183     int port_id;
 184     int max_packet_len;
 185
 186     struct dpdk_tx_queue *tx_q;
 187
 188     struct ovs_mutex mutex OVS_ACQ_AFTER(dpdk_mutex);
 189
 190     struct dpdk_mp *dpdk_mp;
 191     int mtu;
 192     int socket_id;
 193     int buf_size;
 194     struct netdev_stats stats;
 195
 196     uint8_t hwaddr[ETH_ADDR_LEN];
 197     enum netdev_flags flags;
 198
 199     struct rte_eth_link link;
 200     int link_reset_cnt;
 201
 202     /* In dpdk_list. */
 203     struct ovs_list list_node OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex);
 204     rte_spinlock_t dpdkr_tx_lock;
 205 };
 206
 207 struct netdev_rxq_dpdk {
 208     struct netdev_rxq up;
 209     int port_id;
 210 };
 211
 212 static bool thread_is_pmd(void);
 213
 214 static int netdev_dpdk_construct(struct netdev *);
 215
 216 static bool
 217 is_dpdk_class(const struct netdev_class *class)
 218 {
 219     return class->construct == netdev_dpdk_construct;
 220 }
 221
 222 /* XXX: use dpdk malloc for entire OVS. infact huge page shld be used
 223  * for all other sengments data, bss and text. */
 224
 225 static void *
 226 dpdk_rte_mzalloc(size_t sz)
 227 {
 228     void *ptr;
 229
 230     ptr = rte_zmalloc(OVS_VPORT_DPDK, sz, OVS_CACHE_LINE_SIZE);
 231     if (ptr == NULL) {
 232         out_of_memory();
 233     }
 234     return ptr;
 235 }
 236
 237 /* XXX this function should be called only by pmd threads (or by non pmd
 238  * threads holding the nonpmd_mempool_mutex) */
 239 void
 240 free_dpdk_buf(struct dp_packet *p)
 241 {
 242     struct rte_mbuf *pkt = (struct rte_mbuf *) p;
 243
 244     rte_pktmbuf_free_seg(pkt);
 245 }
 246
 247 static void
 248 __rte_pktmbuf_init(struct rte_mempool *mp,
 249                    void *opaque_arg OVS_UNUSED,
 250                    void *_m,
 251                    unsigned i OVS_UNUSED)
 252 {
 253     struct rte_mbuf *m = _m;
 254     uint32_t buf_len = mp->elt_size - sizeof(struct dp_packet);
 255
 256     RTE_MBUF_ASSERT(mp->elt_size >= sizeof(struct dp_packet));
 257
 258     memset(m, 0, mp->elt_size);
 259
 260     /* start of buffer is just after mbuf structure */
 261     m->buf_addr = (char *)m + sizeof(struct dp_packet);
 262     m->buf_physaddr = rte_mempool_virt2phy(mp, m) +
 263                     sizeof(struct dp_packet);
 264     m->buf_len = (uint16_t)buf_len;
 265
 266     /* keep some headroom between start of buffer and data */
 267     m->pkt.data = (char*) m->buf_addr + RTE_MIN(RTE_PKTMBUF_HEADROOM, m->buf_len);
 268
 269     /* init some constant fields */
 270     m->type = RTE_MBUF_PKT;
 271     m->pool = mp;
 272     m->pkt.nb_segs = 1;
 273     m->pkt.in_port = 0xff;
 274 }
 275
 276 static void
 277 ovs_rte_pktmbuf_init(struct rte_mempool *mp,
 278                      void *opaque_arg OVS_UNUSED,
 279                      void *_m,
 280                      unsigned i OVS_UNUSED)
 281 {
 282     struct rte_mbuf *m = _m;
 283
 284     __rte_pktmbuf_init(mp, opaque_arg, _m, i);
 285
 286     dp_packet_init_dpdk((struct dp_packet *) m, m->buf_len);
 287 }
 288
 289 static struct dpdk_mp *
 290 dpdk_mp_get(int socket_id, int mtu) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 291 {
 292     struct dpdk_mp *dmp = NULL;
 293     char mp_name[RTE_MEMPOOL_NAMESIZE];
 294
 295     LIST_FOR_EACH (dmp, list_node, &dpdk_mp_list) {
 296         if (dmp->socket_id == socket_id && dmp->mtu == mtu) {
 297             dmp->refcount++;
 298             return dmp;
 299         }
 300     }
 301
 302     dmp = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *dmp);
 303     dmp->socket_id = socket_id;
 304     dmp->mtu = mtu;
 305     dmp->refcount = 1;
 306
 307     if (snprintf(mp_name, RTE_MEMPOOL_NAMESIZE, "ovs_mp_%d_%d", dmp->mtu,
 308                  dmp->socket_id) < 0) {
 309         return NULL;
 310     }
 311
 312     dmp->mp = rte_mempool_create(mp_name, NB_MBUF, MBUF_SIZE(mtu),
 313                                  MP_CACHE_SZ,
 314                                  sizeof(struct rte_pktmbuf_pool_private),
 315                                  rte_pktmbuf_pool_init, NULL,
 316                                  ovs_rte_pktmbuf_init, NULL,
 317                                  socket_id, 0);
 318
 319     if (dmp->mp == NULL) {
 320         return NULL;
 321     }
 322
 323     list_push_back(&dpdk_mp_list, &dmp->list_node);
 324     return dmp;
 325 }
 326
 327 static void
 328 dpdk_mp_put(struct dpdk_mp *dmp)
 329 {
 330
 331     if (!dmp) {
 332         return;
 333     }
 334
 335     dmp->refcount--;
 336     ovs_assert(dmp->refcount >= 0);
 337
 338 #if 0
 339     /* I could not find any API to destroy mp. */
 340     if (dmp->refcount == 0) {
 341         list_delete(dmp->list_node);
 342         /* destroy mp-pool. */
 343     }
 344 #endif
 345 }
 346
 347 static void
 348 check_link_status(struct netdev_dpdk *dev)
 349 {
 350     struct rte_eth_link link;
 351
 352     rte_eth_link_get_nowait(dev->port_id, &link);
 353
 354     if (dev->link.link_status != link.link_status) {
 355         netdev_change_seq_changed(&dev->up);
 356
 357         dev->link_reset_cnt++;
 358         dev->link = link;
 359         if (dev->link.link_status) {
 360             VLOG_DBG_RL(&rl, "Port %d Link Up - speed %u Mbps - %s",
 361                         dev->port_id, (unsigned)dev->link.link_speed,
 362                         (dev->link.link_duplex == ETH_LINK_FULL_DUPLEX) ?
 363                          ("full-duplex") : ("half-duplex"));
 364         } else {
 365             VLOG_DBG_RL(&rl, "Port %d Link Down", dev->port_id);
 366         }
 367     }
 368 }
 369
 370 static void *
 371 dpdk_watchdog(void *dummy OVS_UNUSED)
 372 {
 373     struct netdev_dpdk *dev;
 374
 375     pthread_detach(pthread_self());
 376
 377     for (;;) {
 378         ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 379         LIST_FOR_EACH (dev, list_node, &dpdk_list) {
 380             ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 381             check_link_status(dev);
 382             ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 383         }
 384         ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 385         xsleep(DPDK_PORT_WATCHDOG_INTERVAL);
 386     }
 387
 388     return NULL;
 389 }
 390
 391 static int
 392 dpdk_eth_dev_init(struct netdev_dpdk *dev) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 393 {
 394     struct rte_pktmbuf_pool_private *mbp_priv;
 395     struct ether_addr eth_addr;
 396     int diag;
 397     int i;
 398
 399     if (dev->port_id < 0 || dev->port_id >= rte_eth_dev_count()) {
 400         return ENODEV;
 401     }
 402
 403     diag = rte_eth_dev_configure(dev->port_id, dev->up.n_rxq, dev->up.n_txq,
 404                                  &port_conf);
 405     if (diag) {
 406         VLOG_ERR("eth dev config error %d",diag);
 407         return -diag;
 408     }
 409
 410     for (i = 0; i < dev->up.n_txq; i++) {
 411         diag = rte_eth_tx_queue_setup(dev->port_id, i, NIC_PORT_TX_Q_SIZE,
 412                                       dev->socket_id, &tx_conf);
 413         if (diag) {
 414             VLOG_ERR("eth dev tx queue setup error %d",diag);
 415             return -diag;
 416         }
 417     }
 418
 419     for (i = 0; i < dev->up.n_rxq; i++) {
 420         diag = rte_eth_rx_queue_setup(dev->port_id, i, NIC_PORT_RX_Q_SIZE,
 421                                       dev->socket_id,
 422                                       &rx_conf, dev->dpdk_mp->mp);
 423         if (diag) {
 424             VLOG_ERR("eth dev rx queue setup error %d",diag);
 425             return -diag;
 426         }
 427     }
 428
 429     diag = rte_eth_dev_start(dev->port_id);
 430     if (diag) {
 431         VLOG_ERR("eth dev start error %d",diag);
 432         return -diag;
 433     }
 434
 435     rte_eth_promiscuous_enable(dev->port_id);
 436     rte_eth_allmulticast_enable(dev->port_id);
 437
 438     memset(&eth_addr, 0x0, sizeof(eth_addr));
 439     rte_eth_macaddr_get(dev->port_id, &eth_addr);
 440     VLOG_INFO_RL(&rl, "Port %d: "ETH_ADDR_FMT"",
 441                     dev->port_id, ETH_ADDR_ARGS(eth_addr.addr_bytes));
 442
 443     memcpy(dev->hwaddr, eth_addr.addr_bytes, ETH_ADDR_LEN);
 444     rte_eth_link_get_nowait(dev->port_id, &dev->link);
 445
 446     mbp_priv = rte_mempool_get_priv(dev->dpdk_mp->mp);
 447     dev->buf_size = mbp_priv->mbuf_data_room_size - RTE_PKTMBUF_HEADROOM;
 448
 449     dev->flags = NETDEV_UP | NETDEV_PROMISC;
 450     return 0;
 451 }
 452
 453 static struct netdev_dpdk *
 454 netdev_dpdk_cast(const struct netdev *netdev)
 455 {
 456     return CONTAINER_OF(netdev, struct netdev_dpdk, up);
 457 }
 458
 459 static struct netdev *
 460 netdev_dpdk_alloc(void)
 461 {
 462     struct netdev_dpdk *netdev = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *netdev);
 463     return &netdev->up;
 464 }
 465
 466 static void
 467 netdev_dpdk_alloc_txq(struct netdev_dpdk *netdev, unsigned int n_txqs)
 468 {
 469     int i;
 470
 471     netdev->tx_q = dpdk_rte_mzalloc(n_txqs * sizeof *netdev->tx_q);
 472     /* Each index is considered as a cpu core id, since there should
 473      * be one tx queue for each cpu core. */
 474     for (i = 0; i < n_txqs; i++) {
 475         int numa_id = ovs_numa_get_numa_id(i);
 476
 477         /* If the corresponding core is not on the same numa node
 478          * as 'netdev', flags the 'flush_tx'. */
 479         netdev->tx_q[i].flush_tx = netdev->socket_id == numa_id;
 480     }
 481 }
 482
 483 static int
 484 netdev_dpdk_init(struct netdev *netdev_, unsigned int port_no)
 485     OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 486 {
 487     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 488     int sid;
 489     int err = 0;
 490
 491     ovs_mutex_init(&netdev->mutex);
 492
 493     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 494
 495     /* If the 'sid' is negative, it means that the kernel fails
 496      * to obtain the pci numa info.  In that situation, always
 497      * use 'SOCKET0'. */
 498     sid = rte_eth_dev_socket_id(port_no);
 499     netdev->socket_id = sid < 0 ? SOCKET0 : sid;
 500     netdev_dpdk_alloc_txq(netdev, NR_QUEUE);
 501     netdev->port_id = port_no;
 502     netdev->flags = 0;
 503     netdev->mtu = ETHER_MTU;
 504     netdev->max_packet_len = MTU_TO_MAX_LEN(netdev->mtu);
 505     rte_spinlock_init(&netdev->dpdkr_tx_lock);
 506
 507     netdev->dpdk_mp = dpdk_mp_get(netdev->socket_id, netdev->mtu);
 508     if (!netdev->dpdk_mp) {
 509         err = ENOMEM;
 510         goto unlock;
 511     }
 512
 513     netdev_->n_txq = NR_QUEUE;
 514     netdev_->n_rxq = NR_QUEUE;
 515     err = dpdk_eth_dev_init(netdev);
 516     if (err) {
 517         goto unlock;
 518     }
 519
 520     list_push_back(&dpdk_list, &netdev->list_node);
 521
 522 unlock:
 523     if (err) {
 524         rte_free(netdev->tx_q);
 525     }
 526     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 527     return err;
 528 }
 529
 530 static int
 531 dpdk_dev_parse_name(const char dev_name[], const char prefix[],
 532                     unsigned int *port_no)
 533 {
 534     const char *cport;
 535
 536     if (strncmp(dev_name, prefix, strlen(prefix))) {
 537         return ENODEV;
 538     }
 539
 540     cport = dev_name + strlen(prefix);
 541     *port_no = strtol(cport, 0, 0); /* string must be null terminated */
 542     return 0;
 543 }
 544
 545 static int
 546 netdev_dpdk_construct(struct netdev *netdev)
 547 {
 548     unsigned int port_no;
 549     int err;
 550
 551     if (rte_eal_init_ret) {
 552         return rte_eal_init_ret;
 553     }
 554
 555     /* Names always start with "dpdk" */
 556     err = dpdk_dev_parse_name(netdev->name, "dpdk", &port_no);
 557     if (err) {
 558         return err;
 559     }
 560
 561     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 562     err = netdev_dpdk_init(netdev, port_no);
 563     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 564     return err;
 565 }
 566
 567 static void
 568 netdev_dpdk_destruct(struct netdev *netdev_)
 569 {
 570     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 571
 572     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 573     rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
 574     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 575
 576     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 577     rte_free(dev->tx_q);
 578     list_remove(&dev->list_node);
 579     dpdk_mp_put(dev->dpdk_mp);
 580     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 581
 582     ovs_mutex_destroy(&dev->mutex);
 583 }
 584
 585 static void
 586 netdev_dpdk_dealloc(struct netdev *netdev_)
 587 {
 588     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 589
 590     rte_free(netdev);
 591 }
 592
 593 static int
 594 netdev_dpdk_get_config(const struct netdev *netdev_, struct smap *args)
 595 {
 596     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 597
 598     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 599
 600     smap_add_format(args, "configured_rx_queues", "%d", netdev_->n_rxq);
 601     smap_add_format(args, "configured_tx_queues", "%d", netdev_->n_txq);
 602     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 603
 604     return 0;
 605 }
 606
 607 static int
 608 netdev_dpdk_get_numa_id(const struct netdev *netdev_)
 609 {
 610     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 611
 612     return netdev->socket_id;
 613 }
 614
 615 /* Sets the number of tx queues and rx queues for the dpdk interface.
 616  * If the configuration fails, do not try restoring its old configuration
 617  * and just returns the error. */
 618 static int
 619 netdev_dpdk_set_multiq(struct netdev *netdev_, unsigned int n_txq,
 620                        unsigned int n_rxq)
 621 {
 622     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 623     int err = 0;
 624
 625     if (netdev->up.n_txq == n_txq && netdev->up.n_rxq == n_rxq) {
 626         return err;
 627     }
 628
 629     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 630     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 631
 632     rte_eth_dev_stop(netdev->port_id);
 633
 634     netdev->up.n_txq = n_txq;
 635     netdev->up.n_rxq = n_rxq;
 636     rte_free(netdev->tx_q);
 637     netdev_dpdk_alloc_txq(netdev, n_txq);
 638     err = dpdk_eth_dev_init(netdev);
 639
 640     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 641     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 642
 643     return err;
 644 }
 645
 646 static struct netdev_rxq *
 647 netdev_dpdk_rxq_alloc(void)
 648 {
 649     struct netdev_rxq_dpdk *rx = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *rx);
 650
 651     return &rx->up;
 652 }
 653
 654 static struct netdev_rxq_dpdk *
 655 netdev_rxq_dpdk_cast(const struct netdev_rxq *rx)
 656 {
 657     return CONTAINER_OF(rx, struct netdev_rxq_dpdk, up);
 658 }
 659
 660 static int
 661 netdev_dpdk_rxq_construct(struct netdev_rxq *rxq_)
 662 {
 663     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
 664     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(rx->up.netdev);
 665
 666     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 667     rx->port_id = netdev->port_id;
 668     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 669
 670     return 0;
 671 }
 672
 673 static void
 674 netdev_dpdk_rxq_destruct(struct netdev_rxq *rxq_ OVS_UNUSED)
 675 {
 676 }
 677
 678 static void
 679 netdev_dpdk_rxq_dealloc(struct netdev_rxq *rxq_)
 680 {
 681     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
 682
 683     rte_free(rx);
 684 }
 685
 686 static inline void
 687 dpdk_queue_flush__(struct netdev_dpdk *dev, int qid)
 688 {
 689     struct dpdk_tx_queue *txq = &dev->tx_q[qid];
 690     uint32_t nb_tx = 0;
 691
 692     while (nb_tx != txq->count) {
 693         uint32_t ret;
 694
 695         ret = rte_eth_tx_burst(dev->port_id, qid, txq->burst_pkts + nb_tx,
 696                                txq->count - nb_tx);
 697         if (!ret) {
 698             break;
 699         }
 700
 701         nb_tx += ret;
 702     }
 703
 704     if (OVS_UNLIKELY(nb_tx != txq->count)) {
 705         /* free buffers, which we couldn't transmit, one at a time (each
 706          * packet could come from a different mempool) */
 707         int i;
 708
 709         for (i = nb_tx; i < txq->count; i++) {
 710             rte_pktmbuf_free_seg(txq->burst_pkts[i]);
 711         }
 712         ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 713         dev->stats.tx_dropped += txq->count-nb_tx;
 714         ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 715     }
 716
 717     txq->count = 0;
 718     txq->tsc = rte_get_timer_cycles();
 719 }
 720
 721 static inline void
 722 dpdk_queue_flush(struct netdev_dpdk *dev, int qid)
 723 {
 724     struct dpdk_tx_queue *txq = &dev->tx_q[qid];
 725
 726     if (txq->count == 0) {
 727         return;
 728     }
 729     dpdk_queue_flush__(dev, qid);
 730 }
 731
 732 static int
 733 netdev_dpdk_rxq_recv(struct netdev_rxq *rxq_, struct dp_packet **packets,
 734                      int *c)
 735 {
 736     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
 737     struct netdev *netdev = rx->up.netdev;
 738     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 739     int nb_rx;
 740
 741     /* There is only one tx queue for this core.  Do not flush other
 742      * queueus. */
 743     if (rxq_->queue_id == rte_lcore_id()) {
 744         dpdk_queue_flush(dev, rxq_->queue_id);
 745     }
 746
 747     nb_rx = rte_eth_rx_burst(rx->port_id, rxq_->queue_id,
 748                              (struct rte_mbuf **) packets,
 749                              MIN((int)NETDEV_MAX_RX_BATCH,
 750                                  (int)MAX_RX_QUEUE_LEN));
 751     if (!nb_rx) {
 752         return EAGAIN;
 753     }
 754
 755     *c = nb_rx;
 756
 757     return 0;
 758 }
 759
 760 inline static void
 761 dpdk_queue_pkts(struct netdev_dpdk *dev, int qid,
 762                struct rte_mbuf **pkts, int cnt)
 763 {
 764     struct dpdk_tx_queue *txq = &dev->tx_q[qid];
 765     uint64_t diff_tsc;
 766
 767     int i = 0;
 768
 769     while (i < cnt) {
 770         int freeslots = MAX_TX_QUEUE_LEN - txq->count;
 771         int tocopy = MIN(freeslots, cnt-i);
 772
 773         memcpy(&txq->burst_pkts[txq->count], &pkts[i],
 774                tocopy * sizeof (struct rte_mbuf *));
 775
 776         txq->count += tocopy;
 777         i += tocopy;
 778
 779         if (txq->count == MAX_TX_QUEUE_LEN || txq->flush_tx) {
 780             dpdk_queue_flush__(dev, qid);
 781         }
 782         diff_tsc = rte_get_timer_cycles() - txq->tsc;
 783         if (diff_tsc >= DRAIN_TSC) {
 784             dpdk_queue_flush__(dev, qid);
 785         }
 786     }
 787 }
 788
 789 /* Tx function. Transmit packets indefinitely */
 790 static void
 791 dpdk_do_tx_copy(struct netdev *netdev, int qid, struct dp_packet ** pkts,
 792                 int cnt)
 793     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
 794 {
 795     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 796     struct rte_mbuf *mbufs[cnt];
 797     int dropped = 0;
 798     int newcnt = 0;
 799     int i;
 800
 801     /* If we are on a non pmd thread we have to use the mempool mutex, because
 802      * every non pmd thread shares the same mempool cache */
 803
 804     if (!thread_is_pmd()) {
 805         ovs_mutex_lock(&nonpmd_mempool_mutex);
 806     }
 807
 808     for (i = 0; i < cnt; i++) {
 809         int size = dp_packet_size(pkts[i]);
 810
 811         if (OVS_UNLIKELY(size > dev->max_packet_len)) {
 812             VLOG_WARN_RL(&rl, "Too big size %d max_packet_len %d",
 813                          (int)size , dev->max_packet_len);
 814
 815             dropped++;
 816             continue;
 817         }
 818
 819         mbufs[newcnt] = rte_pktmbuf_alloc(dev->dpdk_mp->mp);
 820
 821         if (!mbufs[newcnt]) {
 822             dropped += cnt - i;
 823             break;
 824         }
 825
 826         /* We have to do a copy for now */
 827         memcpy(mbufs[newcnt]->pkt.data, dp_packet_data(pkts[i]), size);
 828
 829         rte_pktmbuf_data_len(mbufs[newcnt]) = size;
 830         rte_pktmbuf_pkt_len(mbufs[newcnt]) = size;
 831
 832         newcnt++;
 833     }
 834
 835     if (OVS_UNLIKELY(dropped)) {
 836         ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 837         dev->stats.tx_dropped += dropped;
 838         ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 839     }
 840
 841     dpdk_queue_pkts(dev, qid, mbufs, newcnt);
 842     dpdk_queue_flush(dev, qid);
 843
 844     if (!thread_is_pmd()) {
 845         ovs_mutex_unlock(&nonpmd_mempool_mutex);
 846     }
 847 }
 848
 849 static inline void
 850 netdev_dpdk_send__(struct netdev_dpdk *dev, int qid,
 851                    struct dp_packet **pkts, int cnt, bool may_steal)
 852 {
 853     int i;
 854
 855     if (OVS_UNLIKELY(!may_steal ||
 856                      pkts[0]->source != DPBUF_DPDK)) {
 857         struct netdev *netdev = &dev->up;
 858
 859         dpdk_do_tx_copy(netdev, qid, pkts, cnt);
 860
 861         if (may_steal) {
 862             for (i = 0; i < cnt; i++) {
 863                 dp_packet_delete(pkts[i]);
 864             }
 865         }
 866     } else {
 867         int next_tx_idx = 0;
 868         int dropped = 0;
 869
 870         for (i = 0; i < cnt; i++) {
 871             int size = dp_packet_size(pkts[i]);
 872             if (OVS_UNLIKELY(size > dev->max_packet_len)) {
 873                 if (next_tx_idx != i) {
 874                     dpdk_queue_pkts(dev, qid,
 875                                     (struct rte_mbuf **)&pkts[next_tx_idx],
 876                                     i-next_tx_idx);
 877                 }
 878
 879                 VLOG_WARN_RL(&rl, "Too big size %d max_packet_len %d",
 880                              (int)size , dev->max_packet_len);
 881
 882                 dp_packet_delete(pkts[i]);
 883                 dropped++;
 884                 next_tx_idx = i + 1;
 885             }
 886         }
 887         if (next_tx_idx != cnt) {
 888            dpdk_queue_pkts(dev, qid,
 889                             (struct rte_mbuf **)&pkts[next_tx_idx],
 890                             cnt-next_tx_idx);
 891         }
 892
 893         if (OVS_UNLIKELY(dropped)) {
 894             ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 895             dev->stats.tx_dropped += dropped;
 896             ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 897         }
 898     }
 899 }
 900
 901 static int
 902 netdev_dpdk_eth_send(struct netdev *netdev, int qid,
 903                      struct dp_packet **pkts, int cnt, bool may_steal)
 904 {
 905     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 906
 907     netdev_dpdk_send__(dev, qid, pkts, cnt, may_steal);
 908     return 0;
 909 }
 910
 911 static int
 912 netdev_dpdk_set_etheraddr(struct netdev *netdev,
 913                           const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
 914 {
 915     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 916
 917     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 918     if (!eth_addr_equals(dev->hwaddr, mac)) {
 919         memcpy(dev->hwaddr, mac, ETH_ADDR_LEN);
 920         netdev_change_seq_changed(netdev);
 921     }
 922     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 923
 924     return 0;
 925 }
 926
 927 static int
 928 netdev_dpdk_get_etheraddr(const struct netdev *netdev,
 929                           uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
 930 {
 931     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 932
 933     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 934     memcpy(mac, dev->hwaddr, ETH_ADDR_LEN);
 935     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 936
 937     return 0;
 938 }
 939
 940 static int
 941 netdev_dpdk_get_mtu(const struct netdev *netdev, int *mtup)
 942 {
 943     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 944
 945     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 946     *mtup = dev->mtu;
 947     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 948
 949     return 0;
 950 }
 951
 952 static int
 953 netdev_dpdk_set_mtu(const struct netdev *netdev, int mtu)
 954 {
 955     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 956     int old_mtu, err;
 957     struct dpdk_mp *old_mp;
 958     struct dpdk_mp *mp;
 959
 960     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 961     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 962     if (dev->mtu == mtu) {
 963         err = 0;
 964         goto out;
 965     }
 966
 967     mp = dpdk_mp_get(dev->socket_id, dev->mtu);
 968     if (!mp) {
 969         err = ENOMEM;
 970         goto out;
 971     }
 972
 973     rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
 974
 975     old_mtu = dev->mtu;
 976     old_mp = dev->dpdk_mp;
 977     dev->dpdk_mp = mp;
 978     dev->mtu = mtu;
 979     dev->max_packet_len = MTU_TO_MAX_LEN(dev->mtu);
 980
 981     err = dpdk_eth_dev_init(dev);
 982     if (err) {
 983         dpdk_mp_put(mp);
 984         dev->mtu = old_mtu;
 985         dev->dpdk_mp = old_mp;
 986         dev->max_packet_len = MTU_TO_MAX_LEN(dev->mtu);
 987         dpdk_eth_dev_init(dev);
 988         goto out;
 989     }
 990
 991     dpdk_mp_put(old_mp);
 992     netdev_change_seq_changed(netdev);
 993 out:
 994     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 995     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 996     return err;
 997 }
 998
 999 static int
1000 netdev_dpdk_get_carrier(const struct netdev *netdev_, bool *carrier);
1001
1002 static int
1003 netdev_dpdk_get_stats(const struct netdev *netdev, struct netdev_stats *stats)
1004 {
1005     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1006     struct rte_eth_stats rte_stats;
1007     bool gg;
1008
1009     netdev_dpdk_get_carrier(netdev, &gg);
1010     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1011     rte_eth_stats_get(dev->port_id, &rte_stats);
1012
1013     memset(stats, 0, sizeof(*stats));
1014
1015     stats->rx_packets = rte_stats.ipackets;
1016     stats->tx_packets = rte_stats.opackets;
1017     stats->rx_bytes = rte_stats.ibytes;
1018     stats->tx_bytes = rte_stats.obytes;
1019     stats->rx_errors = rte_stats.ierrors;
1020     stats->tx_errors = rte_stats.oerrors;
1021     stats->multicast = rte_stats.imcasts;
1022
1023     stats->tx_dropped = dev->stats.tx_dropped;
1024     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1025
1026     return 0;
1027 }
1028
1029 static int
1030 netdev_dpdk_get_features(const struct netdev *netdev_,
1031                          enum netdev_features *current,
1032                          enum netdev_features *advertised OVS_UNUSED,
1033                          enum netdev_features *supported OVS_UNUSED,
1034                          enum netdev_features *peer OVS_UNUSED)
1035 {
1036     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1037     struct rte_eth_link link;
1038
1039     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1040     link = dev->link;
1041     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1042
1043     if (link.link_duplex == ETH_LINK_AUTONEG_DUPLEX) {
1044         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_AUTONEG) {
1045             *current = NETDEV_F_AUTONEG;
1046         }
1047     } else if (link.link_duplex == ETH_LINK_HALF_DUPLEX) {
1048         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_10) {
1049             *current = NETDEV_F_10MB_HD;
1050         }
1051         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_100) {
1052             *current = NETDEV_F_100MB_HD;
1053         }
1054         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_1000) {
1055             *current = NETDEV_F_1GB_HD;
1056         }
1057     } else if (link.link_duplex == ETH_LINK_FULL_DUPLEX) {
1058         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_10) {
1059             *current = NETDEV_F_10MB_FD;
1060         }
1061         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_100) {
1062             *current = NETDEV_F_100MB_FD;
1063         }
1064         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_1000) {
1065             *current = NETDEV_F_1GB_FD;
1066         }
1067         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_10000) {
1068             *current = NETDEV_F_10GB_FD;
1069         }
1070     }
1071
1072     return 0;
1073 }
1074
1075 static int
1076 netdev_dpdk_get_ifindex(const struct netdev *netdev)
1077 {
1078     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1079     int ifindex;
1080
1081     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1082     ifindex = dev->port_id;
1083     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1084
1085     return ifindex;
1086 }
1087
1088 static int
1089 netdev_dpdk_get_carrier(const struct netdev *netdev_, bool *carrier)
1090 {
1091     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1092
1093     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1094     check_link_status(dev);
1095     *carrier = dev->link.link_status;
1096     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1097
1098     return 0;
1099 }
1100
1101 static long long int
1102 netdev_dpdk_get_carrier_resets(const struct netdev *netdev_)
1103 {
1104     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1105     long long int carrier_resets;
1106
1107     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1108     carrier_resets = dev->link_reset_cnt;
1109     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1110
1111     return carrier_resets;
1112 }
1113
1114 static int
1115 netdev_dpdk_set_miimon(struct netdev *netdev_ OVS_UNUSED,
1116                        long long int interval OVS_UNUSED)
1117 {
1118     return EOPNOTSUPP;
1119 }
1120
1121 static int
1122 netdev_dpdk_update_flags__(struct netdev_dpdk *dev,
1123                            enum netdev_flags off, enum netdev_flags on,
1124                            enum netdev_flags *old_flagsp) OVS_REQUIRES(dev->mutex)
1125 {
1126     int err;
1127
1128     if ((off | on) & ~(NETDEV_UP | NETDEV_PROMISC)) {
1129         return EINVAL;
1130     }
1131
1132     *old_flagsp = dev->flags;
1133     dev->flags |= on;
1134     dev->flags &= ~off;
1135
1136     if (dev->flags == *old_flagsp) {
1137         return 0;
1138     }
1139
1140     if (dev->flags & NETDEV_UP) {
1141         err = rte_eth_dev_start(dev->port_id);
1142         if (err)
1143             return -err;
1144     }
1145
1146     if (dev->flags & NETDEV_PROMISC) {
1147         rte_eth_promiscuous_enable(dev->port_id);
1148     }
1149
1150     if (!(dev->flags & NETDEV_UP)) {
1151         rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
1152     }
1153
1154     return 0;
1155 }
1156
1157 static int
1158 netdev_dpdk_update_flags(struct netdev *netdev_,
1159                          enum netdev_flags off, enum netdev_flags on,
1160                          enum netdev_flags *old_flagsp)
1161 {
1162     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1163     int error;
1164
1165     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
1166     error = netdev_dpdk_update_flags__(netdev, off, on, old_flagsp);
1167     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
1168
1169     return error;
1170 }
1171
1172 static int
1173 netdev_dpdk_get_status(const struct netdev *netdev_, struct smap *args)
1174 {
1175     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1176     struct rte_eth_dev_info dev_info;
1177
1178     if (dev->port_id < 0)
1179         return ENODEV;
1180
1181     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1182     rte_eth_dev_info_get(dev->port_id, &dev_info);
1183     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1184
1185     smap_add_format(args, "driver_name", "%s", dev_info.driver_name);
1186
1187     smap_add_format(args, "port_no", "%d", dev->port_id);
1188     smap_add_format(args, "numa_id", "%d", rte_eth_dev_socket_id(dev->port_id));
1189     smap_add_format(args, "driver_name", "%s", dev_info.driver_name);
1190     smap_add_format(args, "min_rx_bufsize", "%u", dev_info.min_rx_bufsize);
1191     smap_add_format(args, "max_rx_pktlen", "%u", dev_info.max_rx_pktlen);
1192     smap_add_format(args, "max_rx_queues", "%u", dev_info.max_rx_queues);
1193     smap_add_format(args, "max_tx_queues", "%u", dev_info.max_tx_queues);
1194     smap_add_format(args, "max_mac_addrs", "%u", dev_info.max_mac_addrs);
1195     smap_add_format(args, "max_hash_mac_addrs", "%u", dev_info.max_hash_mac_addrs);
1196     smap_add_format(args, "max_vfs", "%u", dev_info.max_vfs);
1197     smap_add_format(args, "max_vmdq_pools", "%u", dev_info.max_vmdq_pools);
1198
1199     smap_add_format(args, "pci-vendor_id", "0x%u", dev_info.pci_dev->id.vendor_id);
1200     smap_add_format(args, "pci-device_id", "0x%x", dev_info.pci_dev->id.device_id);
1201
1202     return 0;
1203 }
1204
1205 static void
1206 netdev_dpdk_set_admin_state__(struct netdev_dpdk *dev, bool admin_state)
1207     OVS_REQUIRES(dev->mutex)
1208 {
1209     enum netdev_flags old_flags;
1210
1211     if (admin_state) {
1212         netdev_dpdk_update_flags__(dev, 0, NETDEV_UP, &old_flags);
1213     } else {
1214         netdev_dpdk_update_flags__(dev, NETDEV_UP, 0, &old_flags);
1215     }
1216 }
1217
1218 static void
1219 netdev_dpdk_set_admin_state(struct unixctl_conn *conn, int argc,
1220                             const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
1221 {
1222     bool up;
1223
1224     if (!strcasecmp(argv[argc - 1], "up")) {
1225         up = true;
1226     } else if ( !strcasecmp(argv[argc - 1], "down")) {
1227         up = false;
1228     } else {
1229         unixctl_command_reply_error(conn, "Invalid Admin State");
1230         return;
1231     }
1232
1233     if (argc > 2) {
1234         struct netdev *netdev = netdev_from_name(argv[1]);
1235         if (netdev && is_dpdk_class(netdev->netdev_class)) {
1236             struct netdev_dpdk *dpdk_dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1237
1238             ovs_mutex_lock(&dpdk_dev->mutex);
1239             netdev_dpdk_set_admin_state__(dpdk_dev, up);
1240             ovs_mutex_unlock(&dpdk_dev->mutex);
1241
1242             netdev_close(netdev);
1243         } else {
1244             unixctl_command_reply_error(conn, "Not a DPDK Interface");
1245             netdev_close(netdev);
1246             return;
1247         }
1248     } else {
1249         struct netdev_dpdk *netdev;
1250
1251         ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
1252         LIST_FOR_EACH (netdev, list_node, &dpdk_list) {
1253             ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
1254             netdev_dpdk_set_admin_state__(netdev, up);
1255             ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
1256         }
1257         ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
1258     }
1259     unixctl_command_reply(conn, "OK");
1260 }
1261
1262 static void
1263 dpdk_common_init(void)
1264 {
1265     unixctl_command_register("netdev-dpdk/set-admin-state",
1266                              "[netdev] up|down", 1, 2,
1267                              netdev_dpdk_set_admin_state, NULL);
1268
1269     ovs_thread_create("dpdk_watchdog", dpdk_watchdog, NULL);
1270 }
1271
1272 static int
1273 dpdk_class_init(void)
1274 {
1275     int result;
1276
1277     result = rte_eal_pci_probe();
1278     if (result) {
1279         VLOG_ERR("Cannot probe PCI");
1280         return -result;
1281     }
1282
1283     VLOG_INFO("Ethernet Device Count: %d", (int)rte_eth_dev_count());
1284
1285     return 0;
1286 }
1287
1288 /* Client Rings */
1289
1290 static int
1291 dpdk_ring_create(const char dev_name[], unsigned int port_no,
1292                  unsigned int *eth_port_id)
1293 {
1294     struct dpdk_ring *ivshmem;
1295     char ring_name[10];
1296     int err;
1297
1298     ivshmem = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *ivshmem);
1299     if (ivshmem == NULL) {
1300         return ENOMEM;
1301     }
1302
1303     /* XXX: Add support for multiquque ring. */
1304     err = snprintf(ring_name, 10, "%s_tx", dev_name);
1305     if (err < 0) {
1306         return -err;
1307     }
1308
1309     /* Create single consumer/producer rings, netdev does explicit locking. */
1310     ivshmem->cring_tx = rte_ring_create(ring_name, DPDK_RING_SIZE, SOCKET0,
1311                                         RING_F_SP_ENQ | RING_F_SC_DEQ);
1312     if (ivshmem->cring_tx == NULL) {
1313         rte_free(ivshmem);
1314         return ENOMEM;
1315     }
1316
1317     err = snprintf(ring_name, 10, "%s_rx", dev_name);
1318     if (err < 0) {
1319         return -err;
1320     }
1321
1322     /* Create single consumer/producer rings, netdev does explicit locking. */
1323     ivshmem->cring_rx = rte_ring_create(ring_name, DPDK_RING_SIZE, SOCKET0,
1324                                         RING_F_SP_ENQ | RING_F_SC_DEQ);
1325     if (ivshmem->cring_rx == NULL) {
1326         rte_free(ivshmem);
1327         return ENOMEM;
1328     }
1329
1330     err = rte_eth_from_rings(dev_name, &ivshmem->cring_rx, 1,
1331                              &ivshmem->cring_tx, 1, SOCKET0);
1332
1333     if (err < 0) {
1334         rte_free(ivshmem);
1335         return ENODEV;
1336     }
1337
1338     ivshmem->user_port_id = port_no;
1339     ivshmem->eth_port_id = rte_eth_dev_count() - 1;
1340     list_push_back(&dpdk_ring_list, &ivshmem->list_node);
1341
1342     *eth_port_id = ivshmem->eth_port_id;
1343     return 0;
1344 }
1345
1346 static int
1347 dpdk_ring_open(const char dev_name[], unsigned int *eth_port_id) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
1348 {
1349     struct dpdk_ring *ivshmem;
1350     unsigned int port_no;
1351     int err = 0;
1352
1353     /* Names always start with "dpdkr" */
1354     err = dpdk_dev_parse_name(dev_name, "dpdkr", &port_no);
1355     if (err) {
1356         return err;
1357     }
1358
1359     /* look through our list to find the device */
1360     LIST_FOR_EACH (ivshmem, list_node, &dpdk_ring_list) {
1361          if (ivshmem->user_port_id == port_no) {
1362             VLOG_INFO("Found dpdk ring device %s:\n", dev_name);
1363             *eth_port_id = ivshmem->eth_port_id; /* really all that is needed */
1364             return 0;
1365          }
1366     }
1367     /* Need to create the device rings */
1368     return dpdk_ring_create(dev_name, port_no, eth_port_id);
1369 }
1370
1371 static int
1372 netdev_dpdk_ring_send(struct netdev *netdev, int qid OVS_UNUSED,
1373                       struct dp_packet **pkts, int cnt, bool may_steal)
1374 {
1375     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1376
1377     /* DPDK Rings have a single TX queue, Therefore needs locking. */
1378     rte_spinlock_lock(&dev->dpdkr_tx_lock);
1379     netdev_dpdk_send__(dev, 0, pkts, cnt, may_steal);
1380     rte_spinlock_unlock(&dev->dpdkr_tx_lock);
1381     return 0;
1382 }
1383
1384 static int
1385 netdev_dpdk_ring_construct(struct netdev *netdev)
1386 {
1387     unsigned int port_no = 0;
1388     int err = 0;
1389
1390     if (rte_eal_init_ret) {
1391         return rte_eal_init_ret;
1392     }
1393
1394     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
1395
1396     err = dpdk_ring_open(netdev->name, &port_no);
1397     if (err) {
1398         goto unlock_dpdk;
1399     }
1400
1401     err = netdev_dpdk_init(netdev, port_no);
1402
1403 unlock_dpdk:
1404     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
1405     return err;
1406 }
1407
1408 #define NETDEV_DPDK_CLASS(NAME, INIT, CONSTRUCT, MULTIQ, SEND)      \
1409 {                                                             \
1410     NAME,                                                     \
1411     INIT,                       /* init */                    \
1412     NULL,                       /* netdev_dpdk_run */         \
1413     NULL,                       /* netdev_dpdk_wait */        \
1414                                                               \
1415     netdev_dpdk_alloc,                                        \
1416     CONSTRUCT,                                                \
1417     netdev_dpdk_destruct,                                     \
1418     netdev_dpdk_dealloc,                                      \
1419     netdev_dpdk_get_config,                                   \
1420     NULL,                       /* netdev_dpdk_set_config */  \
1421     NULL,                       /* get_tunnel_config */       \
1422     NULL, /* build header */                                  \
1423     NULL, /* push header */                                   \
1424     NULL, /* pop header */                                    \
1425     netdev_dpdk_get_numa_id,    /* get_numa_id */             \
1426     MULTIQ,                     /* set_multiq */              \
1427                                                               \
1428     SEND,                       /* send */                    \
1429     NULL,                       /* send_wait */               \
1430                                                               \
1431     netdev_dpdk_set_etheraddr,                                \
1432     netdev_dpdk_get_etheraddr,                                \
1433     netdev_dpdk_get_mtu,                                      \
1434     netdev_dpdk_set_mtu,                                      \
1435     netdev_dpdk_get_ifindex,                                  \
1436     netdev_dpdk_get_carrier,                                  \
1437     netdev_dpdk_get_carrier_resets,                           \
1438     netdev_dpdk_set_miimon,                                   \
1439     netdev_dpdk_get_stats,                                    \
1440     netdev_dpdk_get_features,                                 \
1441     NULL,                       /* set_advertisements */      \
1442                                                               \
1443     NULL,                       /* set_policing */            \
1444     NULL,                       /* get_qos_types */           \
1445     NULL,                       /* get_qos_capabilities */    \
1446     NULL,                       /* get_qos */                 \
1447     NULL,                       /* set_qos */                 \
1448     NULL,                       /* get_queue */               \
1449     NULL,                       /* set_queue */               \
1450     NULL,                       /* delete_queue */            \
1451     NULL,                       /* get_queue_stats */         \
1452     NULL,                       /* queue_dump_start */        \
1453     NULL,                       /* queue_dump_next */         \
1454     NULL,                       /* queue_dump_done */         \
1455     NULL,                       /* dump_queue_stats */        \
1456                                                               \
1457     NULL,                       /* get_in4 */                 \
1458     NULL,                       /* set_in4 */                 \
1459     NULL,                       /* get_in6 */                 \
1460     NULL,                       /* add_router */              \
1461     NULL,                       /* get_next_hop */            \
1462     netdev_dpdk_get_status,                                   \
1463     NULL,                       /* arp_lookup */              \
1464                                                               \
1465     netdev_dpdk_update_flags,                                 \
1466                                                               \
1467     netdev_dpdk_rxq_alloc,                                    \
1468     netdev_dpdk_rxq_construct,                                \
1469     netdev_dpdk_rxq_destruct,                                 \
1470     netdev_dpdk_rxq_dealloc,                                  \
1471     netdev_dpdk_rxq_recv,                                     \
1472     NULL,                       /* rx_wait */                 \
1473     NULL,                       /* rxq_drain */               \
1474 }
1475
1476 int
1477 dpdk_init(int argc, char **argv)
1478 {
1479     int result;
1480
1481     if (argc < 2 || strcmp(argv[1], "--dpdk"))
1482         return 0;
1483
1484     /* Make sure program name passed to rte_eal_init() is vswitchd. */
1485     argv[1] = argv[0];
1486
1487     argc--;
1488     argv++;
1489
1490     /* Make sure things are initialized ... */
1491     result = rte_eal_init(argc, argv);
1492     if (result < 0) {
1493         ovs_abort(result, "Cannot init EAL\n");
1494     }
1495
1496     rte_memzone_dump(stdout);
1497     rte_eal_init_ret = 0;
1498
1499     if (argc > result) {
1500         argv[result] = argv[0];
1501     }
1502
1503     /* We are called from the main thread here */
1504     thread_set_nonpmd();
1505
1506     return result + 1;
1507 }
1508
1509 const struct netdev_class dpdk_class =
1510     NETDEV_DPDK_CLASS(
1511         "dpdk",
1512         dpdk_class_init,
1513         netdev_dpdk_construct,
1514         netdev_dpdk_set_multiq,
1515         netdev_dpdk_eth_send);
1516
1517 const struct netdev_class dpdk_ring_class =
1518     NETDEV_DPDK_CLASS(
1519         "dpdkr",
1520         NULL,
1521         netdev_dpdk_ring_construct,
1522         NULL,
1523         netdev_dpdk_ring_send);
1524
1525 void
1526 netdev_dpdk_register(void)
1527 {
1528     static struct ovsthread_once once = OVSTHREAD_ONCE_INITIALIZER;
1529
1530     if (rte_eal_init_ret) {
1531         return;
1532     }
1533
1534     if (ovsthread_once_start(&once)) {
1535         dpdk_common_init();
1536         netdev_register_provider(&dpdk_class);
1537         netdev_register_provider(&dpdk_ring_class);
1538         ovsthread_once_done(&once);
1539     }
1540 }
1541
1542 int
1543 pmd_thread_setaffinity_cpu(int cpu)
1544 {
1545     cpu_set_t cpuset;
1546     int err;
1547
1548     CPU_ZERO(&cpuset);
1549     CPU_SET(cpu, &cpuset);
1550     err = pthread_setaffinity_np(pthread_self(), sizeof(cpu_set_t), &cpuset);
1551     if (err) {
1552         VLOG_ERR("Thread affinity error %d",err);
1553         return err;
1554     }
1555     /* NON_PMD_CORE_ID is reserved for use by non pmd threads. */
1556     ovs_assert(cpu != NON_PMD_CORE_ID);
1557     RTE_PER_LCORE(_lcore_id) = cpu;
1558
1559     return 0;
1560 }
1561
1562 void
1563 thread_set_nonpmd(void)
1564 {
1565     /* We have to use NON_PMD_CORE_ID to allow non-pmd threads to perform
1566      * certain DPDK operations, like rte_eth_dev_configure(). */
1567     RTE_PER_LCORE(_lcore_id) = NON_PMD_CORE_ID;
1568 }
1569
1570 static bool
1571 thread_is_pmd(void)
1572 {
1573     return rte_lcore_id() != NON_PMD_CORE_ID;
1574 }