lib/netdev-dpdk.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2014, 2015, 2016 Nicira, Inc.
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at:
   7  *
   8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  */
  16
  17 #include <config.h>
  18
  19 #include <string.h>
  20 #include <signal.h>
  21 #include <stdlib.h>
  22 #include <pthread.h>
  23 #include <config.h>
  24 #include <errno.h>
  25 #include <sched.h>
  26 #include <stdlib.h>
  27 #include <unistd.h>
  28 #include <sys/stat.h>
  29 #include <stdio.h>
  30 #include <sys/types.h>
  31 #include <sys/stat.h>
  32 #include <getopt.h>
  33 #include <numaif.h>
  34
  35 #include "dirs.h"
  36 #include "dp-packet.h"
  37 #include "dpif-netdev.h"
  38 #include "fatal-signal.h"
  39 #include "netdev-dpdk.h"
  40 #include "netdev-provider.h"
  41 #include "netdev-vport.h"
  42 #include "odp-util.h"
  43 #include "openvswitch/dynamic-string.h"
  44 #include "openvswitch/list.h"
  45 #include "openvswitch/ofp-print.h"
  46 #include "openvswitch/vlog.h"
  47 #include "ovs-numa.h"
  48 #include "ovs-thread.h"
  49 #include "ovs-rcu.h"
  50 #include "packets.h"
  51 #include "openvswitch/shash.h"
  52 #include "smap.h"
  53 #include "sset.h"
  54 #include "unaligned.h"
  55 #include "timeval.h"
  56 #include "unixctl.h"
  57
  58 #include "rte_config.h"
  59 #include "rte_mbuf.h"
  60 #include "rte_meter.h"
  61 #include "rte_virtio_net.h"
  62
  63 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(dpdk);
  64 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
  65
  66 #define DPDK_PORT_WATCHDOG_INTERVAL 5
  67
  68 #define OVS_CACHE_LINE_SIZE CACHE_LINE_SIZE
  69 #define OVS_VPORT_DPDK "ovs_dpdk"
  70
  71 /*
  72  * need to reserve tons of extra space in the mbufs so we can align the
  73  * DMA addresses to 4KB.
  74  * The minimum mbuf size is limited to avoid scatter behaviour and drop in
  75  * performance for standard Ethernet MTU.
  76  */
  77 #define ETHER_HDR_MAX_LEN           (ETHER_HDR_LEN + ETHER_CRC_LEN + (2 * VLAN_HEADER_LEN))
  78 #define MTU_TO_FRAME_LEN(mtu)       ((mtu) + ETHER_HDR_LEN + ETHER_CRC_LEN)
  79 #define MTU_TO_MAX_FRAME_LEN(mtu)   ((mtu) + ETHER_HDR_MAX_LEN)
  80 #define FRAME_LEN_TO_MTU(frame_len) ((frame_len)- ETHER_HDR_LEN - ETHER_CRC_LEN)
  81 #define MBUF_SIZE(mtu)              ( MTU_TO_MAX_FRAME_LEN(mtu)   \
  82                                     + sizeof(struct dp_packet)    \
  83                                     + RTE_PKTMBUF_HEADROOM)
  84 #define NETDEV_DPDK_MBUF_ALIGN      1024
  85
  86 /* Max and min number of packets in the mempool.  OVS tries to allocate a
  87  * mempool with MAX_NB_MBUF: if this fails (because the system doesn't have
  88  * enough hugepages) we keep halving the number until the allocation succeeds
  89  * or we reach MIN_NB_MBUF */
  90
  91 #define MAX_NB_MBUF          (4096 * 64)
  92 #define MIN_NB_MBUF          (4096 * 4)
  93 #define MP_CACHE_SZ          RTE_MEMPOOL_CACHE_MAX_SIZE
  94
  95 /* MAX_NB_MBUF can be divided by 2 many times, until MIN_NB_MBUF */
  96 BUILD_ASSERT_DECL(MAX_NB_MBUF % ROUND_DOWN_POW2(MAX_NB_MBUF/MIN_NB_MBUF) == 0);
  97
  98 /* The smallest possible NB_MBUF that we're going to try should be a multiple
  99  * of MP_CACHE_SZ. This is advised by DPDK documentation. */
 100 BUILD_ASSERT_DECL((MAX_NB_MBUF / ROUND_DOWN_POW2(MAX_NB_MBUF/MIN_NB_MBUF))
 101                   % MP_CACHE_SZ == 0);
 102
 103 /*
 104  * DPDK XSTATS Counter names definition
 105  */
 106 #define XSTAT_RX_64_PACKETS              "rx_size_64_packets"
 107 #define XSTAT_RX_65_TO_127_PACKETS       "rx_size_65_to_127_packets"
 108 #define XSTAT_RX_128_TO_255_PACKETS      "rx_size_128_to_255_packets"
 109 #define XSTAT_RX_256_TO_511_PACKETS      "rx_size_256_to_511_packets"
 110 #define XSTAT_RX_512_TO_1023_PACKETS     "rx_size_512_to_1023_packets"
 111 #define XSTAT_RX_1024_TO_1522_PACKETS    "rx_size_1024_to_1522_packets"
 112 #define XSTAT_RX_1523_TO_MAX_PACKETS     "rx_size_1523_to_max_packets"
 113
 114 #define XSTAT_TX_64_PACKETS              "tx_size_64_packets"
 115 #define XSTAT_TX_65_TO_127_PACKETS       "tx_size_65_to_127_packets"
 116 #define XSTAT_TX_128_TO_255_PACKETS      "tx_size_128_to_255_packets"
 117 #define XSTAT_TX_256_TO_511_PACKETS      "tx_size_256_to_511_packets"
 118 #define XSTAT_TX_512_TO_1023_PACKETS     "tx_size_512_to_1023_packets"
 119 #define XSTAT_TX_1024_TO_1522_PACKETS    "tx_size_1024_to_1522_packets"
 120 #define XSTAT_TX_1523_TO_MAX_PACKETS     "tx_size_1523_to_max_packets"
 121
 122 #define XSTAT_TX_MULTICAST_PACKETS       "tx_multicast_packets"
 123 #define XSTAT_RX_BROADCAST_PACKETS       "rx_broadcast_packets"
 124 #define XSTAT_TX_BROADCAST_PACKETS       "tx_broadcast_packets"
 125 #define XSTAT_RX_UNDERSIZED_ERRORS       "rx_undersized_errors"
 126 #define XSTAT_RX_OVERSIZE_ERRORS         "rx_oversize_errors"
 127 #define XSTAT_RX_FRAGMENTED_ERRORS       "rx_fragmented_errors"
 128 #define XSTAT_RX_JABBER_ERRORS           "rx_jabber_errors"
 129
 130 #define SOCKET0              0
 131
 132 #define NIC_PORT_RX_Q_SIZE 2048  /* Size of Physical NIC RX Queue, Max (n+32<=4096)*/
 133 #define NIC_PORT_TX_Q_SIZE 2048  /* Size of Physical NIC TX Queue, Max (n+32<=4096)*/
 134
 135 #define OVS_VHOST_MAX_QUEUE_NUM 1024  /* Maximum number of vHost TX queues. */
 136 #define OVS_VHOST_QUEUE_MAP_UNKNOWN (-1) /* Mapping not initialized. */
 137 #define OVS_VHOST_QUEUE_DISABLED    (-2) /* Queue was disabled by guest and not
 138                                           * yet mapped to another queue. */
 139
 140 #ifdef VHOST_CUSE
 141 static char *cuse_dev_name = NULL;    /* Character device cuse_dev_name. */
 142 #endif
 143 static char *vhost_sock_dir = NULL;   /* Location of vhost-user sockets */
 144
 145 #define VHOST_ENQ_RETRY_NUM 8
 146
 147 static const struct rte_eth_conf port_conf = {
 148     .rxmode = {
 149         .mq_mode = ETH_MQ_RX_RSS,
 150         .split_hdr_size = 0,
 151         .header_split   = 0, /* Header Split disabled */
 152         .hw_ip_checksum = 0, /* IP checksum offload disabled */
 153         .hw_vlan_filter = 0, /* VLAN filtering disabled */
 154         .jumbo_frame    = 0, /* Jumbo Frame Support disabled */
 155         .hw_strip_crc   = 0,
 156     },
 157     .rx_adv_conf = {
 158         .rss_conf = {
 159             .rss_key = NULL,
 160             .rss_hf = ETH_RSS_IP | ETH_RSS_UDP | ETH_RSS_TCP,
 161         },
 162     },
 163     .txmode = {
 164         .mq_mode = ETH_MQ_TX_NONE,
 165     },
 166 };
 167
 168 enum { DPDK_RING_SIZE = 256 };
 169 BUILD_ASSERT_DECL(IS_POW2(DPDK_RING_SIZE));
 170 enum { DRAIN_TSC = 200000ULL };
 171
 172 enum dpdk_dev_type {
 173     DPDK_DEV_ETH = 0,
 174     DPDK_DEV_VHOST = 1,
 175 };
 176
 177 static int rte_eal_init_ret = ENODEV;
 178
 179 static struct ovs_mutex dpdk_mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
 180
 181 /* Quality of Service */
 182
 183 /* An instance of a QoS configuration.  Always associated with a particular
 184  * network device.
 185  *
 186  * Each QoS implementation subclasses this with whatever additional data it
 187  * needs.
 188  */
 189 struct qos_conf {
 190     const struct dpdk_qos_ops *ops;
 191 };
 192
 193 /* A particular implementation of dpdk QoS operations.
 194  *
 195  * The functions below return 0 if successful or a positive errno value on
 196  * failure, except where otherwise noted. All of them must be provided, except
 197  * where otherwise noted.
 198  */
 199 struct dpdk_qos_ops {
 200
 201     /* Name of the QoS type */
 202     const char *qos_name;
 203
 204     /* Called to construct the QoS implementation on 'netdev'. The
 205      * implementation should make the appropriate calls to configure QoS
 206      * according to 'details'. The implementation may assume that any current
 207      * QoS configuration already installed should be destroyed before
 208      * constructing the new configuration.
 209      *
 210      * The contents of 'details' should be documented as valid for 'ovs_name'
 211      * in the "other_config" column in the "QoS" table in vswitchd/vswitch.xml
 212      * (which is built as ovs-vswitchd.conf.db(8)).
 213      *
 214      * This function must return 0 if and only if it sets 'netdev->qos_conf'
 215      * to an initialized 'struct qos_conf'.
 216      *
 217      * For all QoS implementations it should always be non-null.
 218      */
 219     int (*qos_construct)(struct netdev *netdev, const struct smap *details);
 220
 221     /* Destroys the data structures allocated by the implementation as part of
 222      * 'qos_conf.
 223      *
 224      * For all QoS implementations it should always be non-null.
 225      */
 226     void (*qos_destruct)(struct netdev *netdev, struct qos_conf *conf);
 227
 228     /* Retrieves details of 'netdev->qos_conf' configuration into 'details'.
 229      *
 230      * The contents of 'details' should be documented as valid for 'ovs_name'
 231      * in the "other_config" column in the "QoS" table in vswitchd/vswitch.xml
 232      * (which is built as ovs-vswitchd.conf.db(8)).
 233      */
 234     int (*qos_get)(const struct netdev *netdev, struct smap *details);
 235
 236     /* Reconfigures 'netdev->qos_conf' according to 'details', performing any
 237      * required calls to complete the reconfiguration.
 238      *
 239      * The contents of 'details' should be documented as valid for 'ovs_name'
 240      * in the "other_config" column in the "QoS" table in vswitchd/vswitch.xml
 241      * (which is built as ovs-vswitchd.conf.db(8)).
 242      *
 243      * This function may be null if 'qos_conf' is not configurable.
 244      */
 245     int (*qos_set)(struct netdev *netdev, const struct smap *details);
 246
 247     /* Modify an array of rte_mbufs. The modification is specific to
 248      * each qos implementation.
 249      *
 250      * The function should take and array of mbufs and an int representing
 251      * the current number of mbufs present in the array.
 252      *
 253      * After the function has performed a qos modification to the array of
 254      * mbufs it returns an int representing the number of mbufs now present in
 255      * the array. This value is can then be passed to the port send function
 256      * along with the modified array for transmission.
 257      *
 258      * For all QoS implementations it should always be non-null.
 259      */
 260     int (*qos_run)(struct netdev *netdev, struct rte_mbuf **pkts,
 261                            int pkt_cnt);
 262 };
 263
 264 /* dpdk_qos_ops for each type of user space QoS implementation */
 265 static const struct dpdk_qos_ops egress_policer_ops;
 266
 267 /*
 268  * Array of dpdk_qos_ops, contains pointer to all supported QoS
 269  * operations.
 270  */
 271 static const struct dpdk_qos_ops *const qos_confs[] = {
 272     &egress_policer_ops,
 273     NULL
 274 };
 275
 276 /* Contains all 'struct dpdk_dev's. */
 277 static struct ovs_list dpdk_list OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex)
 278     = OVS_LIST_INITIALIZER(&dpdk_list);
 279
 280 static struct ovs_list dpdk_mp_list OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex)
 281     = OVS_LIST_INITIALIZER(&dpdk_mp_list);
 282
 283 /* This mutex must be used by non pmd threads when allocating or freeing
 284  * mbufs through mempools. */
 285 static struct ovs_mutex nonpmd_mempool_mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
 286
 287 struct dpdk_mp {
 288     struct rte_mempool *mp;
 289     int mtu;
 290     int socket_id;
 291     int refcount;
 292     struct ovs_list list_node OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex);
 293 };
 294
 295 /* There should be one 'struct dpdk_tx_queue' created for
 296  * each cpu core. */
 297 struct dpdk_tx_queue {
 298     rte_spinlock_t tx_lock;        /* Protects the members and the NIC queue
 299                                     * from concurrent access.  It is used only
 300                                     * if the queue is shared among different
 301                                     * pmd threads (see 'txq_needs_locking'). */
 302     int map;                       /* Mapping of configured vhost-user queues
 303                                     * to enabled by guest. */
 304 };
 305
 306 /* dpdk has no way to remove dpdk ring ethernet devices
 307    so we have to keep them around once they've been created
 308 */
 309
 310 static struct ovs_list dpdk_ring_list OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex)
 311     = OVS_LIST_INITIALIZER(&dpdk_ring_list);
 312
 313 struct dpdk_ring {
 314     /* For the client rings */
 315     struct rte_ring *cring_tx;
 316     struct rte_ring *cring_rx;
 317     unsigned int user_port_id; /* User given port no, parsed from port name */
 318     int eth_port_id; /* ethernet device port id */
 319     struct ovs_list list_node OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex);
 320 };
 321
 322 struct ingress_policer {
 323     struct rte_meter_srtcm_params app_srtcm_params;
 324     struct rte_meter_srtcm in_policer;
 325     rte_spinlock_t policer_lock;
 326 };
 327
 328 struct netdev_dpdk {
 329     struct netdev up;
 330     int port_id;
 331     int max_packet_len;
 332     enum dpdk_dev_type type;
 333
 334     struct dpdk_tx_queue *tx_q;
 335
 336     struct ovs_mutex mutex OVS_ACQ_AFTER(dpdk_mutex);
 337
 338     struct dpdk_mp *dpdk_mp;
 339     int mtu;
 340     int socket_id;
 341     int buf_size;
 342     struct netdev_stats stats;
 343     /* Protects stats */
 344     rte_spinlock_t stats_lock;
 345
 346     struct eth_addr hwaddr;
 347     enum netdev_flags flags;
 348
 349     struct rte_eth_link link;
 350     int link_reset_cnt;
 351
 352     /* Caller of netdev_send() might want to use more txqs than the device has.
 353      * For physical NICs, if the 'requested_n_txq' less or equal to 'up.n_txq',
 354      * 'txq_needs_locking' is false, otherwise it is true and we will take a
 355      * spinlock on transmission.  For vhost devices, 'requested_n_txq' is
 356      * always true.  */
 357     bool txq_needs_locking;
 358
 359     /* virtio-net structure for vhost device */
 360     OVSRCU_TYPE(struct virtio_net *) virtio_dev;
 361
 362     /* Identifier used to distinguish vhost devices from each other */
 363     char vhost_id[PATH_MAX];
 364
 365     /* In dpdk_list. */
 366     struct ovs_list list_node OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex);
 367
 368     /* QoS configuration and lock for the device */
 369     struct qos_conf *qos_conf;
 370     rte_spinlock_t qos_lock;
 371
 372     /* The following properties cannot be changed when a device is running,
 373      * so we remember the request and update them next time
 374      * netdev_dpdk*_reconfigure() is called */
 375     int requested_n_txq;
 376     int requested_n_rxq;
 377
 378     /* Socket ID detected when vHost device is brought up */
 379     int requested_socket_id;
 380
 381     /* Ingress Policer */
 382     OVSRCU_TYPE(struct ingress_policer *) ingress_policer;
 383     uint32_t policer_rate;
 384     uint32_t policer_burst;
 385 };
 386
 387 struct netdev_rxq_dpdk {
 388     struct netdev_rxq up;
 389     int port_id;
 390 };
 391
 392 static bool dpdk_thread_is_pmd(void);
 393
 394 static int netdev_dpdk_construct(struct netdev *);
 395
 396 struct virtio_net * netdev_dpdk_get_virtio(const struct netdev_dpdk *dev);
 397
 398 struct ingress_policer *
 399 netdev_dpdk_get_ingress_policer(const struct netdev_dpdk *dev);
 400
 401 static bool
 402 is_dpdk_class(const struct netdev_class *class)
 403 {
 404     return class->construct == netdev_dpdk_construct;
 405 }
 406
 407 /* DPDK NIC drivers allocate RX buffers at a particular granularity, typically
 408  * aligned at 1k or less. If a declared mbuf size is not a multiple of this
 409  * value, insufficient buffers are allocated to accomodate the packet in its
 410  * entirety. Furthermore, certain drivers need to ensure that there is also
 411  * sufficient space in the Rx buffer to accommodate two VLAN tags (for QinQ
 412  * frames). If the RX buffer is too small, then the driver enables scatter RX
 413  * behaviour, which reduces performance. To prevent this, use a buffer size that
 414  * is closest to 'mtu', but which satisfies the aforementioned criteria.
 415  */
 416 static uint32_t
 417 dpdk_buf_size(int mtu)
 418 {
 419     return ROUND_UP((MTU_TO_MAX_FRAME_LEN(mtu) + RTE_PKTMBUF_HEADROOM),
 420                      NETDEV_DPDK_MBUF_ALIGN);
 421 }
 422
 423 /* XXX: use dpdk malloc for entire OVS. in fact huge page should be used
 424  * for all other segments data, bss and text. */
 425
 426 static void *
 427 dpdk_rte_mzalloc(size_t sz)
 428 {
 429     void *ptr;
 430
 431     ptr = rte_zmalloc(OVS_VPORT_DPDK, sz, OVS_CACHE_LINE_SIZE);
 432     if (ptr == NULL) {
 433         out_of_memory();
 434     }
 435     return ptr;
 436 }
 437
 438 /* XXX this function should be called only by pmd threads (or by non pmd
 439  * threads holding the nonpmd_mempool_mutex) */
 440 void
 441 free_dpdk_buf(struct dp_packet *p)
 442 {
 443     struct rte_mbuf *pkt = (struct rte_mbuf *) p;
 444
 445     rte_pktmbuf_free(pkt);
 446 }
 447
 448 static void
 449 ovs_rte_pktmbuf_init(struct rte_mempool *mp,
 450                      void *opaque_arg OVS_UNUSED,
 451                      void *_m,
 452                      unsigned i OVS_UNUSED)
 453 {
 454     struct rte_mbuf *m = _m;
 455
 456     rte_pktmbuf_init(mp, opaque_arg, _m, i);
 457
 458     dp_packet_init_dpdk((struct dp_packet *) m, m->buf_len);
 459 }
 460
 461 static struct dpdk_mp *
 462 dpdk_mp_get(int socket_id, int mtu) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 463 {
 464     struct dpdk_mp *dmp = NULL;
 465     char mp_name[RTE_MEMPOOL_NAMESIZE];
 466     unsigned mp_size;
 467     struct rte_pktmbuf_pool_private mbp_priv;
 468
 469     LIST_FOR_EACH (dmp, list_node, &dpdk_mp_list) {
 470         if (dmp->socket_id == socket_id && dmp->mtu == mtu) {
 471             dmp->refcount++;
 472             return dmp;
 473         }
 474     }
 475
 476     dmp = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *dmp);
 477     dmp->socket_id = socket_id;
 478     dmp->mtu = mtu;
 479     dmp->refcount = 1;
 480     mbp_priv.mbuf_data_room_size = MBUF_SIZE(mtu) - sizeof(struct dp_packet);
 481     mbp_priv.mbuf_priv_size = sizeof (struct dp_packet) -
 482                               sizeof (struct rte_mbuf);
 483
 484     mp_size = MAX_NB_MBUF;
 485     do {
 486         if (snprintf(mp_name, RTE_MEMPOOL_NAMESIZE, "ovs_mp_%d_%d_%u",
 487                      dmp->mtu, dmp->socket_id, mp_size) < 0) {
 488             return NULL;
 489         }
 490
 491         dmp->mp = rte_mempool_create(mp_name, mp_size, MBUF_SIZE(mtu),
 492                                      MP_CACHE_SZ,
 493                                      sizeof(struct rte_pktmbuf_pool_private),
 494                                      rte_pktmbuf_pool_init, &mbp_priv,
 495                                      ovs_rte_pktmbuf_init, NULL,
 496                                      socket_id, 0);
 497     } while (!dmp->mp && rte_errno == ENOMEM && (mp_size /= 2) >= MIN_NB_MBUF);
 498
 499     if (dmp->mp == NULL) {
 500         return NULL;
 501     } else {
 502         VLOG_DBG("Allocated \"%s\" mempool with %u mbufs", mp_name, mp_size );
 503     }
 504
 505     ovs_list_push_back(&dpdk_mp_list, &dmp->list_node);
 506     return dmp;
 507 }
 508
 509 static void
 510 dpdk_mp_put(struct dpdk_mp *dmp)
 511 {
 512
 513     if (!dmp) {
 514         return;
 515     }
 516
 517     dmp->refcount--;
 518     ovs_assert(dmp->refcount >= 0);
 519
 520 #if 0
 521     /* I could not find any API to destroy mp. */
 522     if (dmp->refcount == 0) {
 523         list_delete(dmp->list_node);
 524         /* destroy mp-pool. */
 525     }
 526 #endif
 527 }
 528
 529 static void
 530 check_link_status(struct netdev_dpdk *dev)
 531 {
 532     struct rte_eth_link link;
 533
 534     rte_eth_link_get_nowait(dev->port_id, &link);
 535
 536     if (dev->link.link_status != link.link_status) {
 537         netdev_change_seq_changed(&dev->up);
 538
 539         dev->link_reset_cnt++;
 540         dev->link = link;
 541         if (dev->link.link_status) {
 542             VLOG_DBG_RL(&rl, "Port %d Link Up - speed %u Mbps - %s",
 543                         dev->port_id, (unsigned)dev->link.link_speed,
 544                         (dev->link.link_duplex == ETH_LINK_FULL_DUPLEX) ?
 545                          ("full-duplex") : ("half-duplex"));
 546         } else {
 547             VLOG_DBG_RL(&rl, "Port %d Link Down", dev->port_id);
 548         }
 549     }
 550 }
 551
 552 static void *
 553 dpdk_watchdog(void *dummy OVS_UNUSED)
 554 {
 555     struct netdev_dpdk *dev;
 556
 557     pthread_detach(pthread_self());
 558
 559     for (;;) {
 560         ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 561         LIST_FOR_EACH (dev, list_node, &dpdk_list) {
 562             ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 563             if (dev->type == DPDK_DEV_ETH) {
 564                 check_link_status(dev);
 565             }
 566             ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 567         }
 568         ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 569         xsleep(DPDK_PORT_WATCHDOG_INTERVAL);
 570     }
 571
 572     return NULL;
 573 }
 574
 575 static int
 576 dpdk_eth_dev_queue_setup(struct netdev_dpdk *dev, int n_rxq, int n_txq)
 577 {
 578     int diag = 0;
 579     int i;
 580
 581     /* A device may report more queues than it makes available (this has
 582      * been observed for Intel xl710, which reserves some of them for
 583      * SRIOV):  rte_eth_*_queue_setup will fail if a queue is not
 584      * available.  When this happens we can retry the configuration
 585      * and request less queues */
 586     while (n_rxq && n_txq) {
 587         if (diag) {
 588             VLOG_INFO("Retrying setup with (rxq:%d txq:%d)", n_rxq, n_txq);
 589         }
 590
 591         diag = rte_eth_dev_configure(dev->port_id, n_rxq, n_txq, &port_conf);
 592         if (diag) {
 593             break;
 594         }
 595
 596         for (i = 0; i < n_txq; i++) {
 597             diag = rte_eth_tx_queue_setup(dev->port_id, i, NIC_PORT_TX_Q_SIZE,
 598                                           dev->socket_id, NULL);
 599             if (diag) {
 600                 VLOG_INFO("Interface %s txq(%d) setup error: %s",
 601                           dev->up.name, i, rte_strerror(-diag));
 602                 break;
 603             }
 604         }
 605
 606         if (i != n_txq) {
 607             /* Retry with less tx queues */
 608             n_txq = i;
 609             continue;
 610         }
 611
 612         for (i = 0; i < n_rxq; i++) {
 613             diag = rte_eth_rx_queue_setup(dev->port_id, i, NIC_PORT_RX_Q_SIZE,
 614                                           dev->socket_id, NULL,
 615                                           dev->dpdk_mp->mp);
 616             if (diag) {
 617                 VLOG_INFO("Interface %s rxq(%d) setup error: %s",
 618                           dev->up.name, i, rte_strerror(-diag));
 619                 break;
 620             }
 621         }
 622
 623         if (i != n_rxq) {
 624             /* Retry with less rx queues */
 625             n_rxq = i;
 626             continue;
 627         }
 628
 629         dev->up.n_rxq = n_rxq;
 630         dev->up.n_txq = n_txq;
 631
 632         return 0;
 633     }
 634
 635     return diag;
 636 }
 637
 638
 639 static int
 640 dpdk_eth_dev_init(struct netdev_dpdk *dev) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 641 {
 642     struct rte_pktmbuf_pool_private *mbp_priv;
 643     struct rte_eth_dev_info info;
 644     struct ether_addr eth_addr;
 645     int diag;
 646     int n_rxq, n_txq;
 647
 648     if (dev->port_id < 0 || dev->port_id >= rte_eth_dev_count()) {
 649         return ENODEV;
 650     }
 651
 652     rte_eth_dev_info_get(dev->port_id, &info);
 653
 654     n_rxq = MIN(info.max_rx_queues, dev->up.n_rxq);
 655     n_txq = MIN(info.max_tx_queues, dev->up.n_txq);
 656
 657     diag = dpdk_eth_dev_queue_setup(dev, n_rxq, n_txq);
 658     if (diag) {
 659         VLOG_ERR("Interface %s(rxq:%d txq:%d) configure error: %s",
 660                  dev->up.name, n_rxq, n_txq, rte_strerror(-diag));
 661         return -diag;
 662     }
 663
 664     diag = rte_eth_dev_start(dev->port_id);
 665     if (diag) {
 666         VLOG_ERR("Interface %s start error: %s", dev->up.name,
 667                  rte_strerror(-diag));
 668         return -diag;
 669     }
 670
 671     rte_eth_promiscuous_enable(dev->port_id);
 672     rte_eth_allmulticast_enable(dev->port_id);
 673
 674     memset(&eth_addr, 0x0, sizeof(eth_addr));
 675     rte_eth_macaddr_get(dev->port_id, &eth_addr);
 676     VLOG_INFO_RL(&rl, "Port %d: "ETH_ADDR_FMT"",
 677                     dev->port_id, ETH_ADDR_BYTES_ARGS(eth_addr.addr_bytes));
 678
 679     memcpy(dev->hwaddr.ea, eth_addr.addr_bytes, ETH_ADDR_LEN);
 680     rte_eth_link_get_nowait(dev->port_id, &dev->link);
 681
 682     mbp_priv = rte_mempool_get_priv(dev->dpdk_mp->mp);
 683     dev->buf_size = mbp_priv->mbuf_data_room_size - RTE_PKTMBUF_HEADROOM;
 684
 685     dev->flags = NETDEV_UP | NETDEV_PROMISC;
 686     return 0;
 687 }
 688
 689 static struct netdev_dpdk *
 690 netdev_dpdk_cast(const struct netdev *netdev)
 691 {
 692     return CONTAINER_OF(netdev, struct netdev_dpdk, up);
 693 }
 694
 695 static struct netdev *
 696 netdev_dpdk_alloc(void)
 697 {
 698     struct netdev_dpdk *dev;
 699
 700     if (!rte_eal_init_ret) { /* Only after successful initialization */
 701         dev = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *dev);
 702         if (dev) {
 703             return &dev->up;
 704         }
 705     }
 706     return NULL;
 707 }
 708
 709 static void
 710 netdev_dpdk_alloc_txq(struct netdev_dpdk *dev, unsigned int n_txqs)
 711 {
 712     unsigned i;
 713
 714     dev->tx_q = dpdk_rte_mzalloc(n_txqs * sizeof *dev->tx_q);
 715     for (i = 0; i < n_txqs; i++) {
 716         /* Initialize map for vhost devices. */
 717         dev->tx_q[i].map = OVS_VHOST_QUEUE_MAP_UNKNOWN;
 718         rte_spinlock_init(&dev->tx_q[i].tx_lock);
 719     }
 720 }
 721
 722 static int
 723 netdev_dpdk_init(struct netdev *netdev, unsigned int port_no,
 724                  enum dpdk_dev_type type)
 725     OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 726 {
 727     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 728     int sid;
 729     int err = 0;
 730     uint32_t buf_size;
 731
 732     ovs_mutex_init(&dev->mutex);
 733     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 734
 735     rte_spinlock_init(&dev->stats_lock);
 736
 737     /* If the 'sid' is negative, it means that the kernel fails
 738      * to obtain the pci numa info.  In that situation, always
 739      * use 'SOCKET0'. */
 740     if (type == DPDK_DEV_ETH) {
 741         sid = rte_eth_dev_socket_id(port_no);
 742     } else {
 743         sid = rte_lcore_to_socket_id(rte_get_master_lcore());
 744     }
 745
 746     dev->socket_id = sid < 0 ? SOCKET0 : sid;
 747     dev->requested_socket_id = dev->socket_id;
 748     dev->port_id = port_no;
 749     dev->type = type;
 750     dev->flags = 0;
 751     dev->mtu = ETHER_MTU;
 752     dev->max_packet_len = MTU_TO_FRAME_LEN(dev->mtu);
 753
 754     buf_size = dpdk_buf_size(dev->mtu);
 755     dev->dpdk_mp = dpdk_mp_get(dev->socket_id, FRAME_LEN_TO_MTU(buf_size));
 756     if (!dev->dpdk_mp) {
 757         err = ENOMEM;
 758         goto unlock;
 759     }
 760
 761     /* Initialise QoS configuration to NULL and qos lock to unlocked */
 762     dev->qos_conf = NULL;
 763     rte_spinlock_init(&dev->qos_lock);
 764
 765     /* Initialise rcu pointer for ingress policer to NULL */
 766     ovsrcu_init(&dev->ingress_policer, NULL);
 767     dev->policer_rate = 0;
 768     dev->policer_burst = 0;
 769
 770     netdev->n_rxq = NR_QUEUE;
 771     netdev->n_txq = NR_QUEUE;
 772     dev->requested_n_rxq = netdev->n_rxq;
 773     dev->requested_n_txq = netdev->n_txq;
 774
 775     if (type == DPDK_DEV_ETH) {
 776         err = dpdk_eth_dev_init(dev);
 777         if (err) {
 778             goto unlock;
 779         }
 780         netdev_dpdk_alloc_txq(dev, netdev->n_txq);
 781         dev->txq_needs_locking = netdev->n_txq < dev->requested_n_txq;
 782     } else {
 783         netdev_dpdk_alloc_txq(dev, OVS_VHOST_MAX_QUEUE_NUM);
 784         dev->txq_needs_locking = true;
 785         /* Enable DPDK_DEV_VHOST device and set promiscuous mode flag. */
 786         dev->flags = NETDEV_UP | NETDEV_PROMISC;
 787     }
 788
 789     ovs_list_push_back(&dpdk_list, &dev->list_node);
 790
 791 unlock:
 792     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 793     return err;
 794 }
 795
 796 /* dev_name must be the prefix followed by a positive decimal number.
 797  * (no leading + or - signs are allowed) */
 798 static int
 799 dpdk_dev_parse_name(const char dev_name[], const char prefix[],
 800                     unsigned int *port_no)
 801 {
 802     const char *cport;
 803
 804     if (strncmp(dev_name, prefix, strlen(prefix))) {
 805         return ENODEV;
 806     }
 807
 808     cport = dev_name + strlen(prefix);
 809
 810     if (str_to_uint(cport, 10, port_no)) {
 811         return 0;
 812     } else {
 813         return ENODEV;
 814     }
 815 }
 816
 817 static int
 818 vhost_construct_helper(struct netdev *netdev) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 819 {
 820     if (rte_eal_init_ret) {
 821         return rte_eal_init_ret;
 822     }
 823
 824     return netdev_dpdk_init(netdev, -1, DPDK_DEV_VHOST);
 825 }
 826
 827 static int
 828 netdev_dpdk_vhost_cuse_construct(struct netdev *netdev)
 829 {
 830     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 831     int err;
 832
 833     if (rte_eal_init_ret) {
 834         return rte_eal_init_ret;
 835     }
 836
 837     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 838     strncpy(dev->vhost_id, netdev->name, sizeof(dev->vhost_id));
 839     err = vhost_construct_helper(netdev);
 840     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 841     return err;
 842 }
 843
 844 static int
 845 netdev_dpdk_vhost_user_construct(struct netdev *netdev)
 846 {
 847     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 848     const char *name = netdev->name;
 849     int err;
 850
 851     /* 'name' is appended to 'vhost_sock_dir' and used to create a socket in
 852      * the file system. '/' or '\' would traverse directories, so they're not
 853      * acceptable in 'name'. */
 854     if (strchr(name, '/') || strchr(name, '\\')) {
 855         VLOG_ERR("\"%s\" is not a valid name for a vhost-user port. "
 856                  "A valid name must not include '/' or '\\'",
 857                  name);
 858         return EINVAL;
 859     }
 860
 861     if (rte_eal_init_ret) {
 862         return rte_eal_init_ret;
 863     }
 864
 865     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 866     /* Take the name of the vhost-user port and append it to the location where
 867      * the socket is to be created, then register the socket.
 868      */
 869     snprintf(dev->vhost_id, sizeof(dev->vhost_id), "%s/%s",
 870              vhost_sock_dir, name);
 871
 872     err = rte_vhost_driver_register(dev->vhost_id);
 873     if (err) {
 874         VLOG_ERR("vhost-user socket device setup failure for socket %s\n",
 875                  dev->vhost_id);
 876     } else {
 877         fatal_signal_add_file_to_unlink(dev->vhost_id);
 878         VLOG_INFO("Socket %s created for vhost-user port %s\n",
 879                   dev->vhost_id, name);
 880         err = vhost_construct_helper(netdev);
 881     }
 882
 883     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 884     return err;
 885 }
 886
 887 static int
 888 netdev_dpdk_construct(struct netdev *netdev)
 889 {
 890     unsigned int port_no;
 891     int err;
 892
 893     if (rte_eal_init_ret) {
 894         return rte_eal_init_ret;
 895     }
 896
 897     /* Names always start with "dpdk" */
 898     err = dpdk_dev_parse_name(netdev->name, "dpdk", &port_no);
 899     if (err) {
 900         return err;
 901     }
 902
 903     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 904     err = netdev_dpdk_init(netdev, port_no, DPDK_DEV_ETH);
 905     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 906     return err;
 907 }
 908
 909 static void
 910 netdev_dpdk_destruct(struct netdev *netdev)
 911 {
 912     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 913
 914     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 915     rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
 916     free(ovsrcu_get_protected(struct ingress_policer *,
 917                               &dev->ingress_policer));
 918     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 919
 920     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 921     rte_free(dev->tx_q);
 922     ovs_list_remove(&dev->list_node);
 923     dpdk_mp_put(dev->dpdk_mp);
 924     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 925 }
 926
 927 static void
 928 netdev_dpdk_vhost_destruct(struct netdev *netdev)
 929 {
 930     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 931
 932     /* Guest becomes an orphan if still attached. */
 933     if (netdev_dpdk_get_virtio(dev) != NULL) {
 934         VLOG_ERR("Removing port '%s' while vhost device still attached.",
 935                  netdev->name);
 936         VLOG_ERR("To restore connectivity after re-adding of port, VM on socket"
 937                  " '%s' must be restarted.",
 938                  dev->vhost_id);
 939     }
 940
 941     if (rte_vhost_driver_unregister(dev->vhost_id)) {
 942         VLOG_ERR("Unable to remove vhost-user socket %s", dev->vhost_id);
 943     } else {
 944         fatal_signal_remove_file_to_unlink(dev->vhost_id);
 945     }
 946
 947     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 948     free(ovsrcu_get_protected(struct ingress_policer *,
 949                               &dev->ingress_policer));
 950     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 951
 952     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 953     rte_free(dev->tx_q);
 954     ovs_list_remove(&dev->list_node);
 955     dpdk_mp_put(dev->dpdk_mp);
 956     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 957 }
 958
 959 static void
 960 netdev_dpdk_dealloc(struct netdev *netdev)
 961 {
 962     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 963
 964     rte_free(dev);
 965 }
 966
 967 static int
 968 netdev_dpdk_get_config(const struct netdev *netdev, struct smap *args)
 969 {
 970     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 971
 972     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 973
 974     smap_add_format(args, "requested_rx_queues", "%d", dev->requested_n_rxq);
 975     smap_add_format(args, "configured_rx_queues", "%d", netdev->n_rxq);
 976     smap_add_format(args, "requested_tx_queues", "%d", dev->requested_n_txq);
 977     smap_add_format(args, "configured_tx_queues", "%d", netdev->n_txq);
 978     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 979
 980     return 0;
 981 }
 982
 983 static int
 984 netdev_dpdk_set_config(struct netdev *netdev, const struct smap *args)
 985 {
 986     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 987     int new_n_rxq;
 988
 989     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 990     new_n_rxq = MAX(smap_get_int(args, "n_rxq", dev->requested_n_rxq), 1);
 991     if (new_n_rxq != dev->requested_n_rxq) {
 992         dev->requested_n_rxq = new_n_rxq;
 993         netdev_request_reconfigure(netdev);
 994     }
 995     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 996
 997     return 0;
 998 }
 999
1000 static int
1001 netdev_dpdk_get_numa_id(const struct netdev *netdev)
1002 {
1003     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1004
1005     return dev->socket_id;
1006 }
1007
1008 /* Sets the number of tx queues for the dpdk interface. */
1009 static int
1010 netdev_dpdk_set_tx_multiq(struct netdev *netdev, unsigned int n_txq)
1011 {
1012     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1013
1014     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1015
1016     if (dev->requested_n_txq == n_txq) {
1017         goto out;
1018     }
1019
1020     dev->requested_n_txq = n_txq;
1021     netdev_request_reconfigure(netdev);
1022
1023 out:
1024     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1025     return 0;
1026 }
1027
1028 static struct netdev_rxq *
1029 netdev_dpdk_rxq_alloc(void)
1030 {
1031     struct netdev_rxq_dpdk *rx = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *rx);
1032
1033     return &rx->up;
1034 }
1035
1036 static struct netdev_rxq_dpdk *
1037 netdev_rxq_dpdk_cast(const struct netdev_rxq *rxq)
1038 {
1039     return CONTAINER_OF(rxq, struct netdev_rxq_dpdk, up);
1040 }
1041
1042 static int
1043 netdev_dpdk_rxq_construct(struct netdev_rxq *rxq)
1044 {
1045     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq);
1046     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(rxq->netdev);
1047
1048     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1049     rx->port_id = dev->port_id;
1050     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1051
1052     return 0;
1053 }
1054
1055 static void
1056 netdev_dpdk_rxq_destruct(struct netdev_rxq *rxq OVS_UNUSED)
1057 {
1058 }
1059
1060 static void
1061 netdev_dpdk_rxq_dealloc(struct netdev_rxq *rxq)
1062 {
1063     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq);
1064
1065     rte_free(rx);
1066 }
1067
1068 static inline void
1069 netdev_dpdk_eth_tx_burst(struct netdev_dpdk *dev, int qid,
1070                              struct rte_mbuf **pkts, int cnt)
1071 {
1072     uint32_t nb_tx = 0;
1073
1074     while (nb_tx != cnt) {
1075         uint32_t ret;
1076
1077         ret = rte_eth_tx_burst(dev->port_id, qid, pkts + nb_tx, cnt - nb_tx);
1078         if (!ret) {
1079             break;
1080         }
1081
1082         nb_tx += ret;
1083     }
1084
1085     if (OVS_UNLIKELY(nb_tx != cnt)) {
1086         /* free buffers, which we couldn't transmit, one at a time (each
1087          * packet could come from a different mempool) */
1088         int i;
1089
1090         for (i = nb_tx; i < cnt; i++) {
1091             rte_pktmbuf_free(pkts[i]);
1092         }
1093         rte_spinlock_lock(&dev->stats_lock);
1094         dev->stats.tx_dropped += cnt - nb_tx;
1095         rte_spinlock_unlock(&dev->stats_lock);
1096     }
1097 }
1098
1099 static inline bool
1100 netdev_dpdk_policer_pkt_handle(struct rte_meter_srtcm *meter,
1101                                struct rte_mbuf *pkt, uint64_t time)
1102 {
1103     uint32_t pkt_len = rte_pktmbuf_pkt_len(pkt) - sizeof(struct ether_hdr);
1104
1105     return rte_meter_srtcm_color_blind_check(meter, time, pkt_len) ==
1106                                                 e_RTE_METER_GREEN;
1107 }
1108
1109 static int
1110 netdev_dpdk_policer_run(struct rte_meter_srtcm *meter,
1111                         struct rte_mbuf **pkts, int pkt_cnt)
1112 {
1113     int i = 0;
1114     int cnt = 0;
1115     struct rte_mbuf *pkt = NULL;
1116     uint64_t current_time = rte_rdtsc();
1117
1118     for (i = 0; i < pkt_cnt; i++) {
1119         pkt = pkts[i];
1120         /* Handle current packet */
1121         if (netdev_dpdk_policer_pkt_handle(meter, pkt, current_time)) {
1122             if (cnt != i) {
1123                 pkts[cnt] = pkt;
1124             }
1125             cnt++;
1126         } else {
1127             rte_pktmbuf_free(pkt);
1128         }
1129     }
1130
1131     return cnt;
1132 }
1133
1134 static int
1135 ingress_policer_run(struct ingress_policer *policer, struct rte_mbuf **pkts,
1136                     int pkt_cnt)
1137 {
1138     int cnt = 0;
1139
1140     rte_spinlock_lock(&policer->policer_lock);
1141     cnt = netdev_dpdk_policer_run(&policer->in_policer, pkts, pkt_cnt);
1142     rte_spinlock_unlock(&policer->policer_lock);
1143
1144     return cnt;
1145 }
1146
1147 static bool
1148 is_vhost_running(struct virtio_net *virtio_dev)
1149 {
1150     return (virtio_dev != NULL && (virtio_dev->flags & VIRTIO_DEV_RUNNING));
1151 }
1152
1153 static inline void
1154 netdev_dpdk_vhost_update_rx_size_counters(struct netdev_stats *stats,
1155                                           unsigned int packet_size)
1156 {
1157     /* Hard-coded search for the size bucket. */
1158     if (packet_size < 256) {
1159         if (packet_size >= 128) {
1160             stats->rx_128_to_255_packets++;
1161         } else if (packet_size <= 64) {
1162             stats->rx_1_to_64_packets++;
1163         } else {
1164             stats->rx_65_to_127_packets++;
1165         }
1166     } else {
1167         if (packet_size >= 1523) {
1168             stats->rx_1523_to_max_packets++;
1169         } else if (packet_size >= 1024) {
1170             stats->rx_1024_to_1522_packets++;
1171         } else if (packet_size < 512) {
1172             stats->rx_256_to_511_packets++;
1173         } else {
1174             stats->rx_512_to_1023_packets++;
1175         }
1176     }
1177 }
1178
1179 static inline void
1180 netdev_dpdk_vhost_update_rx_counters(struct netdev_stats *stats,
1181                                      struct dp_packet **packets, int count,
1182                                      int dropped)
1183 {
1184     int i;
1185     unsigned int packet_size;
1186     struct dp_packet *packet;
1187
1188     stats->rx_packets += count;
1189     stats->rx_dropped += dropped;
1190     for (i = 0; i < count; i++) {
1191         packet = packets[i];
1192         packet_size = dp_packet_size(packet);
1193
1194         if (OVS_UNLIKELY(packet_size < ETH_HEADER_LEN)) {
1195             /* This only protects the following multicast counting from
1196              * too short packets, but it does not stop the packet from
1197              * further processing. */
1198             stats->rx_errors++;
1199             stats->rx_length_errors++;
1200             continue;
1201         }
1202
1203         netdev_dpdk_vhost_update_rx_size_counters(stats, packet_size);
1204
1205         struct eth_header *eh = (struct eth_header *) dp_packet_data(packet);
1206         if (OVS_UNLIKELY(eth_addr_is_multicast(eh->eth_dst))) {
1207             stats->multicast++;
1208         }
1209
1210         stats->rx_bytes += packet_size;
1211     }
1212 }
1213
1214 /*
1215  * The receive path for the vhost port is the TX path out from guest.
1216  */
1217 static int
1218 netdev_dpdk_vhost_rxq_recv(struct netdev_rxq *rxq,
1219                            struct dp_packet_batch *batch)
1220 {
1221     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(rxq->netdev);
1222     struct virtio_net *virtio_dev = netdev_dpdk_get_virtio(dev);
1223     int qid = rxq->queue_id;
1224     struct ingress_policer *policer = netdev_dpdk_get_ingress_policer(dev);
1225     uint16_t nb_rx = 0;
1226     uint16_t dropped = 0;
1227
1228     if (OVS_UNLIKELY(!is_vhost_running(virtio_dev)
1229                      || !(dev->flags & NETDEV_UP))) {
1230         return EAGAIN;
1231     }
1232
1233     nb_rx = rte_vhost_dequeue_burst(virtio_dev, qid * VIRTIO_QNUM + VIRTIO_TXQ,
1234                                     dev->dpdk_mp->mp,
1235                                     (struct rte_mbuf **) batch->packets,
1236                                     NETDEV_MAX_BURST);
1237     if (!nb_rx) {
1238         return EAGAIN;
1239     }
1240
1241     if (policer) {
1242         dropped = nb_rx;
1243         nb_rx = ingress_policer_run(policer,
1244                                     (struct rte_mbuf **) batch->packets,
1245                                     nb_rx);
1246         dropped -= nb_rx;
1247     }
1248
1249     rte_spinlock_lock(&dev->stats_lock);
1250     netdev_dpdk_vhost_update_rx_counters(&dev->stats, batch->packets,
1251                                          nb_rx, dropped);
1252     rte_spinlock_unlock(&dev->stats_lock);
1253
1254     batch->count = (int) nb_rx;
1255     return 0;
1256 }
1257
1258 static int
1259 netdev_dpdk_rxq_recv(struct netdev_rxq *rxq, struct dp_packet_batch *batch)
1260 {
1261     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq);
1262     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(rxq->netdev);
1263     struct ingress_policer *policer = netdev_dpdk_get_ingress_policer(dev);
1264     int nb_rx;
1265     int dropped = 0;
1266
1267     nb_rx = rte_eth_rx_burst(rx->port_id, rxq->queue_id,
1268                              (struct rte_mbuf **) batch->packets,
1269                              NETDEV_MAX_BURST);
1270     if (!nb_rx) {
1271         return EAGAIN;
1272     }
1273
1274     if (policer) {
1275         dropped = nb_rx;
1276         nb_rx = ingress_policer_run(policer,
1277                                     (struct rte_mbuf **)batch->packets,
1278                                     nb_rx);
1279         dropped -= nb_rx;
1280     }
1281
1282     /* Update stats to reflect dropped packets */
1283     if (OVS_UNLIKELY(dropped)) {
1284         rte_spinlock_lock(&dev->stats_lock);
1285         dev->stats.rx_dropped += dropped;
1286         rte_spinlock_unlock(&dev->stats_lock);
1287     }
1288
1289     batch->count = nb_rx;
1290
1291     return 0;
1292 }
1293
1294 static inline int
1295 netdev_dpdk_qos_run__(struct netdev_dpdk *dev, struct rte_mbuf **pkts,
1296                         int cnt)
1297 {
1298     struct netdev *netdev = &dev->up;
1299
1300     if (dev->qos_conf != NULL) {
1301         rte_spinlock_lock(&dev->qos_lock);
1302         if (dev->qos_conf != NULL) {
1303             cnt = dev->qos_conf->ops->qos_run(netdev, pkts, cnt);
1304         }
1305         rte_spinlock_unlock(&dev->qos_lock);
1306     }
1307
1308     return cnt;
1309 }
1310
1311 static inline void
1312 netdev_dpdk_vhost_update_tx_counters(struct netdev_stats *stats,
1313                                      struct dp_packet **packets,
1314                                      int attempted,
1315                                      int dropped)
1316 {
1317     int i;
1318     int sent = attempted - dropped;
1319
1320     stats->tx_packets += sent;
1321     stats->tx_dropped += dropped;
1322
1323     for (i = 0; i < sent; i++) {
1324         stats->tx_bytes += dp_packet_size(packets[i]);
1325     }
1326 }
1327
1328 static void
1329 __netdev_dpdk_vhost_send(struct netdev *netdev, int qid,
1330                          struct dp_packet **pkts, int cnt,
1331                          bool may_steal)
1332 {
1333     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1334     struct virtio_net *virtio_dev = netdev_dpdk_get_virtio(dev);
1335     struct rte_mbuf **cur_pkts = (struct rte_mbuf **) pkts;
1336     unsigned int total_pkts = cnt;
1337     unsigned int qos_pkts = cnt;
1338     int retries = 0;
1339
1340     qid = dev->tx_q[qid % netdev->n_txq].map;
1341
1342     if (OVS_UNLIKELY(!is_vhost_running(virtio_dev) || qid < 0
1343                      || !(dev->flags & NETDEV_UP))) {
1344         rte_spinlock_lock(&dev->stats_lock);
1345         dev->stats.tx_dropped+= cnt;
1346         rte_spinlock_unlock(&dev->stats_lock);
1347         goto out;
1348     }
1349
1350     rte_spinlock_lock(&dev->tx_q[qid].tx_lock);
1351
1352     /* Check has QoS has been configured for the netdev */
1353     cnt = netdev_dpdk_qos_run__(dev, cur_pkts, cnt);
1354     qos_pkts -= cnt;
1355
1356     do {
1357         int vhost_qid = qid * VIRTIO_QNUM + VIRTIO_RXQ;
1358         unsigned int tx_pkts;
1359
1360         tx_pkts = rte_vhost_enqueue_burst(virtio_dev, vhost_qid,
1361                                           cur_pkts, cnt);
1362         if (OVS_LIKELY(tx_pkts)) {
1363             /* Packets have been sent.*/
1364             cnt -= tx_pkts;
1365             /* Prepare for possible retry.*/
1366             cur_pkts = &cur_pkts[tx_pkts];
1367         } else {
1368             /* No packets sent - do not retry.*/
1369             break;
1370         }
1371     } while (cnt && (retries++ < VHOST_ENQ_RETRY_NUM));
1372
1373     rte_spinlock_unlock(&dev->tx_q[qid].tx_lock);
1374
1375     rte_spinlock_lock(&dev->stats_lock);
1376     cnt += qos_pkts;
1377     netdev_dpdk_vhost_update_tx_counters(&dev->stats, pkts, total_pkts, cnt);
1378     rte_spinlock_unlock(&dev->stats_lock);
1379
1380 out:
1381     if (may_steal) {
1382         int i;
1383
1384         for (i = 0; i < total_pkts; i++) {
1385             dp_packet_delete(pkts[i]);
1386         }
1387     }
1388 }
1389
1390 /* Tx function. Transmit packets indefinitely */
1391 static void
1392 dpdk_do_tx_copy(struct netdev *netdev, int qid, struct dp_packet_batch *batch)
1393     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
1394 {
1395 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
1396     const size_t PKT_ARRAY_SIZE = batch->count;
1397 #else
1398     /* Sparse or MSVC doesn't like variable length array. */
1399     enum { PKT_ARRAY_SIZE = NETDEV_MAX_BURST };
1400 #endif
1401     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1402     struct rte_mbuf *mbufs[PKT_ARRAY_SIZE];
1403     int dropped = 0;
1404     int newcnt = 0;
1405     int i;
1406
1407     /* If we are on a non pmd thread we have to use the mempool mutex, because
1408      * every non pmd thread shares the same mempool cache */
1409
1410     if (!dpdk_thread_is_pmd()) {
1411         ovs_mutex_lock(&nonpmd_mempool_mutex);
1412     }
1413
1414     for (i = 0; i < batch->count; i++) {
1415         int size = dp_packet_size(batch->packets[i]);
1416
1417         if (OVS_UNLIKELY(size > dev->max_packet_len)) {
1418             VLOG_WARN_RL(&rl, "Too big size %d max_packet_len %d",
1419                          (int)size , dev->max_packet_len);
1420
1421             dropped++;
1422             continue;
1423         }
1424
1425         mbufs[newcnt] = rte_pktmbuf_alloc(dev->dpdk_mp->mp);
1426
1427         if (!mbufs[newcnt]) {
1428             dropped += batch->count - i;
1429             break;
1430         }
1431
1432         /* Cut the size so only the truncated size is copied. */
1433         size -= dp_packet_get_cutlen(batch->packets[i]);
1434         dp_packet_reset_cutlen(batch->packets[i]);
1435
1436         /* We have to do a copy for now */
1437         memcpy(rte_pktmbuf_mtod(mbufs[newcnt], void *),
1438                dp_packet_data(batch->packets[i]), size);
1439
1440         rte_pktmbuf_data_len(mbufs[newcnt]) = size;
1441         rte_pktmbuf_pkt_len(mbufs[newcnt]) = size;
1442
1443         newcnt++;
1444     }
1445
1446     if (dev->type == DPDK_DEV_VHOST) {
1447         __netdev_dpdk_vhost_send(netdev, qid, (struct dp_packet **) mbufs,
1448                                  newcnt, true);
1449     } else {
1450         unsigned int qos_pkts = newcnt;
1451
1452         /* Check if QoS has been configured for this netdev. */
1453         newcnt = netdev_dpdk_qos_run__(dev, mbufs, newcnt);
1454
1455         dropped += qos_pkts - newcnt;
1456         netdev_dpdk_eth_tx_burst(dev, qid, mbufs, newcnt);
1457     }
1458
1459     if (OVS_UNLIKELY(dropped)) {
1460         rte_spinlock_lock(&dev->stats_lock);
1461         dev->stats.tx_dropped += dropped;
1462         rte_spinlock_unlock(&dev->stats_lock);
1463     }
1464
1465     if (!dpdk_thread_is_pmd()) {
1466         ovs_mutex_unlock(&nonpmd_mempool_mutex);
1467     }
1468 }
1469
1470 static int
1471 netdev_dpdk_vhost_send(struct netdev *netdev, int qid,
1472                        struct dp_packet_batch *batch,
1473                        bool may_steal)
1474 {
1475
1476     if (OVS_UNLIKELY(batch->packets[0]->source != DPBUF_DPDK)) {
1477         dpdk_do_tx_copy(netdev, qid, batch);
1478         dp_packet_delete_batch(batch, may_steal);
1479     } else {
1480         dp_packet_batch_apply_cutlen(batch);
1481         __netdev_dpdk_vhost_send(netdev, qid, batch->packets, batch->count,
1482                                  may_steal);
1483     }
1484     return 0;
1485 }
1486
1487 static inline void
1488 netdev_dpdk_send__(struct netdev_dpdk *dev, int qid,
1489                    struct dp_packet_batch *batch, bool may_steal)
1490 {
1491     if (OVS_UNLIKELY(dev->txq_needs_locking)) {
1492         qid = qid % dev->up.n_txq;
1493         rte_spinlock_lock(&dev->tx_q[qid].tx_lock);
1494     }
1495
1496     if (OVS_UNLIKELY(!may_steal ||
1497                      batch->packets[0]->source != DPBUF_DPDK)) {
1498         struct netdev *netdev = &dev->up;
1499
1500         dpdk_do_tx_copy(netdev, qid, batch);
1501         dp_packet_delete_batch(batch, may_steal);
1502     } else {
1503         int next_tx_idx = 0;
1504         int dropped = 0;
1505         unsigned int qos_pkts = 0;
1506         unsigned int temp_cnt = 0;
1507         int cnt = batch->count;
1508
1509         for (int i = 0; i < cnt; i++) {
1510             int size = dp_packet_size(batch->packets[i]);
1511
1512             size -= dp_packet_get_cutlen(batch->packets[i]);
1513             dp_packet_set_size(batch->packets[i], size);
1514
1515             if (OVS_UNLIKELY(size > dev->max_packet_len)) {
1516                 if (next_tx_idx != i) {
1517                     temp_cnt = i - next_tx_idx;
1518                     qos_pkts = temp_cnt;
1519
1520                     temp_cnt = netdev_dpdk_qos_run__(dev,
1521                                         (struct rte_mbuf**)batch->packets,
1522                                         temp_cnt);
1523                     dropped += qos_pkts - temp_cnt;
1524                     netdev_dpdk_eth_tx_burst(dev, qid,
1525                             (struct rte_mbuf **)&batch->packets[next_tx_idx],
1526                             temp_cnt);
1527
1528                 }
1529
1530                 VLOG_WARN_RL(&rl, "Too big size %d max_packet_len %d",
1531                              (int)size , dev->max_packet_len);
1532
1533                 dp_packet_delete(batch->packets[i]);
1534                 dropped++;
1535                 next_tx_idx = i + 1;
1536             }
1537         }
1538         if (next_tx_idx != cnt) {
1539             cnt -= next_tx_idx;
1540             qos_pkts = cnt;
1541
1542             cnt = netdev_dpdk_qos_run__(dev,
1543                     (struct rte_mbuf**)batch->packets, cnt);
1544             dropped += qos_pkts - cnt;
1545             netdev_dpdk_eth_tx_burst(dev, qid,
1546                              (struct rte_mbuf **)&batch->packets[next_tx_idx],
1547                              cnt);
1548         }
1549
1550         if (OVS_UNLIKELY(dropped)) {
1551             rte_spinlock_lock(&dev->stats_lock);
1552             dev->stats.tx_dropped += dropped;
1553             rte_spinlock_unlock(&dev->stats_lock);
1554         }
1555     }
1556
1557     if (OVS_UNLIKELY(dev->txq_needs_locking)) {
1558         rte_spinlock_unlock(&dev->tx_q[qid].tx_lock);
1559     }
1560 }
1561
1562 static int
1563 netdev_dpdk_eth_send(struct netdev *netdev, int qid,
1564                      struct dp_packet_batch *batch, bool may_steal)
1565 {
1566     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1567
1568     netdev_dpdk_send__(dev, qid, batch, may_steal);
1569     return 0;
1570 }
1571
1572 static int
1573 netdev_dpdk_set_etheraddr(struct netdev *netdev, const struct eth_addr mac)
1574 {
1575     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1576
1577     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1578     if (!eth_addr_equals(dev->hwaddr, mac)) {
1579         dev->hwaddr = mac;
1580         netdev_change_seq_changed(netdev);
1581     }
1582     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1583
1584     return 0;
1585 }
1586
1587 static int
1588 netdev_dpdk_get_etheraddr(const struct netdev *netdev, struct eth_addr *mac)
1589 {
1590     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1591
1592     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1593     *mac = dev->hwaddr;
1594     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1595
1596     return 0;
1597 }
1598
1599 static int
1600 netdev_dpdk_get_mtu(const struct netdev *netdev, int *mtup)
1601 {
1602     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1603
1604     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1605     *mtup = dev->mtu;
1606     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1607
1608     return 0;
1609 }
1610
1611 static int
1612 netdev_dpdk_set_mtu(const struct netdev *netdev, int mtu)
1613 {
1614     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1615     int old_mtu, err, dpdk_mtu;
1616     struct dpdk_mp *old_mp;
1617     struct dpdk_mp *mp;
1618     uint32_t buf_size;
1619
1620     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
1621     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1622     if (dev->mtu == mtu) {
1623         err = 0;
1624         goto out;
1625     }
1626
1627     buf_size = dpdk_buf_size(mtu);
1628     dpdk_mtu = FRAME_LEN_TO_MTU(buf_size);
1629
1630     mp = dpdk_mp_get(dev->socket_id, dpdk_mtu);
1631     if (!mp) {
1632         err = ENOMEM;
1633         goto out;
1634     }
1635
1636     rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
1637
1638     old_mtu = dev->mtu;
1639     old_mp = dev->dpdk_mp;
1640     dev->dpdk_mp = mp;
1641     dev->mtu = mtu;
1642     dev->max_packet_len = MTU_TO_FRAME_LEN(dev->mtu);
1643
1644     err = dpdk_eth_dev_init(dev);
1645     if (err) {
1646         dpdk_mp_put(mp);
1647         dev->mtu = old_mtu;
1648         dev->dpdk_mp = old_mp;
1649         dev->max_packet_len = MTU_TO_FRAME_LEN(dev->mtu);
1650         dpdk_eth_dev_init(dev);
1651         goto out;
1652     }
1653
1654     dpdk_mp_put(old_mp);
1655     netdev_change_seq_changed(netdev);
1656 out:
1657     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1658     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
1659     return err;
1660 }
1661
1662 static int
1663 netdev_dpdk_get_carrier(const struct netdev *netdev, bool *carrier);
1664
1665 static int
1666 netdev_dpdk_vhost_get_stats(const struct netdev *netdev,
1667                             struct netdev_stats *stats)
1668 {
1669     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1670
1671     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1672
1673     rte_spinlock_lock(&dev->stats_lock);
1674     /* Supported Stats */
1675     stats->rx_packets += dev->stats.rx_packets;
1676     stats->tx_packets += dev->stats.tx_packets;
1677     stats->rx_dropped = dev->stats.rx_dropped;
1678     stats->tx_dropped += dev->stats.tx_dropped;
1679     stats->multicast = dev->stats.multicast;
1680     stats->rx_bytes = dev->stats.rx_bytes;
1681     stats->tx_bytes = dev->stats.tx_bytes;
1682     stats->rx_errors = dev->stats.rx_errors;
1683     stats->rx_length_errors = dev->stats.rx_length_errors;
1684
1685     stats->rx_1_to_64_packets = dev->stats.rx_1_to_64_packets;
1686     stats->rx_65_to_127_packets = dev->stats.rx_65_to_127_packets;
1687     stats->rx_128_to_255_packets = dev->stats.rx_128_to_255_packets;
1688     stats->rx_256_to_511_packets = dev->stats.rx_256_to_511_packets;
1689     stats->rx_512_to_1023_packets = dev->stats.rx_512_to_1023_packets;
1690     stats->rx_1024_to_1522_packets = dev->stats.rx_1024_to_1522_packets;
1691     stats->rx_1523_to_max_packets = dev->stats.rx_1523_to_max_packets;
1692
1693     rte_spinlock_unlock(&dev->stats_lock);
1694
1695     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1696
1697     return 0;
1698 }
1699
1700 static void
1701 netdev_dpdk_convert_xstats(struct netdev_stats *stats,
1702                            const struct rte_eth_xstats *xstats,
1703                            const unsigned int size)
1704 {
1705     /* XXX Current implementation is simple search through an array
1706      * to find hardcoded counter names. In future DPDK release (TBD)
1707      * XSTATS API will change so each counter will be represented by
1708      * unique ID instead of String. */
1709
1710     for (unsigned int i = 0; i < size; i++) {
1711         if (strcmp(XSTAT_RX_64_PACKETS, xstats[i].name) == 0) {
1712             stats->rx_1_to_64_packets = xstats[i].value;
1713         } else if (strcmp(XSTAT_RX_65_TO_127_PACKETS, xstats[i].name) == 0) {
1714             stats->rx_65_to_127_packets = xstats[i].value;
1715         } else if (strcmp(XSTAT_RX_128_TO_255_PACKETS, xstats[i].name) == 0) {
1716             stats->rx_128_to_255_packets = xstats[i].value;
1717         } else if (strcmp(XSTAT_RX_256_TO_511_PACKETS, xstats[i].name) == 0) {
1718             stats->rx_256_to_511_packets = xstats[i].value;
1719         } else if (strcmp(XSTAT_RX_512_TO_1023_PACKETS,
1720                           xstats[i].name) == 0) {
1721             stats->rx_512_to_1023_packets = xstats[i].value;
1722         } else if (strcmp(XSTAT_RX_1024_TO_1522_PACKETS,
1723                           xstats[i].name) == 0) {
1724             stats->rx_1024_to_1522_packets = xstats[i].value;
1725         } else if (strcmp(XSTAT_RX_1523_TO_MAX_PACKETS,
1726                           xstats[i].name) == 0) {
1727             stats->rx_1523_to_max_packets = xstats[i].value;
1728         } else if (strcmp(XSTAT_TX_64_PACKETS, xstats[i].name) == 0) {
1729             stats->tx_1_to_64_packets = xstats[i].value;
1730         } else if (strcmp(XSTAT_TX_65_TO_127_PACKETS, xstats[i].name) == 0) {
1731             stats->tx_65_to_127_packets = xstats[i].value;
1732         } else if (strcmp(XSTAT_TX_128_TO_255_PACKETS, xstats[i].name) == 0) {
1733             stats->tx_128_to_255_packets = xstats[i].value;
1734         } else if (strcmp(XSTAT_TX_256_TO_511_PACKETS, xstats[i].name) == 0) {
1735             stats->tx_256_to_511_packets = xstats[i].value;
1736         } else if (strcmp(XSTAT_TX_512_TO_1023_PACKETS,
1737                           xstats[i].name) == 0) {
1738             stats->tx_512_to_1023_packets = xstats[i].value;
1739         } else if (strcmp(XSTAT_TX_1024_TO_1522_PACKETS,
1740                           xstats[i].name) == 0) {
1741             stats->tx_1024_to_1522_packets = xstats[i].value;
1742         } else if (strcmp(XSTAT_TX_1523_TO_MAX_PACKETS,
1743                           xstats[i].name) == 0) {
1744             stats->tx_1523_to_max_packets = xstats[i].value;
1745         } else if (strcmp(XSTAT_TX_MULTICAST_PACKETS, xstats[i].name) == 0) {
1746             stats->tx_multicast_packets = xstats[i].value;
1747         } else if (strcmp(XSTAT_RX_BROADCAST_PACKETS, xstats[i].name) == 0) {
1748             stats->rx_broadcast_packets = xstats[i].value;
1749         } else if (strcmp(XSTAT_TX_BROADCAST_PACKETS, xstats[i].name) == 0) {
1750             stats->tx_broadcast_packets = xstats[i].value;
1751         } else if (strcmp(XSTAT_RX_UNDERSIZED_ERRORS, xstats[i].name) == 0) {
1752             stats->rx_undersized_errors = xstats[i].value;
1753         } else if (strcmp(XSTAT_RX_FRAGMENTED_ERRORS, xstats[i].name) == 0) {
1754             stats->rx_fragmented_errors = xstats[i].value;
1755         } else if (strcmp(XSTAT_RX_JABBER_ERRORS, xstats[i].name) == 0) {
1756             stats->rx_jabber_errors = xstats[i].value;
1757         }
1758     }
1759 }
1760
1761 static int
1762 netdev_dpdk_get_stats(const struct netdev *netdev, struct netdev_stats *stats)
1763 {
1764     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1765     struct rte_eth_stats rte_stats;
1766     bool gg;
1767
1768     netdev_dpdk_get_carrier(netdev, &gg);
1769     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1770
1771     struct rte_eth_xstats *rte_xstats;
1772     int rte_xstats_len, rte_xstats_ret;
1773
1774     if (rte_eth_stats_get(dev->port_id, &rte_stats)) {
1775         VLOG_ERR("Can't get ETH statistics for port: %i.", dev->port_id);
1776         ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1777         return EPROTO;
1778     }
1779
1780     rte_xstats_len = rte_eth_xstats_get(dev->port_id, NULL, 0);
1781     if (rte_xstats_len > 0) {
1782         rte_xstats = dpdk_rte_mzalloc(sizeof(*rte_xstats) * rte_xstats_len);
1783         memset(rte_xstats, 0xff, sizeof(*rte_xstats) * rte_xstats_len);
1784         rte_xstats_ret = rte_eth_xstats_get(dev->port_id, rte_xstats,
1785                                             rte_xstats_len);
1786         if (rte_xstats_ret > 0 && rte_xstats_ret <= rte_xstats_len) {
1787             netdev_dpdk_convert_xstats(stats, rte_xstats, rte_xstats_ret);
1788         }
1789         rte_free(rte_xstats);
1790     } else {
1791         VLOG_WARN("Can't get XSTATS counters for port: %i.", dev->port_id);
1792     }
1793
1794     stats->rx_packets = rte_stats.ipackets;
1795     stats->tx_packets = rte_stats.opackets;
1796     stats->rx_bytes = rte_stats.ibytes;
1797     stats->tx_bytes = rte_stats.obytes;
1798     /* DPDK counts imissed as errors, but count them here as dropped instead */
1799     stats->rx_errors = rte_stats.ierrors - rte_stats.imissed;
1800     stats->tx_errors = rte_stats.oerrors;
1801     stats->multicast = rte_stats.imcasts;
1802
1803     rte_spinlock_lock(&dev->stats_lock);
1804     stats->tx_dropped = dev->stats.tx_dropped;
1805     stats->rx_dropped = dev->stats.rx_dropped;
1806     rte_spinlock_unlock(&dev->stats_lock);
1807
1808     /* These are the available DPDK counters for packets not received due to
1809      * local resource constraints in DPDK and NIC respectively. */
1810     stats->rx_dropped += rte_stats.rx_nombuf + rte_stats.imissed;
1811     stats->rx_missed_errors = rte_stats.imissed;
1812
1813     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1814
1815     return 0;
1816 }
1817
1818 static int
1819 netdev_dpdk_get_features(const struct netdev *netdev,
1820                          enum netdev_features *current,
1821                          enum netdev_features *advertised OVS_UNUSED,
1822                          enum netdev_features *supported OVS_UNUSED,
1823                          enum netdev_features *peer OVS_UNUSED)
1824 {
1825     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1826     struct rte_eth_link link;
1827
1828     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1829     link = dev->link;
1830     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1831
1832     if (link.link_duplex == ETH_LINK_HALF_DUPLEX) {
1833         if (link.link_speed == ETH_SPEED_NUM_10M) {
1834             *current = NETDEV_F_10MB_HD;
1835         }
1836         if (link.link_speed == ETH_SPEED_NUM_100M) {
1837             *current = NETDEV_F_100MB_HD;
1838         }
1839         if (link.link_speed == ETH_SPEED_NUM_1G) {
1840             *current = NETDEV_F_1GB_HD;
1841         }
1842     } else if (link.link_duplex == ETH_LINK_FULL_DUPLEX) {
1843         if (link.link_speed == ETH_SPEED_NUM_10M) {
1844             *current = NETDEV_F_10MB_FD;
1845         }
1846         if (link.link_speed == ETH_SPEED_NUM_100M) {
1847             *current = NETDEV_F_100MB_FD;
1848         }
1849         if (link.link_speed == ETH_SPEED_NUM_1G) {
1850             *current = NETDEV_F_1GB_FD;
1851         }
1852         if (link.link_speed == ETH_SPEED_NUM_10G) {
1853             *current = NETDEV_F_10GB_FD;
1854         }
1855     }
1856
1857     if (link.link_autoneg) {
1858         *current |= NETDEV_F_AUTONEG;
1859     }
1860
1861     return 0;
1862 }
1863
1864 static struct ingress_policer *
1865 netdev_dpdk_policer_construct(uint32_t rate, uint32_t burst)
1866 {
1867     struct ingress_policer *policer = NULL;
1868     uint64_t rate_bytes;
1869     uint64_t burst_bytes;
1870     int err = 0;
1871
1872     policer = xmalloc(sizeof *policer);
1873     rte_spinlock_init(&policer->policer_lock);
1874
1875     /* rte_meter requires bytes so convert kbits rate and burst to bytes. */
1876     rate_bytes = rate * 1000/8;
1877     burst_bytes = burst * 1000/8;
1878
1879     policer->app_srtcm_params.cir = rate_bytes;
1880     policer->app_srtcm_params.cbs = burst_bytes;
1881     policer->app_srtcm_params.ebs = 0;
1882     err = rte_meter_srtcm_config(&policer->in_policer,
1883                                     &policer->app_srtcm_params);
1884     if(err) {
1885         VLOG_ERR("Could not create rte meter for ingress policer");
1886         return NULL;
1887     }
1888
1889     return policer;
1890 }
1891
1892 static int
1893 netdev_dpdk_set_policing(struct netdev* netdev, uint32_t policer_rate,
1894                          uint32_t policer_burst)
1895 {
1896     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1897     struct ingress_policer *policer;
1898
1899     /* Force to 0 if no rate specified,
1900      * default to 8000 kbits if burst is 0,
1901      * else stick with user-specified value.
1902      */
1903     policer_burst = (!policer_rate ? 0
1904                      : !policer_burst ? 8000
1905                      : policer_burst);
1906
1907     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1908
1909     policer = ovsrcu_get_protected(struct ingress_policer *,
1910                                     &dev->ingress_policer);
1911
1912     if (dev->policer_rate == policer_rate &&
1913         dev->policer_burst == policer_burst) {
1914         /* Assume that settings haven't changed since we last set them. */
1915         ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1916         return 0;
1917     }
1918
1919     /* Destroy any existing ingress policer for the device if one exists */
1920     if (policer) {
1921         ovsrcu_postpone(free, policer);
1922     }
1923
1924     if (policer_rate != 0) {
1925         policer = netdev_dpdk_policer_construct(policer_rate, policer_burst);
1926     } else {
1927         policer = NULL;
1928     }
1929     ovsrcu_set(&dev->ingress_policer, policer);
1930     dev->policer_rate = policer_rate;
1931     dev->policer_burst = policer_burst;
1932     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1933
1934     return 0;
1935 }
1936
1937 static int
1938 netdev_dpdk_get_ifindex(const struct netdev *netdev)
1939 {
1940     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1941     int ifindex;
1942
1943     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1944     ifindex = dev->port_id;
1945     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1946
1947     return ifindex;
1948 }
1949
1950 static int
1951 netdev_dpdk_get_carrier(const struct netdev *netdev, bool *carrier)
1952 {
1953     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1954
1955     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1956     check_link_status(dev);
1957     *carrier = dev->link.link_status;
1958
1959     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1960
1961     return 0;
1962 }
1963
1964 static int
1965 netdev_dpdk_vhost_get_carrier(const struct netdev *netdev, bool *carrier)
1966 {
1967     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1968     struct virtio_net *virtio_dev = netdev_dpdk_get_virtio(dev);
1969
1970     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1971
1972     if (is_vhost_running(virtio_dev)) {
1973         *carrier = 1;
1974     } else {
1975         *carrier = 0;
1976     }
1977
1978     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1979
1980     return 0;
1981 }
1982
1983 static long long int
1984 netdev_dpdk_get_carrier_resets(const struct netdev *netdev)
1985 {
1986     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1987     long long int carrier_resets;
1988
1989     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1990     carrier_resets = dev->link_reset_cnt;
1991     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1992
1993     return carrier_resets;
1994 }
1995
1996 static int
1997 netdev_dpdk_set_miimon(struct netdev *netdev OVS_UNUSED,
1998                        long long int interval OVS_UNUSED)
1999 {
2000     return EOPNOTSUPP;
2001 }
2002
2003 static int
2004 netdev_dpdk_update_flags__(struct netdev_dpdk *dev,
2005                            enum netdev_flags off, enum netdev_flags on,
2006                            enum netdev_flags *old_flagsp)
2007     OVS_REQUIRES(dev->mutex)
2008 {
2009     int err;
2010
2011     if ((off | on) & ~(NETDEV_UP | NETDEV_PROMISC)) {
2012         return EINVAL;
2013     }
2014
2015     *old_flagsp = dev->flags;
2016     dev->flags |= on;
2017     dev->flags &= ~off;
2018
2019     if (dev->flags == *old_flagsp) {
2020         return 0;
2021     }
2022
2023     if (dev->type == DPDK_DEV_ETH) {
2024         if (dev->flags & NETDEV_UP) {
2025             err = rte_eth_dev_start(dev->port_id);
2026             if (err)
2027                 return -err;
2028         }
2029
2030         if (dev->flags & NETDEV_PROMISC) {
2031             rte_eth_promiscuous_enable(dev->port_id);
2032         }
2033
2034         if (!(dev->flags & NETDEV_UP)) {
2035             rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
2036         }
2037     } else {
2038         /* If DPDK_DEV_VHOST device's NETDEV_UP flag was changed and vhost is
2039          * running then change netdev's change_seq to trigger link state
2040          * update. */
2041         struct virtio_net *virtio_dev = netdev_dpdk_get_virtio(dev);
2042
2043         if ((NETDEV_UP & ((*old_flagsp ^ on) | (*old_flagsp ^ off)))
2044             && is_vhost_running(virtio_dev)) {
2045             netdev_change_seq_changed(&dev->up);
2046
2047             /* Clear statistics if device is getting up. */
2048             if (NETDEV_UP & on) {
2049                 rte_spinlock_lock(&dev->stats_lock);
2050                 memset(&dev->stats, 0, sizeof(dev->stats));
2051                 rte_spinlock_unlock(&dev->stats_lock);
2052             }
2053         }
2054     }
2055
2056     return 0;
2057 }
2058
2059 static int
2060 netdev_dpdk_update_flags(struct netdev *netdev,
2061                          enum netdev_flags off, enum netdev_flags on,
2062                          enum netdev_flags *old_flagsp)
2063 {
2064     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
2065     int error;
2066
2067     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
2068     error = netdev_dpdk_update_flags__(dev, off, on, old_flagsp);
2069     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
2070
2071     return error;
2072 }
2073
2074 static int
2075 netdev_dpdk_get_status(const struct netdev *netdev, struct smap *args)
2076 {
2077     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
2078     struct rte_eth_dev_info dev_info;
2079
2080     if (dev->port_id < 0)
2081         return ENODEV;
2082
2083     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
2084     rte_eth_dev_info_get(dev->port_id, &dev_info);
2085     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
2086
2087     smap_add_format(args, "driver_name", "%s", dev_info.driver_name);
2088
2089     smap_add_format(args, "port_no", "%d", dev->port_id);
2090     smap_add_format(args, "numa_id", "%d", rte_eth_dev_socket_id(dev->port_id));
2091     smap_add_format(args, "driver_name", "%s", dev_info.driver_name);
2092     smap_add_format(args, "min_rx_bufsize", "%u", dev_info.min_rx_bufsize);
2093     smap_add_format(args, "max_rx_pktlen", "%u", dev->max_packet_len);
2094     smap_add_format(args, "max_rx_queues", "%u", dev_info.max_rx_queues);
2095     smap_add_format(args, "max_tx_queues", "%u", dev_info.max_tx_queues);
2096     smap_add_format(args, "max_mac_addrs", "%u", dev_info.max_mac_addrs);
2097     smap_add_format(args, "max_hash_mac_addrs", "%u", dev_info.max_hash_mac_addrs);
2098     smap_add_format(args, "max_vfs", "%u", dev_info.max_vfs);
2099     smap_add_format(args, "max_vmdq_pools", "%u", dev_info.max_vmdq_pools);
2100
2101     if (dev_info.pci_dev) {
2102         smap_add_format(args, "pci-vendor_id", "0x%u",
2103                         dev_info.pci_dev->id.vendor_id);
2104         smap_add_format(args, "pci-device_id", "0x%x",
2105                         dev_info.pci_dev->id.device_id);
2106     }
2107
2108     return 0;
2109 }
2110
2111 static void
2112 netdev_dpdk_set_admin_state__(struct netdev_dpdk *dev, bool admin_state)
2113     OVS_REQUIRES(dev->mutex)
2114 {
2115     enum netdev_flags old_flags;
2116
2117     if (admin_state) {
2118         netdev_dpdk_update_flags__(dev, 0, NETDEV_UP, &old_flags);
2119     } else {
2120         netdev_dpdk_update_flags__(dev, NETDEV_UP, 0, &old_flags);
2121     }
2122 }
2123
2124 static void
2125 netdev_dpdk_set_admin_state(struct unixctl_conn *conn, int argc,
2126                             const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
2127 {
2128     bool up;
2129
2130     if (!strcasecmp(argv[argc - 1], "up")) {
2131         up = true;
2132     } else if ( !strcasecmp(argv[argc - 1], "down")) {
2133         up = false;
2134     } else {
2135         unixctl_command_reply_error(conn, "Invalid Admin State");
2136         return;
2137     }
2138
2139     if (argc > 2) {
2140         struct netdev *netdev = netdev_from_name(argv[1]);
2141         if (netdev && is_dpdk_class(netdev->netdev_class)) {
2142             struct netdev_dpdk *dpdk_dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
2143
2144             ovs_mutex_lock(&dpdk_dev->mutex);
2145             netdev_dpdk_set_admin_state__(dpdk_dev, up);
2146             ovs_mutex_unlock(&dpdk_dev->mutex);
2147
2148             netdev_close(netdev);
2149         } else {
2150             unixctl_command_reply_error(conn, "Not a DPDK Interface");
2151             netdev_close(netdev);
2152             return;
2153         }
2154     } else {
2155         struct netdev_dpdk *netdev;
2156
2157         ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
2158         LIST_FOR_EACH (netdev, list_node, &dpdk_list) {
2159             ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
2160             netdev_dpdk_set_admin_state__(netdev, up);
2161             ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
2162         }
2163         ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
2164     }
2165     unixctl_command_reply(conn, "OK");
2166 }
2167
2168 /*
2169  * Set virtqueue flags so that we do not receive interrupts.
2170  */
2171 static void
2172 set_irq_status(struct virtio_net *virtio_dev)
2173 {
2174     uint32_t i;
2175     uint64_t idx;
2176
2177     for (i = 0; i < virtio_dev->virt_qp_nb; i++) {
2178         idx = i * VIRTIO_QNUM;
2179         rte_vhost_enable_guest_notification(virtio_dev, idx + VIRTIO_RXQ, 0);
2180         rte_vhost_enable_guest_notification(virtio_dev, idx + VIRTIO_TXQ, 0);
2181     }
2182 }
2183
2184 /*
2185  * Fixes mapping for vhost-user tx queues. Must be called after each
2186  * enabling/disabling of queues and n_txq modifications.
2187  */
2188 static void
2189 netdev_dpdk_remap_txqs(struct netdev_dpdk *dev)
2190     OVS_REQUIRES(dev->mutex)
2191 {
2192     int *enabled_queues, n_enabled = 0;
2193     int i, k, total_txqs = dev->up.n_txq;
2194
2195     enabled_queues = dpdk_rte_mzalloc(total_txqs * sizeof *enabled_queues);
2196
2197     for (i = 0; i < total_txqs; i++) {
2198         /* Enabled queues always mapped to themselves. */
2199         if (dev->tx_q[i].map == i) {
2200             enabled_queues[n_enabled++] = i;
2201         }
2202     }
2203
2204     if (n_enabled == 0 && total_txqs != 0) {
2205         enabled_queues[0] = OVS_VHOST_QUEUE_DISABLED;
2206         n_enabled = 1;
2207     }
2208
2209     k = 0;
2210     for (i = 0; i < total_txqs; i++) {
2211         if (dev->tx_q[i].map != i) {
2212             dev->tx_q[i].map = enabled_queues[k];
2213             k = (k + 1) % n_enabled;
2214         }
2215     }
2216
2217     VLOG_DBG("TX queue mapping for %s\n", dev->vhost_id);
2218     for (i = 0; i < total_txqs; i++) {
2219         VLOG_DBG("%2d --> %2d", i, dev->tx_q[i].map);
2220     }
2221
2222     rte_free(enabled_queues);
2223 }
2224
2225 /*
2226  * A new virtio-net device is added to a vhost port.
2227  */
2228 static int
2229 new_device(struct virtio_net *virtio_dev)
2230 {
2231     struct netdev_dpdk *dev;
2232     bool exists = false;
2233     int newnode = 0;
2234     long err = 0;
2235
2236     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
2237     /* Add device to the vhost port with the same name as that passed down. */
2238     LIST_FOR_EACH(dev, list_node, &dpdk_list) {
2239         if (strncmp(virtio_dev->ifname, dev->vhost_id, IF_NAME_SZ) == 0) {
2240             uint32_t qp_num = virtio_dev->virt_qp_nb;
2241
2242             ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
2243             /* Get NUMA information */
2244             err = get_mempolicy(&newnode, NULL, 0, virtio_dev,
2245                                 MPOL_F_NODE | MPOL_F_ADDR);
2246             if (err) {
2247                 VLOG_INFO("Error getting NUMA info for vHost Device '%s'",
2248                         virtio_dev->ifname);
2249                 newnode = dev->socket_id;
2250             }
2251
2252             dev->requested_socket_id = newnode;
2253             dev->requested_n_rxq = qp_num;
2254             dev->requested_n_txq = qp_num;
2255             netdev_request_reconfigure(&dev->up);
2256
2257             ovsrcu_set(&dev->virtio_dev, virtio_dev);
2258             exists = true;
2259
2260             /* Disable notifications. */
2261             set_irq_status(virtio_dev);
2262             netdev_change_seq_changed(&dev->up);
2263             ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
2264             break;
2265         }
2266     }
2267     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
2268
2269     if (!exists) {
2270         VLOG_INFO("vHost Device '%s' %"PRIu64" can't be added - name not "
2271                   "found", virtio_dev->ifname, virtio_dev->device_fh);
2272
2273         return -1;
2274     }
2275
2276     VLOG_INFO("vHost Device '%s' %"PRIu64" has been added on numa node %i",
2277               virtio_dev->ifname, virtio_dev->device_fh, newnode);
2278     return 0;
2279 }
2280
2281 /* Clears mapping for all available queues of vhost interface. */
2282 static void
2283 netdev_dpdk_txq_map_clear(struct netdev_dpdk *dev)
2284     OVS_REQUIRES(dev->mutex)
2285 {
2286     int i;
2287
2288     for (i = 0; i < dev->up.n_txq; i++) {
2289         dev->tx_q[i].map = OVS_VHOST_QUEUE_MAP_UNKNOWN;
2290     }
2291 }
2292
2293 /*
2294  * Remove a virtio-net device from the specific vhost port.  Use dev->remove
2295  * flag to stop any more packets from being sent or received to/from a VM and
2296  * ensure all currently queued packets have been sent/received before removing
2297  *  the device.
2298  */
2299 static void
2300 destroy_device(volatile struct virtio_net *virtio_dev)
2301 {
2302     struct netdev_dpdk *dev;
2303     bool exists = false;
2304
2305     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
2306     LIST_FOR_EACH (dev, list_node, &dpdk_list) {
2307         if (netdev_dpdk_get_virtio(dev) == virtio_dev) {
2308
2309             ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
2310             virtio_dev->flags &= ~VIRTIO_DEV_RUNNING;
2311             ovsrcu_set(&dev->virtio_dev, NULL);
2312             /* Clear tx/rx queue settings. */
2313             netdev_dpdk_txq_map_clear(dev);
2314             dev->requested_n_rxq = NR_QUEUE;
2315             dev->requested_n_txq = NR_QUEUE;
2316             netdev_request_reconfigure(&dev->up);
2317
2318             netdev_change_seq_changed(&dev->up);
2319             ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
2320             exists = true;
2321             break;
2322         }
2323     }
2324
2325     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
2326
2327     if (exists == true) {
2328         /*
2329          * Wait for other threads to quiesce after setting the 'virtio_dev'
2330          * to NULL, before returning.
2331          */
2332         ovsrcu_synchronize();
2333         /*
2334          * As call to ovsrcu_synchronize() will end the quiescent state,
2335          * put thread back into quiescent state before returning.
2336          */
2337         ovsrcu_quiesce_start();
2338         VLOG_INFO("vHost Device '%s' %"PRIu64" has been removed",
2339                   virtio_dev->ifname, virtio_dev->device_fh);
2340     } else {
2341         VLOG_INFO("vHost Device '%s' %"PRIu64" not found", virtio_dev->ifname,
2342                   virtio_dev->device_fh);
2343     }
2344 }
2345
2346 static int
2347 vring_state_changed(struct virtio_net *virtio_dev, uint16_t queue_id,
2348                     int enable)
2349 {
2350     struct netdev_dpdk *dev;
2351     bool exists = false;
2352     int qid = queue_id / VIRTIO_QNUM;
2353
2354     if (queue_id % VIRTIO_QNUM == VIRTIO_TXQ) {
2355         return 0;
2356     }
2357
2358     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
2359     LIST_FOR_EACH (dev, list_node, &dpdk_list) {
2360         if (strncmp(virtio_dev->ifname, dev->vhost_id, IF_NAME_SZ) == 0) {
2361             ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
2362             if (enable) {
2363                 dev->tx_q[qid].map = qid;
2364             } else {
2365                 dev->tx_q[qid].map = OVS_VHOST_QUEUE_DISABLED;
2366             }
2367             netdev_dpdk_remap_txqs(dev);
2368             exists = true;
2369             ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
2370             break;
2371         }
2372     }
2373     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
2374
2375     if (exists) {
2376         VLOG_INFO("State of queue %d ( tx_qid %d ) of vhost device '%s' %"
2377                   PRIu64" changed to \'%s\'", queue_id, qid,
2378                   virtio_dev->ifname, virtio_dev->device_fh,
2379                   (enable == 1) ? "enabled" : "disabled");
2380     } else {
2381         VLOG_INFO("vHost Device '%s' %"PRIu64" not found", virtio_dev->ifname,
2382                   virtio_dev->device_fh);
2383         return -1;
2384     }
2385
2386     return 0;
2387 }
2388
2389 struct virtio_net *
2390 netdev_dpdk_get_virtio(const struct netdev_dpdk *dev)
2391 {
2392     return ovsrcu_get(struct virtio_net *, &dev->virtio_dev);
2393 }
2394
2395 struct ingress_policer *
2396 netdev_dpdk_get_ingress_policer(const struct netdev_dpdk *dev)
2397 {
2398     return ovsrcu_get(struct ingress_policer *, &dev->ingress_policer);
2399 }
2400
2401 /*
2402  * These callbacks allow virtio-net devices to be added to vhost ports when
2403  * configuration has been fully complete.
2404  */
2405 static const struct virtio_net_device_ops virtio_net_device_ops =
2406 {
2407     .new_device =  new_device,
2408     .destroy_device = destroy_device,
2409     .vring_state_changed = vring_state_changed
2410 };
2411
2412 static void *
2413 start_vhost_loop(void *dummy OVS_UNUSED)
2414 {
2415      pthread_detach(pthread_self());
2416      /* Put the cuse thread into quiescent state. */
2417      ovsrcu_quiesce_start();
2418      rte_vhost_driver_session_start();
2419      return NULL;
2420 }
2421
2422 static int
2423 dpdk_vhost_class_init(void)
2424 {
2425     rte_vhost_driver_callback_register(&virtio_net_device_ops);
2426     rte_vhost_feature_disable(1ULL << VIRTIO_NET_F_HOST_TSO4
2427                             | 1ULL << VIRTIO_NET_F_HOST_TSO6
2428                             | 1ULL << VIRTIO_NET_F_CSUM);
2429
2430     ovs_thread_create("vhost_thread", start_vhost_loop, NULL);
2431     return 0;
2432 }
2433
2434 static int
2435 dpdk_vhost_cuse_class_init(void)
2436 {
2437     return 0;
2438 }
2439
2440 static int
2441 dpdk_vhost_user_class_init(void)
2442 {
2443     return 0;
2444 }
2445
2446 static void
2447 dpdk_common_init(void)
2448 {
2449     unixctl_command_register("netdev-dpdk/set-admin-state",
2450                              "[netdev] up|down", 1, 2,
2451                              netdev_dpdk_set_admin_state, NULL);
2452
2453 }
2454
2455 /* Client Rings */
2456
2457 static int
2458 dpdk_ring_create(const char dev_name[], unsigned int port_no,
2459                  unsigned int *eth_port_id)
2460 {
2461     struct dpdk_ring *ivshmem;
2462     char ring_name[RTE_RING_NAMESIZE];
2463     int err;
2464
2465     ivshmem = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *ivshmem);
2466     if (ivshmem == NULL) {
2467         return ENOMEM;
2468     }
2469
2470     /* XXX: Add support for multiquque ring. */
2471     err = snprintf(ring_name, sizeof(ring_name), "%s_tx", dev_name);
2472     if (err < 0) {
2473         return -err;
2474     }
2475
2476     /* Create single producer tx ring, netdev does explicit locking. */
2477     ivshmem->cring_tx = rte_ring_create(ring_name, DPDK_RING_SIZE, SOCKET0,
2478                                         RING_F_SP_ENQ);
2479     if (ivshmem->cring_tx == NULL) {
2480         rte_free(ivshmem);
2481         return ENOMEM;
2482     }
2483
2484     err = snprintf(ring_name, sizeof(ring_name), "%s_rx", dev_name);
2485     if (err < 0) {
2486         return -err;
2487     }
2488
2489     /* Create single consumer rx ring, netdev does explicit locking. */
2490     ivshmem->cring_rx = rte_ring_create(ring_name, DPDK_RING_SIZE, SOCKET0,
2491                                         RING_F_SC_DEQ);
2492     if (ivshmem->cring_rx == NULL) {
2493         rte_free(ivshmem);
2494         return ENOMEM;
2495     }
2496
2497     err = rte_eth_from_rings(dev_name, &ivshmem->cring_rx, 1,
2498                              &ivshmem->cring_tx, 1, SOCKET0);
2499
2500     if (err < 0) {
2501         rte_free(ivshmem);
2502         return ENODEV;
2503     }
2504
2505     ivshmem->user_port_id = port_no;
2506     ivshmem->eth_port_id = rte_eth_dev_count() - 1;
2507     ovs_list_push_back(&dpdk_ring_list, &ivshmem->list_node);
2508
2509     *eth_port_id = ivshmem->eth_port_id;
2510     return 0;
2511 }
2512
2513 static int
2514 dpdk_ring_open(const char dev_name[], unsigned int *eth_port_id)
2515     OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
2516 {
2517     struct dpdk_ring *ivshmem;
2518     unsigned int port_no;
2519     int err = 0;
2520
2521     /* Names always start with "dpdkr" */
2522     err = dpdk_dev_parse_name(dev_name, "dpdkr", &port_no);
2523     if (err) {
2524         return err;
2525     }
2526
2527     /* look through our list to find the device */
2528     LIST_FOR_EACH (ivshmem, list_node, &dpdk_ring_list) {
2529          if (ivshmem->user_port_id == port_no) {
2530             VLOG_INFO("Found dpdk ring device %s:", dev_name);
2531             *eth_port_id = ivshmem->eth_port_id; /* really all that is needed */
2532             return 0;
2533          }
2534     }
2535     /* Need to create the device rings */
2536     return dpdk_ring_create(dev_name, port_no, eth_port_id);
2537 }
2538
2539 static int
2540 netdev_dpdk_ring_send(struct netdev *netdev, int qid,
2541                       struct dp_packet_batch *batch, bool may_steal)
2542 {
2543     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
2544     unsigned i;
2545
2546     /* When using 'dpdkr' and sending to a DPDK ring, we want to ensure that the
2547      * rss hash field is clear. This is because the same mbuf may be modified by
2548      * the consumer of the ring and return into the datapath without recalculating
2549      * the RSS hash. */
2550     for (i = 0; i < batch->count; i++) {
2551         dp_packet_rss_invalidate(batch->packets[i]);
2552     }
2553
2554     netdev_dpdk_send__(dev, qid, batch, may_steal);
2555     return 0;
2556 }
2557
2558 static int
2559 netdev_dpdk_ring_construct(struct netdev *netdev)
2560 {
2561     unsigned int port_no = 0;
2562     int err = 0;
2563
2564     if (rte_eal_init_ret) {
2565         return rte_eal_init_ret;
2566     }
2567
2568     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
2569
2570     err = dpdk_ring_open(netdev->name, &port_no);
2571     if (err) {
2572         goto unlock_dpdk;
2573     }
2574
2575     err = netdev_dpdk_init(netdev, port_no, DPDK_DEV_ETH);
2576
2577 unlock_dpdk:
2578     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
2579     return err;
2580 }
2581
2582 /* QoS Functions */
2583
2584 /*
2585  * Initialize QoS configuration operations.
2586  */
2587 static void
2588 qos_conf_init(struct qos_conf *conf, const struct dpdk_qos_ops *ops)
2589 {
2590     conf->ops = ops;
2591 }
2592
2593 /*
2594  * Search existing QoS operations in qos_ops and compare each set of
2595  * operations qos_name to name. Return a dpdk_qos_ops pointer to a match,
2596  * else return NULL
2597  */
2598 static const struct dpdk_qos_ops *
2599 qos_lookup_name(const char *name)
2600 {
2601     const struct dpdk_qos_ops *const *opsp;
2602
2603     for (opsp = qos_confs; *opsp != NULL; opsp++) {
2604         const struct dpdk_qos_ops *ops = *opsp;
2605         if (!strcmp(name, ops->qos_name)) {
2606             return ops;
2607         }
2608     }
2609     return NULL;
2610 }
2611
2612 /*
2613  * Call qos_destruct to clean up items associated with the netdevs
2614  * qos_conf. Set netdevs qos_conf to NULL.
2615  */
2616 static void
2617 qos_delete_conf(struct netdev *netdev)
2618 {
2619     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
2620
2621     rte_spinlock_lock(&dev->qos_lock);
2622     if (dev->qos_conf) {
2623         if (dev->qos_conf->ops->qos_destruct) {
2624             dev->qos_conf->ops->qos_destruct(netdev, dev->qos_conf);
2625         }
2626         dev->qos_conf = NULL;
2627     }
2628     rte_spinlock_unlock(&dev->qos_lock);
2629 }
2630
2631 static int
2632 netdev_dpdk_get_qos_types(const struct netdev *netdev OVS_UNUSED,
2633                            struct sset *types)
2634 {
2635     const struct dpdk_qos_ops *const *opsp;
2636
2637     for (opsp = qos_confs; *opsp != NULL; opsp++) {
2638         const struct dpdk_qos_ops *ops = *opsp;
2639         if (ops->qos_construct && ops->qos_name[0] != '\0') {
2640             sset_add(types, ops->qos_name);
2641         }
2642     }
2643     return 0;
2644 }
2645
2646 static int
2647 netdev_dpdk_get_qos(const struct netdev *netdev,
2648                     const char **typep, struct smap *details)
2649 {
2650     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
2651     int error = 0;
2652
2653     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
2654     if(dev->qos_conf) {
2655         *typep = dev->qos_conf->ops->qos_name;
2656         error = (dev->qos_conf->ops->qos_get
2657                  ? dev->qos_conf->ops->qos_get(netdev, details): 0);
2658     }
2659     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
2660
2661     return error;
2662 }
2663
2664 static int
2665 netdev_dpdk_set_qos(struct netdev *netdev,
2666                     const char *type, const struct smap *details)
2667 {
2668     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
2669     const struct dpdk_qos_ops *new_ops = NULL;
2670     int error = 0;
2671
2672     /* If type is empty or unsupported then the current QoS configuration
2673      * for the dpdk-netdev can be destroyed */
2674     new_ops = qos_lookup_name(type);
2675
2676     if (type[0] == '\0' || !new_ops || !new_ops->qos_construct) {
2677         qos_delete_conf(netdev);
2678         return EOPNOTSUPP;
2679     }
2680
2681     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
2682
2683     if (dev->qos_conf) {
2684         if (new_ops == dev->qos_conf->ops) {
2685             error = new_ops->qos_set ? new_ops->qos_set(netdev, details) : 0;
2686         } else {
2687             /* Delete existing QoS configuration. */
2688             qos_delete_conf(netdev);
2689             ovs_assert(dev->qos_conf == NULL);
2690
2691             /* Install new QoS configuration. */
2692             error = new_ops->qos_construct(netdev, details);
2693             ovs_assert((error == 0) == (dev->qos_conf != NULL));
2694         }
2695     } else {
2696         error = new_ops->qos_construct(netdev, details);
2697         ovs_assert((error == 0) == (dev->qos_conf != NULL));
2698     }
2699
2700     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
2701     return error;
2702 }
2703
2704 /* egress-policer details */
2705
2706 struct egress_policer {
2707     struct qos_conf qos_conf;
2708     struct rte_meter_srtcm_params app_srtcm_params;
2709     struct rte_meter_srtcm egress_meter;
2710 };
2711
2712 static struct egress_policer *
2713 egress_policer_get__(const struct netdev *netdev)
2714 {
2715     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
2716     return CONTAINER_OF(dev->qos_conf, struct egress_policer, qos_conf);
2717 }
2718
2719 static int
2720 egress_policer_qos_construct(struct netdev *netdev,
2721                              const struct smap *details)
2722 {
2723     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
2724     struct egress_policer *policer;
2725     const char *cir_s;
2726     const char *cbs_s;
2727     int err = 0;
2728
2729     rte_spinlock_lock(&dev->qos_lock);
2730     policer = xmalloc(sizeof *policer);
2731     qos_conf_init(&policer->qos_conf, &egress_policer_ops);
2732     dev->qos_conf = &policer->qos_conf;
2733     cir_s = smap_get(details, "cir");
2734     cbs_s = smap_get(details, "cbs");
2735     policer->app_srtcm_params.cir = cir_s ? strtoull(cir_s, NULL, 10) : 0;
2736     policer->app_srtcm_params.cbs = cbs_s ? strtoull(cbs_s, NULL, 10) : 0;
2737     policer->app_srtcm_params.ebs = 0;
2738     err = rte_meter_srtcm_config(&policer->egress_meter,
2739                                     &policer->app_srtcm_params);
2740     rte_spinlock_unlock(&dev->qos_lock);
2741
2742     return err;
2743 }
2744
2745 static void
2746 egress_policer_qos_destruct(struct netdev *netdev OVS_UNUSED,
2747                         struct qos_conf *conf)
2748 {
2749     struct egress_policer *policer = CONTAINER_OF(conf, struct egress_policer,
2750                                                 qos_conf);
2751     free(policer);
2752 }
2753
2754 static int
2755 egress_policer_qos_get(const struct netdev *netdev, struct smap *details)
2756 {
2757     struct egress_policer *policer = egress_policer_get__(netdev);
2758     smap_add_format(details, "cir", "%llu",
2759                     1ULL * policer->app_srtcm_params.cir);
2760     smap_add_format(details, "cbs", "%llu",
2761                     1ULL * policer->app_srtcm_params.cbs);
2762
2763     return 0;
2764 }
2765
2766 static int
2767 egress_policer_qos_set(struct netdev *netdev, const struct smap *details)
2768 {
2769     struct egress_policer *policer;
2770     const char *cir_s;
2771     const char *cbs_s;
2772     int err = 0;
2773
2774     policer = egress_policer_get__(netdev);
2775     cir_s = smap_get(details, "cir");
2776     cbs_s = smap_get(details, "cbs");
2777     policer->app_srtcm_params.cir = cir_s ? strtoull(cir_s, NULL, 10) : 0;
2778     policer->app_srtcm_params.cbs = cbs_s ? strtoull(cbs_s, NULL, 10) : 0;
2779     policer->app_srtcm_params.ebs = 0;
2780     err = rte_meter_srtcm_config(&policer->egress_meter,
2781                                     &policer->app_srtcm_params);
2782
2783     return err;
2784 }
2785
2786 static int
2787 egress_policer_run(struct netdev *netdev, struct rte_mbuf **pkts, int pkt_cnt)
2788 {
2789     int cnt = 0;
2790     struct egress_policer *policer = egress_policer_get__(netdev);
2791
2792     cnt = netdev_dpdk_policer_run(&policer->egress_meter, pkts, pkt_cnt);
2793
2794     return cnt;
2795 }
2796
2797 static const struct dpdk_qos_ops egress_policer_ops = {
2798     "egress-policer",    /* qos_name */
2799     egress_policer_qos_construct,
2800     egress_policer_qos_destruct,
2801     egress_policer_qos_get,
2802     egress_policer_qos_set,
2803     egress_policer_run
2804 };
2805
2806 static int
2807 netdev_dpdk_reconfigure(struct netdev *netdev)
2808 {
2809     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
2810     int err = 0;
2811
2812     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
2813     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
2814
2815     if (netdev->n_txq == dev->requested_n_txq
2816         && netdev->n_rxq == dev->requested_n_rxq) {
2817         /* Reconfiguration is unnecessary */
2818
2819         goto out;
2820     }
2821
2822     rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
2823
2824     netdev->n_txq = dev->requested_n_txq;
2825     netdev->n_rxq = dev->requested_n_rxq;
2826
2827     rte_free(dev->tx_q);
2828     err = dpdk_eth_dev_init(dev);
2829     netdev_dpdk_alloc_txq(dev, netdev->n_txq);
2830
2831     dev->txq_needs_locking = netdev->n_txq < dev->requested_n_txq;
2832
2833 out:
2834
2835     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
2836     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
2837
2838     return err;
2839 }
2840
2841 static int
2842 netdev_dpdk_vhost_user_reconfigure(struct netdev *netdev)
2843 {
2844     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
2845     struct virtio_net *virtio_dev = netdev_dpdk_get_virtio(dev);
2846     int err = 0;
2847
2848     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
2849     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
2850
2851     netdev->n_txq = dev->requested_n_txq;
2852     netdev->n_rxq = dev->requested_n_rxq;
2853
2854     /* Enable TX queue 0 by default if it wasn't disabled. */
2855     if (dev->tx_q[0].map == OVS_VHOST_QUEUE_MAP_UNKNOWN) {
2856         dev->tx_q[0].map = 0;
2857     }
2858
2859     netdev_dpdk_remap_txqs(dev);
2860
2861     if (dev->requested_socket_id != dev->socket_id) {
2862         dev->socket_id = dev->requested_socket_id;
2863         /* Change mempool to new NUMA Node */
2864         dpdk_mp_put(dev->dpdk_mp);
2865         dev->dpdk_mp = dpdk_mp_get(dev->socket_id, dev->mtu);
2866         if (!dev->dpdk_mp) {
2867             err = ENOMEM;
2868         }
2869     }
2870
2871     if (virtio_dev) {
2872         virtio_dev->flags |= VIRTIO_DEV_RUNNING;
2873     }
2874
2875     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
2876     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
2877
2878     return err;
2879 }
2880
2881 static int
2882 netdev_dpdk_vhost_cuse_reconfigure(struct netdev *netdev)
2883 {
2884     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
2885
2886     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
2887     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
2888
2889     netdev->n_txq = dev->requested_n_txq;
2890     netdev->n_rxq = 1;
2891
2892     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
2893     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
2894
2895     return 0;
2896 }
2897
2898 #define NETDEV_DPDK_CLASS(NAME, INIT, CONSTRUCT, DESTRUCT,    \
2899                           SET_CONFIG, SET_TX_MULTIQ, SEND,    \
2900                           GET_CARRIER, GET_STATS,             \
2901                           GET_FEATURES, GET_STATUS,           \
2902                           RECONFIGURE, RXQ_RECV)              \
2903 {                                                             \
2904     NAME,                                                     \
2905     true,                       /* is_pmd */                  \
2906     INIT,                       /* init */                    \
2907     NULL,                       /* netdev_dpdk_run */         \
2908     NULL,                       /* netdev_dpdk_wait */        \
2909                                                               \
2910     netdev_dpdk_alloc,                                        \
2911     CONSTRUCT,                                                \
2912     DESTRUCT,                                                 \
2913     netdev_dpdk_dealloc,                                      \
2914     netdev_dpdk_get_config,                                   \
2915     SET_CONFIG,                                               \
2916     NULL,                       /* get_tunnel_config */       \
2917     NULL,                       /* build header */            \
2918     NULL,                       /* push header */             \
2919     NULL,                       /* pop header */              \
2920     netdev_dpdk_get_numa_id,    /* get_numa_id */             \
2921     SET_TX_MULTIQ,                                            \
2922                                                               \
2923     SEND,                       /* send */                    \
2924     NULL,                       /* send_wait */               \
2925                                                               \
2926     netdev_dpdk_set_etheraddr,                                \
2927     netdev_dpdk_get_etheraddr,                                \
2928     netdev_dpdk_get_mtu,                                      \
2929     netdev_dpdk_set_mtu,                                      \
2930     netdev_dpdk_get_ifindex,                                  \
2931     GET_CARRIER,                                              \
2932     netdev_dpdk_get_carrier_resets,                           \
2933     netdev_dpdk_set_miimon,                                   \
2934     GET_STATS,                                                \
2935     GET_FEATURES,                                             \
2936     NULL,                       /* set_advertisements */      \
2937                                                               \
2938     netdev_dpdk_set_policing,                                 \
2939     netdev_dpdk_get_qos_types,                                \
2940     NULL,                       /* get_qos_capabilities */    \
2941     netdev_dpdk_get_qos,                                      \
2942     netdev_dpdk_set_qos,                                      \
2943     NULL,                       /* get_queue */               \
2944     NULL,                       /* set_queue */               \
2945     NULL,                       /* delete_queue */            \
2946     NULL,                       /* get_queue_stats */         \
2947     NULL,                       /* queue_dump_start */        \
2948     NULL,                       /* queue_dump_next */         \
2949     NULL,                       /* queue_dump_done */         \
2950     NULL,                       /* dump_queue_stats */        \
2951                                                               \
2952     NULL,                       /* set_in4 */                 \
2953     NULL,                       /* get_addr_list */           \
2954     NULL,                       /* add_router */              \
2955     NULL,                       /* get_next_hop */            \
2956     GET_STATUS,                                               \
2957     NULL,                       /* arp_lookup */              \
2958                                                               \
2959     netdev_dpdk_update_flags,                                 \
2960     RECONFIGURE,                                              \
2961                                                               \
2962     netdev_dpdk_rxq_alloc,                                    \
2963     netdev_dpdk_rxq_construct,                                \
2964     netdev_dpdk_rxq_destruct,                                 \
2965     netdev_dpdk_rxq_dealloc,                                  \
2966     RXQ_RECV,                                                 \
2967     NULL,                       /* rx_wait */                 \
2968     NULL,                       /* rxq_drain */               \
2969 }
2970
2971 static int
2972 process_vhost_flags(char *flag, char *default_val, int size,
2973                     const struct smap *ovs_other_config,
2974                     char **new_val)
2975 {
2976     const char *val;
2977     int changed = 0;
2978
2979     val = smap_get(ovs_other_config, flag);
2980
2981     /* Depending on which version of vhost is in use, process the vhost-specific
2982      * flag if it is provided, otherwise resort to default value.
2983      */
2984     if (val && (strlen(val) <= size)) {
2985         changed = 1;
2986         *new_val = xstrdup(val);
2987         VLOG_INFO("User-provided %s in use: %s", flag, *new_val);
2988     } else {
2989         VLOG_INFO("No %s provided - defaulting to %s", flag, default_val);
2990         *new_val = default_val;
2991     }
2992
2993     return changed;
2994 }
2995
2996 static char **
2997 grow_argv(char ***argv, size_t cur_siz, size_t grow_by)
2998 {
2999     return xrealloc(*argv, sizeof(char *) * (cur_siz + grow_by));
3000 }
3001
3002 static void
3003 dpdk_option_extend(char ***argv, int argc, const char *option,
3004                    const char *value)
3005 {
3006     char **newargv = grow_argv(argv, argc, 2);
3007     *argv = newargv;
3008     newargv[argc] = xstrdup(option);
3009     newargv[argc+1] = xstrdup(value);
3010 }
3011
3012 static char **
3013 move_argv(char ***argv, size_t cur_size, char **src_argv, size_t src_argc)
3014 {
3015     char **newargv = grow_argv(argv, cur_size, src_argc);
3016     while (src_argc--) {
3017         newargv[cur_size+src_argc] = src_argv[src_argc];
3018         src_argv[src_argc] = NULL;
3019     }
3020     return newargv;
3021 }
3022
3023 static int
3024 extra_dpdk_args(const char *ovs_extra_config, char ***argv, int argc)
3025 {
3026     int ret = argc;
3027     char *release_tok = xstrdup(ovs_extra_config);
3028     char *tok = release_tok, *endptr = NULL;
3029
3030     for (tok = strtok_r(release_tok, " ", &endptr); tok != NULL;
3031          tok = strtok_r(NULL, " ", &endptr)) {
3032         char **newarg = grow_argv(argv, ret, 1);
3033         *argv = newarg;
3034         newarg[ret++] = xstrdup(tok);
3035     }
3036     free(release_tok);
3037     return ret;
3038 }
3039
3040 static bool
3041 argv_contains(char **argv_haystack, const size_t argc_haystack,
3042               const char *needle)
3043 {
3044     for (size_t i = 0; i < argc_haystack; ++i) {
3045         if (!strcmp(argv_haystack[i], needle))
3046             return true;
3047     }
3048     return false;
3049 }
3050
3051 static int
3052 construct_dpdk_options(const struct smap *ovs_other_config,
3053                        char ***argv, const int initial_size,
3054                        char **extra_args, const size_t extra_argc)
3055 {
3056     struct dpdk_options_map {
3057         const char *ovs_configuration;
3058         const char *dpdk_option;
3059         bool default_enabled;
3060         const char *default_value;
3061     } opts[] = {
3062         {"dpdk-lcore-mask", "-c", false, NULL},
3063         {"dpdk-hugepage-dir", "--huge-dir", false, NULL},
3064     };
3065
3066     int i, ret = initial_size;
3067
3068     /*First, construct from the flat-options (non-mutex)*/
3069     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(opts); ++i) {
3070         const char *lookup = smap_get(ovs_other_config,
3071                                       opts[i].ovs_configuration);
3072         if (!lookup && opts[i].default_enabled) {
3073             lookup = opts[i].default_value;
3074         }
3075
3076         if (lookup) {
3077             if (!argv_contains(extra_args, extra_argc, opts[i].dpdk_option)) {
3078                 dpdk_option_extend(argv, ret, opts[i].dpdk_option, lookup);
3079                 ret += 2;
3080             } else {
3081                 VLOG_WARN("Ignoring database defined option '%s' due to "
3082                           "dpdk_extras config", opts[i].dpdk_option);
3083             }
3084         }
3085     }
3086
3087     return ret;
3088 }
3089
3090 #define MAX_DPDK_EXCL_OPTS 10
3091
3092 static int
3093 construct_dpdk_mutex_options(const struct smap *ovs_other_config,
3094                              char ***argv, const int initial_size,
3095                              char **extra_args, const size_t extra_argc)
3096 {
3097     struct dpdk_exclusive_options_map {
3098         const char *category;
3099         const char *ovs_dpdk_options[MAX_DPDK_EXCL_OPTS];
3100         const char *eal_dpdk_options[MAX_DPDK_EXCL_OPTS];
3101         const char *default_value;
3102         int default_option;
3103     } excl_opts[] = {
3104         {"memory type",
3105          {"dpdk-alloc-mem", "dpdk-socket-mem", NULL,},
3106          {"-m",             "--socket-mem",    NULL,},
3107          "1024,0", 1
3108         },
3109     };
3110
3111     int i, ret = initial_size;
3112     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(excl_opts); ++i) {
3113         int found_opts = 0, scan, found_pos = -1;
3114         const char *found_value;
3115         struct dpdk_exclusive_options_map *popt = &excl_opts[i];
3116
3117         for (scan = 0; scan < MAX_DPDK_EXCL_OPTS
3118                  && popt->ovs_dpdk_options[scan]; ++scan) {
3119             const char *lookup = smap_get(ovs_other_config,
3120                                           popt->ovs_dpdk_options[scan]);
3121             if (lookup && strlen(lookup)) {
3122                 found_opts++;
3123                 found_pos = scan;
3124                 found_value = lookup;
3125             }
3126         }
3127
3128         if (!found_opts) {
3129             if (popt->default_option) {
3130                 found_pos = popt->default_option;
3131                 found_value = popt->default_value;
3132             } else {
3133                 continue;
3134             }
3135         }
3136
3137         if (found_opts > 1) {
3138             VLOG_ERR("Multiple defined options for %s. Please check your"
3139                      " database settings and reconfigure if necessary.",
3140                      popt->category);
3141         }
3142
3143         if (!argv_contains(extra_args, extra_argc,
3144                            popt->eal_dpdk_options[found_pos])) {
3145             dpdk_option_extend(argv, ret, popt->eal_dpdk_options[found_pos],
3146                                found_value);
3147             ret += 2;
3148         } else {
3149             VLOG_WARN("Ignoring database defined option '%s' due to "
3150                       "dpdk_extras config", popt->eal_dpdk_options[found_pos]);
3151         }
3152     }
3153
3154     return ret;
3155 }
3156
3157 static int
3158 get_dpdk_args(const struct smap *ovs_other_config, char ***argv,
3159               int argc)
3160 {
3161     const char *extra_configuration;
3162     char **extra_args = NULL;
3163     int i;
3164     size_t extra_argc = 0;
3165
3166     extra_configuration = smap_get(ovs_other_config, "dpdk-extra");
3167     if (extra_configuration) {
3168         extra_argc = extra_dpdk_args(extra_configuration, &extra_args, 0);
3169     }
3170
3171     i = construct_dpdk_options(ovs_other_config, argv, argc, extra_args,
3172                                extra_argc);
3173     i = construct_dpdk_mutex_options(ovs_other_config, argv, i, extra_args,
3174                                      extra_argc);
3175
3176     if (extra_configuration) {
3177         *argv = move_argv(argv, i, extra_args, extra_argc);
3178     }
3179
3180     return i + extra_argc;
3181 }
3182
3183 static char **dpdk_argv;
3184 static int dpdk_argc;
3185
3186 static void
3187 deferred_argv_release(void)
3188 {
3189     int result;
3190     for (result = 0; result < dpdk_argc; ++result) {
3191         free(dpdk_argv[result]);
3192     }
3193
3194     free(dpdk_argv);
3195 }
3196
3197 static void
3198 dpdk_init__(const struct smap *ovs_other_config)
3199 {
3200     char **argv = NULL;
3201     int result;
3202     int argc, argc_tmp;
3203     bool auto_determine = true;
3204     int err = 0;
3205     cpu_set_t cpuset;
3206 #ifndef VHOST_CUSE
3207     char *sock_dir_subcomponent;
3208 #endif
3209
3210     if (!smap_get_bool(ovs_other_config, "dpdk-init", false)) {
3211         VLOG_INFO("DPDK Disabled - to change this requires a restart.\n");
3212         return;
3213     }
3214
3215     VLOG_INFO("DPDK Enabled, initializing");
3216
3217 #ifdef VHOST_CUSE
3218     if (process_vhost_flags("cuse-dev-name", xstrdup("vhost-net"),
3219                             PATH_MAX, ovs_other_config, &cuse_dev_name)) {
3220 #else
3221     if (process_vhost_flags("vhost-sock-dir", xstrdup(ovs_rundir()),
3222                             NAME_MAX, ovs_other_config,
3223                             &sock_dir_subcomponent)) {
3224         struct stat s;
3225         if (!strstr(sock_dir_subcomponent, "..")) {
3226             vhost_sock_dir = xasprintf("%s/%s", ovs_rundir(),
3227                                        sock_dir_subcomponent);
3228
3229             err = stat(vhost_sock_dir, &s);
3230             if (err) {
3231                 VLOG_ERR("vhost-user sock directory '%s' does not exist.",
3232                          vhost_sock_dir);
3233             }
3234         } else {
3235             vhost_sock_dir = xstrdup(ovs_rundir());
3236             VLOG_ERR("vhost-user sock directory request '%s/%s' has invalid"
3237                      "characters '..' - using %s instead.",
3238                      ovs_rundir(), sock_dir_subcomponent, ovs_rundir());
3239         }
3240         free(sock_dir_subcomponent);
3241     } else {
3242         vhost_sock_dir = sock_dir_subcomponent;
3243 #endif
3244     }
3245
3246     argv = grow_argv(&argv, 0, 1);
3247     argc = 1;
3248     argv[0] = xstrdup(ovs_get_program_name());
3249     argc_tmp = get_dpdk_args(ovs_other_config, &argv, argc);
3250
3251     while (argc_tmp != argc) {
3252         if (!strcmp("-c", argv[argc]) || !strcmp("-l", argv[argc])) {
3253             auto_determine = false;
3254             break;
3255         }
3256         argc++;
3257     }
3258     argc = argc_tmp;
3259
3260     /**
3261      * NOTE: This is an unsophisticated mechanism for determining the DPDK
3262      * lcore for the DPDK Master.
3263      */
3264     if (auto_determine) {
3265         int i;
3266         /* Get the main thread affinity */
3267         CPU_ZERO(&cpuset);
3268         err = pthread_getaffinity_np(pthread_self(), sizeof(cpu_set_t),
3269                                      &cpuset);
3270         if (!err) {
3271             for (i = 0; i < CPU_SETSIZE; i++) {
3272                 if (CPU_ISSET(i, &cpuset)) {
3273                     argv = grow_argv(&argv, argc, 2);
3274                     argv[argc++] = xstrdup("-c");
3275                     argv[argc++] = xasprintf("0x%08llX", (1ULL<<i));
3276                     i = CPU_SETSIZE;
3277                 }
3278             }
3279         } else {
3280             VLOG_ERR("Thread getaffinity error %d. Using core 0x1", err);
3281             /* User did not set dpdk-lcore-mask and unable to get current
3282              * thread affintity - default to core 0x1 */
3283             argv = grow_argv(&argv, argc, 2);
3284             argv[argc++] = xstrdup("-c");
3285             argv[argc++] = xasprintf("0x%X", 1);
3286         }
3287     }
3288
3289     argv = grow_argv(&argv, argc, 1);
3290     argv[argc] = NULL;
3291
3292     optind = 1;
3293
3294     if (VLOG_IS_INFO_ENABLED()) {
3295         struct ds eal_args;
3296         int opt;
3297         ds_init(&eal_args);
3298         ds_put_cstr(&eal_args, "EAL ARGS:");
3299         for (opt = 0; opt < argc; ++opt) {
3300             ds_put_cstr(&eal_args, " ");
3301             ds_put_cstr(&eal_args, argv[opt]);
3302         }
3303         VLOG_INFO("%s", ds_cstr_ro(&eal_args));
3304         ds_destroy(&eal_args);
3305     }
3306
3307     /* Make sure things are initialized ... */
3308     result = rte_eal_init(argc, argv);
3309     if (result < 0) {
3310         ovs_abort(result, "Cannot init EAL");
3311     }
3312
3313     /* Set the main thread affinity back to pre rte_eal_init() value */
3314     if (auto_determine && !err) {
3315         err = pthread_setaffinity_np(pthread_self(), sizeof(cpu_set_t),
3316                                      &cpuset);
3317         if (err) {
3318             VLOG_ERR("Thread setaffinity error %d", err);
3319         }
3320     }
3321
3322     dpdk_argv = argv;
3323     dpdk_argc = argc;
3324
3325     atexit(deferred_argv_release);
3326
3327     rte_memzone_dump(stdout);
3328     rte_eal_init_ret = 0;
3329
3330     /* We are called from the main thread here */
3331     RTE_PER_LCORE(_lcore_id) = NON_PMD_CORE_ID;
3332
3333     ovs_thread_create("dpdk_watchdog", dpdk_watchdog, NULL);
3334
3335 #ifdef VHOST_CUSE
3336     /* Register CUSE device to handle IOCTLs.
3337      * Unless otherwise specified, cuse_dev_name is set to vhost-net.
3338      */
3339     err = rte_vhost_driver_register(cuse_dev_name);
3340
3341     if (err != 0) {
3342         VLOG_ERR("CUSE device setup failure.");
3343         return;
3344     }
3345 #endif
3346
3347     dpdk_vhost_class_init();
3348
3349     /* Finally, register the dpdk classes */
3350     netdev_dpdk_register();
3351 }
3352
3353 void
3354 dpdk_init(const struct smap *ovs_other_config)
3355 {
3356     static struct ovsthread_once once = OVSTHREAD_ONCE_INITIALIZER;
3357
3358     if (ovs_other_config && ovsthread_once_start(&once)) {
3359         dpdk_init__(ovs_other_config);
3360         ovsthread_once_done(&once);
3361     }
3362 }
3363
3364 static const struct netdev_class dpdk_class =
3365     NETDEV_DPDK_CLASS(
3366         "dpdk",
3367         NULL,
3368         netdev_dpdk_construct,
3369         netdev_dpdk_destruct,
3370         netdev_dpdk_set_config,
3371         netdev_dpdk_set_tx_multiq,
3372         netdev_dpdk_eth_send,
3373         netdev_dpdk_get_carrier,
3374         netdev_dpdk_get_stats,
3375         netdev_dpdk_get_features,
3376         netdev_dpdk_get_status,
3377         netdev_dpdk_reconfigure,
3378         netdev_dpdk_rxq_recv);
3379
3380 static const struct netdev_class dpdk_ring_class =
3381     NETDEV_DPDK_CLASS(
3382         "dpdkr",
3383         NULL,
3384         netdev_dpdk_ring_construct,
3385         netdev_dpdk_destruct,
3386         netdev_dpdk_set_config,
3387         netdev_dpdk_set_tx_multiq,
3388         netdev_dpdk_ring_send,
3389         netdev_dpdk_get_carrier,
3390         netdev_dpdk_get_stats,
3391         netdev_dpdk_get_features,
3392         netdev_dpdk_get_status,
3393         netdev_dpdk_reconfigure,
3394         netdev_dpdk_rxq_recv);
3395
3396 static const struct netdev_class OVS_UNUSED dpdk_vhost_cuse_class =
3397     NETDEV_DPDK_CLASS(
3398         "dpdkvhostcuse",
3399         dpdk_vhost_cuse_class_init,
3400         netdev_dpdk_vhost_cuse_construct,
3401         netdev_dpdk_vhost_destruct,
3402         NULL,
3403         NULL,
3404         netdev_dpdk_vhost_send,
3405         netdev_dpdk_vhost_get_carrier,
3406         netdev_dpdk_vhost_get_stats,
3407         NULL,
3408         NULL,
3409         netdev_dpdk_vhost_cuse_reconfigure,
3410         netdev_dpdk_vhost_rxq_recv);
3411
3412 static const struct netdev_class OVS_UNUSED dpdk_vhost_user_class =
3413     NETDEV_DPDK_CLASS(
3414         "dpdkvhostuser",
3415         dpdk_vhost_user_class_init,
3416         netdev_dpdk_vhost_user_construct,
3417         netdev_dpdk_vhost_destruct,
3418         NULL,
3419         NULL,
3420         netdev_dpdk_vhost_send,
3421         netdev_dpdk_vhost_get_carrier,
3422         netdev_dpdk_vhost_get_stats,
3423         NULL,
3424         NULL,
3425         netdev_dpdk_vhost_user_reconfigure,
3426         netdev_dpdk_vhost_rxq_recv);
3427
3428 void
3429 netdev_dpdk_register(void)
3430 {
3431     dpdk_common_init();
3432     netdev_register_provider(&dpdk_class);
3433     netdev_register_provider(&dpdk_ring_class);
3434 #ifdef VHOST_CUSE
3435     netdev_register_provider(&dpdk_vhost_cuse_class);
3436 #else
3437     netdev_register_provider(&dpdk_vhost_user_class);
3438 #endif
3439 }
3440
3441 void
3442 dpdk_set_lcore_id(unsigned cpu)
3443 {
3444     /* NON_PMD_CORE_ID is reserved for use by non pmd threads. */
3445     ovs_assert(cpu != NON_PMD_CORE_ID);
3446     RTE_PER_LCORE(_lcore_id) = cpu;
3447 }
3448
3449 static bool
3450 dpdk_thread_is_pmd(void)
3451 {
3452     return rte_lcore_id() != NON_PMD_CORE_ID;
3453 }