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
  33 #include "dirs.h"
  34 #include "dp-packet.h"
  35 #include "dpif-netdev.h"
  36 #include "fatal-signal.h"
  37 #include "list.h"
  38 #include "netdev-dpdk.h"
  39 #include "netdev-provider.h"
  40 #include "netdev-vport.h"
  41 #include "odp-util.h"
  42 #include "ofp-print.h"
  43 #include "ovs-numa.h"
  44 #include "ovs-thread.h"
  45 #include "ovs-rcu.h"
  46 #include "packets.h"
  47 #include "shash.h"
  48 #include "sset.h"
  49 #include "unaligned.h"
  50 #include "timeval.h"
  51 #include "unixctl.h"
  52 #include "openvswitch/vlog.h"
  53
  54 #include "rte_config.h"
  55 #include "rte_mbuf.h"
  56 #include "rte_virtio_net.h"
  57
  58 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(dpdk);
  59 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
  60
  61 #define DPDK_PORT_WATCHDOG_INTERVAL 5
  62
  63 #define OVS_CACHE_LINE_SIZE CACHE_LINE_SIZE
  64 #define OVS_VPORT_DPDK "ovs_dpdk"
  65
  66 /*
  67  * need to reserve tons of extra space in the mbufs so we can align the
  68  * DMA addresses to 4KB.
  69  * The minimum mbuf size is limited to avoid scatter behaviour and drop in
  70  * performance for standard Ethernet MTU.
  71  */
  72 #define ETHER_HDR_MAX_LEN           (ETHER_HDR_LEN + ETHER_CRC_LEN + (2 * VLAN_HEADER_LEN))
  73 #define MTU_TO_FRAME_LEN(mtu)       ((mtu) + ETHER_HDR_LEN + ETHER_CRC_LEN)
  74 #define MTU_TO_MAX_FRAME_LEN(mtu)   ((mtu) + ETHER_HDR_MAX_LEN)
  75 #define FRAME_LEN_TO_MTU(frame_len) ((frame_len)- ETHER_HDR_LEN - ETHER_CRC_LEN)
  76 #define MBUF_SIZE(mtu)              ( MTU_TO_MAX_FRAME_LEN(mtu)   \
  77                                     + sizeof(struct dp_packet)    \
  78                                     + RTE_PKTMBUF_HEADROOM)
  79 #define NETDEV_DPDK_MBUF_ALIGN      1024
  80
  81 /* Max and min number of packets in the mempool.  OVS tries to allocate a
  82  * mempool with MAX_NB_MBUF: if this fails (because the system doesn't have
  83  * enough hugepages) we keep halving the number until the allocation succeeds
  84  * or we reach MIN_NB_MBUF */
  85
  86 #define MAX_NB_MBUF          (4096 * 64)
  87 #define MIN_NB_MBUF          (4096 * 4)
  88 #define MP_CACHE_SZ          RTE_MEMPOOL_CACHE_MAX_SIZE
  89
  90 /* MAX_NB_MBUF can be divided by 2 many times, until MIN_NB_MBUF */
  91 BUILD_ASSERT_DECL(MAX_NB_MBUF % ROUND_DOWN_POW2(MAX_NB_MBUF/MIN_NB_MBUF) == 0);
  92
  93 /* The smallest possible NB_MBUF that we're going to try should be a multiple
  94  * of MP_CACHE_SZ. This is advised by DPDK documentation. */
  95 BUILD_ASSERT_DECL((MAX_NB_MBUF / ROUND_DOWN_POW2(MAX_NB_MBUF/MIN_NB_MBUF))
  96                   % MP_CACHE_SZ == 0);
  97
  98 #define SOCKET0              0
  99
 100 #define NIC_PORT_RX_Q_SIZE 2048  /* Size of Physical NIC RX Queue, Max (n+32<=4096)*/
 101 #define NIC_PORT_TX_Q_SIZE 2048  /* Size of Physical NIC TX Queue, Max (n+32<=4096)*/
 102
 103 #define OVS_VHOST_MAX_QUEUE_NUM 1024  /* Maximum number of vHost TX queues. */
 104
 105 static char *cuse_dev_name = NULL;    /* Character device cuse_dev_name. */
 106 static char *vhost_sock_dir = NULL;   /* Location of vhost-user sockets */
 107
 108 /*
 109  * Maximum amount of time in micro seconds to try and enqueue to vhost.
 110  */
 111 #define VHOST_ENQ_RETRY_USECS 100
 112
 113 static const struct rte_eth_conf port_conf = {
 114     .rxmode = {
 115         .mq_mode = ETH_MQ_RX_RSS,
 116         .split_hdr_size = 0,
 117         .header_split   = 0, /* Header Split disabled */
 118         .hw_ip_checksum = 0, /* IP checksum offload disabled */
 119         .hw_vlan_filter = 0, /* VLAN filtering disabled */
 120         .jumbo_frame    = 0, /* Jumbo Frame Support disabled */
 121         .hw_strip_crc   = 0,
 122     },
 123     .rx_adv_conf = {
 124         .rss_conf = {
 125             .rss_key = NULL,
 126             .rss_hf = ETH_RSS_IP | ETH_RSS_UDP | ETH_RSS_TCP,
 127         },
 128     },
 129     .txmode = {
 130         .mq_mode = ETH_MQ_TX_NONE,
 131     },
 132 };
 133
 134 enum { MAX_TX_QUEUE_LEN = 384 };
 135 enum { DPDK_RING_SIZE = 256 };
 136 BUILD_ASSERT_DECL(IS_POW2(DPDK_RING_SIZE));
 137 enum { DRAIN_TSC = 200000ULL };
 138
 139 enum dpdk_dev_type {
 140     DPDK_DEV_ETH = 0,
 141     DPDK_DEV_VHOST = 1,
 142 };
 143
 144 static int rte_eal_init_ret = ENODEV;
 145
 146 static struct ovs_mutex dpdk_mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
 147
 148 /* Contains all 'struct dpdk_dev's. */
 149 static struct ovs_list dpdk_list OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex)
 150     = OVS_LIST_INITIALIZER(&dpdk_list);
 151
 152 static struct ovs_list dpdk_mp_list OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex)
 153     = OVS_LIST_INITIALIZER(&dpdk_mp_list);
 154
 155 /* This mutex must be used by non pmd threads when allocating or freeing
 156  * mbufs through mempools. Since dpdk_queue_pkts() and dpdk_queue_flush() may
 157  * use mempools, a non pmd thread should hold this mutex while calling them */
 158 static struct ovs_mutex nonpmd_mempool_mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
 159
 160 struct dpdk_mp {
 161     struct rte_mempool *mp;
 162     int mtu;
 163     int socket_id;
 164     int refcount;
 165     struct ovs_list list_node OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex);
 166 };
 167
 168 /* There should be one 'struct dpdk_tx_queue' created for
 169  * each cpu core. */
 170 struct dpdk_tx_queue {
 171     bool flush_tx;                 /* Set to true to flush queue everytime */
 172                                    /* pkts are queued. */
 173     int count;
 174     rte_spinlock_t tx_lock;        /* Protects the members and the NIC queue
 175                                     * from concurrent access.  It is used only
 176                                     * if the queue is shared among different
 177                                     * pmd threads (see 'txq_needs_locking'). */
 178     int map;                       /* Mapping of configured vhost-user queues
 179                                     * to enabled by guest. */
 180     uint64_t tsc;
 181     struct rte_mbuf *burst_pkts[MAX_TX_QUEUE_LEN];
 182 };
 183
 184 /* dpdk has no way to remove dpdk ring ethernet devices
 185    so we have to keep them around once they've been created
 186 */
 187
 188 static struct ovs_list dpdk_ring_list OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex)
 189     = OVS_LIST_INITIALIZER(&dpdk_ring_list);
 190
 191 struct dpdk_ring {
 192     /* For the client rings */
 193     struct rte_ring *cring_tx;
 194     struct rte_ring *cring_rx;
 195     unsigned int user_port_id; /* User given port no, parsed from port name */
 196     int eth_port_id; /* ethernet device port id */
 197     struct ovs_list list_node OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex);
 198 };
 199
 200 struct netdev_dpdk {
 201     struct netdev up;
 202     int port_id;
 203     int max_packet_len;
 204     enum dpdk_dev_type type;
 205
 206     struct dpdk_tx_queue *tx_q;
 207
 208     struct ovs_mutex mutex OVS_ACQ_AFTER(dpdk_mutex);
 209
 210     struct dpdk_mp *dpdk_mp;
 211     int mtu;
 212     int socket_id;
 213     int buf_size;
 214     struct netdev_stats stats;
 215     /* Protects stats */
 216     rte_spinlock_t stats_lock;
 217
 218     struct eth_addr hwaddr;
 219     enum netdev_flags flags;
 220
 221     struct rte_eth_link link;
 222     int link_reset_cnt;
 223
 224     /* The user might request more txqs than the NIC has.  We remap those
 225      * ('up.n_txq') on these ('real_n_txq').
 226      * If the numbers match, 'txq_needs_locking' is false, otherwise it is
 227      * true and we will take a spinlock on transmission */
 228     int real_n_txq;
 229     int real_n_rxq;
 230     bool txq_needs_locking;
 231
 232     /* virtio-net structure for vhost device */
 233     OVSRCU_TYPE(struct virtio_net *) virtio_dev;
 234
 235     /* Identifier used to distinguish vhost devices from each other */
 236     char vhost_id[PATH_MAX];
 237
 238     /* In dpdk_list. */
 239     struct ovs_list list_node OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex);
 240 };
 241
 242 struct netdev_rxq_dpdk {
 243     struct netdev_rxq up;
 244     int port_id;
 245 };
 246
 247 static bool dpdk_thread_is_pmd(void);
 248
 249 static int netdev_dpdk_construct(struct netdev *);
 250
 251 struct virtio_net * netdev_dpdk_get_virtio(const struct netdev_dpdk *dev);
 252
 253 static bool
 254 is_dpdk_class(const struct netdev_class *class)
 255 {
 256     return class->construct == netdev_dpdk_construct;
 257 }
 258
 259 /* DPDK NIC drivers allocate RX buffers at a particular granularity, typically
 260  * aligned at 1k or less. If a declared mbuf size is not a multiple of this
 261  * value, insufficient buffers are allocated to accomodate the packet in its
 262  * entirety. Furthermore, certain drivers need to ensure that there is also
 263  * sufficient space in the Rx buffer to accommodate two VLAN tags (for QinQ
 264  * frames). If the RX buffer is too small, then the driver enables scatter RX
 265  * behaviour, which reduces performance. To prevent this, use a buffer size that
 266  * is closest to 'mtu', but which satisfies the aforementioned criteria.
 267  */
 268 static uint32_t
 269 dpdk_buf_size(int mtu)
 270 {
 271     return ROUND_UP((MTU_TO_MAX_FRAME_LEN(mtu) + RTE_PKTMBUF_HEADROOM),
 272                      NETDEV_DPDK_MBUF_ALIGN);
 273 }
 274
 275 /* XXX: use dpdk malloc for entire OVS. in fact huge page should be used
 276  * for all other segments data, bss and text. */
 277
 278 static void *
 279 dpdk_rte_mzalloc(size_t sz)
 280 {
 281     void *ptr;
 282
 283     ptr = rte_zmalloc(OVS_VPORT_DPDK, sz, OVS_CACHE_LINE_SIZE);
 284     if (ptr == NULL) {
 285         out_of_memory();
 286     }
 287     return ptr;
 288 }
 289
 290 /* XXX this function should be called only by pmd threads (or by non pmd
 291  * threads holding the nonpmd_mempool_mutex) */
 292 void
 293 free_dpdk_buf(struct dp_packet *p)
 294 {
 295     struct rte_mbuf *pkt = (struct rte_mbuf *) p;
 296
 297     rte_pktmbuf_free_seg(pkt);
 298 }
 299
 300 static void
 301 ovs_rte_pktmbuf_init(struct rte_mempool *mp,
 302                      void *opaque_arg OVS_UNUSED,
 303                      void *_m,
 304                      unsigned i OVS_UNUSED)
 305 {
 306     struct rte_mbuf *m = _m;
 307
 308     rte_pktmbuf_init(mp, opaque_arg, _m, i);
 309
 310     dp_packet_init_dpdk((struct dp_packet *) m, m->buf_len);
 311 }
 312
 313 static struct dpdk_mp *
 314 dpdk_mp_get(int socket_id, int mtu) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 315 {
 316     struct dpdk_mp *dmp = NULL;
 317     char mp_name[RTE_MEMPOOL_NAMESIZE];
 318     unsigned mp_size;
 319     struct rte_pktmbuf_pool_private mbp_priv;
 320
 321     LIST_FOR_EACH (dmp, list_node, &dpdk_mp_list) {
 322         if (dmp->socket_id == socket_id && dmp->mtu == mtu) {
 323             dmp->refcount++;
 324             return dmp;
 325         }
 326     }
 327
 328     dmp = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *dmp);
 329     dmp->socket_id = socket_id;
 330     dmp->mtu = mtu;
 331     dmp->refcount = 1;
 332     mbp_priv.mbuf_data_room_size = MBUF_SIZE(mtu) - sizeof(struct dp_packet);
 333     mbp_priv.mbuf_priv_size = sizeof (struct dp_packet) - sizeof (struct rte_mbuf);
 334
 335     mp_size = MAX_NB_MBUF;
 336     do {
 337         if (snprintf(mp_name, RTE_MEMPOOL_NAMESIZE, "ovs_mp_%d_%d_%u",
 338                      dmp->mtu, dmp->socket_id, mp_size) < 0) {
 339             return NULL;
 340         }
 341
 342         dmp->mp = rte_mempool_create(mp_name, mp_size, MBUF_SIZE(mtu),
 343                                      MP_CACHE_SZ,
 344                                      sizeof(struct rte_pktmbuf_pool_private),
 345                                      rte_pktmbuf_pool_init, &mbp_priv,
 346                                      ovs_rte_pktmbuf_init, NULL,
 347                                      socket_id, 0);
 348     } while (!dmp->mp && rte_errno == ENOMEM && (mp_size /= 2) >= MIN_NB_MBUF);
 349
 350     if (dmp->mp == NULL) {
 351         return NULL;
 352     } else {
 353         VLOG_DBG("Allocated \"%s\" mempool with %u mbufs", mp_name, mp_size );
 354     }
 355
 356     list_push_back(&dpdk_mp_list, &dmp->list_node);
 357     return dmp;
 358 }
 359
 360 static void
 361 dpdk_mp_put(struct dpdk_mp *dmp)
 362 {
 363
 364     if (!dmp) {
 365         return;
 366     }
 367
 368     dmp->refcount--;
 369     ovs_assert(dmp->refcount >= 0);
 370
 371 #if 0
 372     /* I could not find any API to destroy mp. */
 373     if (dmp->refcount == 0) {
 374         list_delete(dmp->list_node);
 375         /* destroy mp-pool. */
 376     }
 377 #endif
 378 }
 379
 380 static void
 381 check_link_status(struct netdev_dpdk *dev)
 382 {
 383     struct rte_eth_link link;
 384
 385     rte_eth_link_get_nowait(dev->port_id, &link);
 386
 387     if (dev->link.link_status != link.link_status) {
 388         netdev_change_seq_changed(&dev->up);
 389
 390         dev->link_reset_cnt++;
 391         dev->link = link;
 392         if (dev->link.link_status) {
 393             VLOG_DBG_RL(&rl, "Port %d Link Up - speed %u Mbps - %s",
 394                         dev->port_id, (unsigned)dev->link.link_speed,
 395                         (dev->link.link_duplex == ETH_LINK_FULL_DUPLEX) ?
 396                          ("full-duplex") : ("half-duplex"));
 397         } else {
 398             VLOG_DBG_RL(&rl, "Port %d Link Down", dev->port_id);
 399         }
 400     }
 401 }
 402
 403 static void *
 404 dpdk_watchdog(void *dummy OVS_UNUSED)
 405 {
 406     struct netdev_dpdk *dev;
 407
 408     pthread_detach(pthread_self());
 409
 410     for (;;) {
 411         ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 412         LIST_FOR_EACH (dev, list_node, &dpdk_list) {
 413             ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 414             check_link_status(dev);
 415             ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 416         }
 417         ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 418         xsleep(DPDK_PORT_WATCHDOG_INTERVAL);
 419     }
 420
 421     return NULL;
 422 }
 423
 424 static int
 425 dpdk_eth_dev_queue_setup(struct netdev_dpdk *dev, int n_rxq, int n_txq)
 426 {
 427     int diag = 0;
 428     int i;
 429
 430     /* A device may report more queues than it makes available (this has
 431      * been observed for Intel xl710, which reserves some of them for
 432      * SRIOV):  rte_eth_*_queue_setup will fail if a queue is not
 433      * available.  When this happens we can retry the configuration
 434      * and request less queues */
 435     while (n_rxq && n_txq) {
 436         if (diag) {
 437             VLOG_INFO("Retrying setup with (rxq:%d txq:%d)", n_rxq, n_txq);
 438         }
 439
 440         diag = rte_eth_dev_configure(dev->port_id, n_rxq, n_txq, &port_conf);
 441         if (diag) {
 442             break;
 443         }
 444
 445         for (i = 0; i < n_txq; i++) {
 446             diag = rte_eth_tx_queue_setup(dev->port_id, i, NIC_PORT_TX_Q_SIZE,
 447                                           dev->socket_id, NULL);
 448             if (diag) {
 449                 VLOG_INFO("Interface %s txq(%d) setup error: %s",
 450                           dev->up.name, i, rte_strerror(-diag));
 451                 break;
 452             }
 453         }
 454
 455         if (i != n_txq) {
 456             /* Retry with less tx queues */
 457             n_txq = i;
 458             continue;
 459         }
 460
 461         for (i = 0; i < n_rxq; i++) {
 462             diag = rte_eth_rx_queue_setup(dev->port_id, i, NIC_PORT_RX_Q_SIZE,
 463                                           dev->socket_id, NULL,
 464                                           dev->dpdk_mp->mp);
 465             if (diag) {
 466                 VLOG_INFO("Interface %s rxq(%d) setup error: %s",
 467                           dev->up.name, i, rte_strerror(-diag));
 468                 break;
 469             }
 470         }
 471
 472         if (i != n_rxq) {
 473             /* Retry with less rx queues */
 474             n_rxq = i;
 475             continue;
 476         }
 477
 478         dev->up.n_rxq = n_rxq;
 479         dev->real_n_txq = n_txq;
 480
 481         return 0;
 482     }
 483
 484     return diag;
 485 }
 486
 487
 488 static int
 489 dpdk_eth_dev_init(struct netdev_dpdk *dev) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 490 {
 491     struct rte_pktmbuf_pool_private *mbp_priv;
 492     struct rte_eth_dev_info info;
 493     struct ether_addr eth_addr;
 494     int diag;
 495     int n_rxq, n_txq;
 496
 497     if (dev->port_id < 0 || dev->port_id >= rte_eth_dev_count()) {
 498         return ENODEV;
 499     }
 500
 501     rte_eth_dev_info_get(dev->port_id, &info);
 502
 503     n_rxq = MIN(info.max_rx_queues, dev->up.n_rxq);
 504     n_txq = MIN(info.max_tx_queues, dev->up.n_txq);
 505
 506     diag = dpdk_eth_dev_queue_setup(dev, n_rxq, n_txq);
 507     if (diag) {
 508         VLOG_ERR("Interface %s(rxq:%d txq:%d) configure error: %s",
 509                  dev->up.name, n_rxq, n_txq, rte_strerror(-diag));
 510         return -diag;
 511     }
 512
 513     diag = rte_eth_dev_start(dev->port_id);
 514     if (diag) {
 515         VLOG_ERR("Interface %s start error: %s", dev->up.name,
 516                  rte_strerror(-diag));
 517         return -diag;
 518     }
 519
 520     rte_eth_promiscuous_enable(dev->port_id);
 521     rte_eth_allmulticast_enable(dev->port_id);
 522
 523     memset(&eth_addr, 0x0, sizeof(eth_addr));
 524     rte_eth_macaddr_get(dev->port_id, &eth_addr);
 525     VLOG_INFO_RL(&rl, "Port %d: "ETH_ADDR_FMT"",
 526                     dev->port_id, ETH_ADDR_BYTES_ARGS(eth_addr.addr_bytes));
 527
 528     memcpy(dev->hwaddr.ea, eth_addr.addr_bytes, ETH_ADDR_LEN);
 529     rte_eth_link_get_nowait(dev->port_id, &dev->link);
 530
 531     mbp_priv = rte_mempool_get_priv(dev->dpdk_mp->mp);
 532     dev->buf_size = mbp_priv->mbuf_data_room_size - RTE_PKTMBUF_HEADROOM;
 533
 534     dev->flags = NETDEV_UP | NETDEV_PROMISC;
 535     return 0;
 536 }
 537
 538 static struct netdev_dpdk *
 539 netdev_dpdk_cast(const struct netdev *netdev)
 540 {
 541     return CONTAINER_OF(netdev, struct netdev_dpdk, up);
 542 }
 543
 544 static struct netdev *
 545 netdev_dpdk_alloc(void)
 546 {
 547     struct netdev_dpdk *netdev = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *netdev);
 548     return &netdev->up;
 549 }
 550
 551 static void
 552 netdev_dpdk_alloc_txq(struct netdev_dpdk *netdev, unsigned int n_txqs)
 553 {
 554     unsigned i;
 555
 556     netdev->tx_q = dpdk_rte_mzalloc(n_txqs * sizeof *netdev->tx_q);
 557     for (i = 0; i < n_txqs; i++) {
 558         int numa_id = ovs_numa_get_numa_id(i);
 559
 560         if (!netdev->txq_needs_locking) {
 561             /* Each index is considered as a cpu core id, since there should
 562              * be one tx queue for each cpu core.  If the corresponding core
 563              * is not on the same numa node as 'netdev', flags the
 564              * 'flush_tx'. */
 565             netdev->tx_q[i].flush_tx = netdev->socket_id == numa_id;
 566         } else {
 567             /* Queues are shared among CPUs. Always flush */
 568             netdev->tx_q[i].flush_tx = true;
 569         }
 570
 571         /* Initialize map for vhost devices. */
 572         netdev->tx_q[i].map = -1;
 573         rte_spinlock_init(&netdev->tx_q[i].tx_lock);
 574     }
 575 }
 576
 577 static int
 578 netdev_dpdk_init(struct netdev *netdev_, unsigned int port_no,
 579                  enum dpdk_dev_type type)
 580     OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 581 {
 582     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 583     int sid;
 584     int err = 0;
 585     uint32_t buf_size;
 586
 587     ovs_mutex_init(&netdev->mutex);
 588     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 589
 590     rte_spinlock_init(&netdev->stats_lock);
 591
 592     /* If the 'sid' is negative, it means that the kernel fails
 593      * to obtain the pci numa info.  In that situation, always
 594      * use 'SOCKET0'. */
 595     if (type == DPDK_DEV_ETH) {
 596         sid = rte_eth_dev_socket_id(port_no);
 597     } else {
 598         sid = rte_lcore_to_socket_id(rte_get_master_lcore());
 599     }
 600
 601     netdev->socket_id = sid < 0 ? SOCKET0 : sid;
 602     netdev->port_id = port_no;
 603     netdev->type = type;
 604     netdev->flags = 0;
 605     netdev->mtu = ETHER_MTU;
 606     netdev->max_packet_len = MTU_TO_FRAME_LEN(netdev->mtu);
 607
 608     buf_size = dpdk_buf_size(netdev->mtu);
 609     netdev->dpdk_mp = dpdk_mp_get(netdev->socket_id, FRAME_LEN_TO_MTU(buf_size));
 610     if (!netdev->dpdk_mp) {
 611         err = ENOMEM;
 612         goto unlock;
 613     }
 614
 615     netdev_->n_txq = NR_QUEUE;
 616     netdev_->n_rxq = NR_QUEUE;
 617     netdev_->requested_n_rxq = NR_QUEUE;
 618     netdev->real_n_txq = NR_QUEUE;
 619
 620     if (type == DPDK_DEV_ETH) {
 621         netdev_dpdk_alloc_txq(netdev, NR_QUEUE);
 622         err = dpdk_eth_dev_init(netdev);
 623         if (err) {
 624             goto unlock;
 625         }
 626     } else {
 627         netdev_dpdk_alloc_txq(netdev, OVS_VHOST_MAX_QUEUE_NUM);
 628     }
 629
 630     list_push_back(&dpdk_list, &netdev->list_node);
 631
 632 unlock:
 633     if (err) {
 634         rte_free(netdev->tx_q);
 635     }
 636     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 637     return err;
 638 }
 639
 640 /* dev_name must be the prefix followed by a positive decimal number.
 641  * (no leading + or - signs are allowed) */
 642 static int
 643 dpdk_dev_parse_name(const char dev_name[], const char prefix[],
 644                     unsigned int *port_no)
 645 {
 646     const char *cport;
 647
 648     if (strncmp(dev_name, prefix, strlen(prefix))) {
 649         return ENODEV;
 650     }
 651
 652     cport = dev_name + strlen(prefix);
 653
 654     if (str_to_uint(cport, 10, port_no)) {
 655         return 0;
 656     } else {
 657         return ENODEV;
 658     }
 659 }
 660
 661 static int
 662 vhost_construct_helper(struct netdev *netdev_) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 663 {
 664     if (rte_eal_init_ret) {
 665         return rte_eal_init_ret;
 666     }
 667
 668     return netdev_dpdk_init(netdev_, -1, DPDK_DEV_VHOST);
 669 }
 670
 671 static int
 672 netdev_dpdk_vhost_cuse_construct(struct netdev *netdev_)
 673 {
 674     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 675     int err;
 676
 677     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 678     strncpy(netdev->vhost_id, netdev->up.name, sizeof(netdev->vhost_id));
 679     err = vhost_construct_helper(netdev_);
 680     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 681     return err;
 682 }
 683
 684 static int
 685 netdev_dpdk_vhost_user_construct(struct netdev *netdev_)
 686 {
 687     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 688     const char *name = netdev_->name;
 689     int err;
 690
 691     /* 'name' is appended to 'vhost_sock_dir' and used to create a socket in
 692      * the file system. '/' or '\' would traverse directories, so they're not
 693      * acceptable in 'name'. */
 694     if (strchr(name, '/') || strchr(name, '\\')) {
 695         VLOG_ERR("\"%s\" is not a valid name for a vhost-user port. "
 696                  "A valid name must not include '/' or '\\'",
 697                  name);
 698         return EINVAL;
 699     }
 700
 701     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 702     /* Take the name of the vhost-user port and append it to the location where
 703      * the socket is to be created, then register the socket.
 704      */
 705     snprintf(netdev->vhost_id, sizeof(netdev->vhost_id), "%s/%s",
 706              vhost_sock_dir, name);
 707
 708     err = rte_vhost_driver_register(netdev->vhost_id);
 709     if (err) {
 710         VLOG_ERR("vhost-user socket device setup failure for socket %s\n",
 711                  netdev->vhost_id);
 712     } else {
 713         fatal_signal_add_file_to_unlink(netdev->vhost_id);
 714         VLOG_INFO("Socket %s created for vhost-user port %s\n",
 715                   netdev->vhost_id, name);
 716         err = vhost_construct_helper(netdev_);
 717     }
 718
 719     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 720     return err;
 721 }
 722
 723 static int
 724 netdev_dpdk_construct(struct netdev *netdev)
 725 {
 726     unsigned int port_no;
 727     int err;
 728
 729     if (rte_eal_init_ret) {
 730         return rte_eal_init_ret;
 731     }
 732
 733     /* Names always start with "dpdk" */
 734     err = dpdk_dev_parse_name(netdev->name, "dpdk", &port_no);
 735     if (err) {
 736         return err;
 737     }
 738
 739     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 740     err = netdev_dpdk_init(netdev, port_no, DPDK_DEV_ETH);
 741     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 742     return err;
 743 }
 744
 745 static void
 746 netdev_dpdk_destruct(struct netdev *netdev_)
 747 {
 748     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 749
 750     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 751     rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
 752     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 753
 754     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 755     rte_free(dev->tx_q);
 756     list_remove(&dev->list_node);
 757     dpdk_mp_put(dev->dpdk_mp);
 758     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 759 }
 760
 761 static void
 762 netdev_dpdk_vhost_destruct(struct netdev *netdev_)
 763 {
 764     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 765
 766     /* Can't remove a port while a guest is attached to it. */
 767     if (netdev_dpdk_get_virtio(dev) != NULL) {
 768         VLOG_ERR("Can not remove port, vhost device still attached");
 769                 return;
 770     }
 771
 772     if (rte_vhost_driver_unregister(dev->vhost_id)) {
 773         VLOG_ERR("Unable to remove vhost-user socket %s", dev->vhost_id);
 774     } else {
 775         fatal_signal_remove_file_to_unlink(dev->vhost_id);
 776     }
 777
 778     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 779     list_remove(&dev->list_node);
 780     dpdk_mp_put(dev->dpdk_mp);
 781     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 782 }
 783
 784 static void
 785 netdev_dpdk_dealloc(struct netdev *netdev_)
 786 {
 787     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 788
 789     rte_free(netdev);
 790 }
 791
 792 static int
 793 netdev_dpdk_get_config(const struct netdev *netdev, struct smap *args)
 794 {
 795     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 796
 797     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 798
 799     smap_add_format(args, "requested_rx_queues", "%d", netdev->requested_n_rxq);
 800     smap_add_format(args, "configured_rx_queues", "%d", netdev->n_rxq);
 801     smap_add_format(args, "requested_tx_queues", "%d", netdev->n_txq);
 802     smap_add_format(args, "configured_tx_queues", "%d", dev->real_n_txq);
 803     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 804
 805     return 0;
 806 }
 807
 808 static int
 809 netdev_dpdk_set_config(struct netdev *netdev, const struct smap *args)
 810 {
 811     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 812
 813     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 814     netdev->requested_n_rxq = MAX(smap_get_int(args, "n_rxq",
 815                                                netdev->requested_n_rxq), 1);
 816     netdev_change_seq_changed(netdev);
 817     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 818
 819     return 0;
 820 }
 821
 822 static int
 823 netdev_dpdk_get_numa_id(const struct netdev *netdev_)
 824 {
 825     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 826
 827     return netdev->socket_id;
 828 }
 829
 830 /* Sets the number of tx queues and rx queues for the dpdk interface.
 831  * If the configuration fails, do not try restoring its old configuration
 832  * and just returns the error. */
 833 static int
 834 netdev_dpdk_set_multiq(struct netdev *netdev_, unsigned int n_txq,
 835                        unsigned int n_rxq)
 836 {
 837     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 838     int err = 0;
 839     int old_rxq, old_txq;
 840
 841     if (netdev->up.n_txq == n_txq && netdev->up.n_rxq == n_rxq) {
 842         return err;
 843     }
 844
 845     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 846     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 847
 848     rte_eth_dev_stop(netdev->port_id);
 849
 850     old_txq = netdev->up.n_txq;
 851     old_rxq = netdev->up.n_rxq;
 852     netdev->up.n_txq = n_txq;
 853     netdev->up.n_rxq = n_rxq;
 854
 855     rte_free(netdev->tx_q);
 856     err = dpdk_eth_dev_init(netdev);
 857     netdev_dpdk_alloc_txq(netdev, netdev->real_n_txq);
 858     if (err) {
 859         /* If there has been an error, it means that the requested queues
 860          * have not been created.  Restore the old numbers. */
 861         netdev->up.n_txq = old_txq;
 862         netdev->up.n_rxq = old_rxq;
 863     }
 864
 865     netdev->txq_needs_locking = netdev->real_n_txq != netdev->up.n_txq;
 866
 867     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 868     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 869
 870     return err;
 871 }
 872
 873 static int
 874 netdev_dpdk_vhost_cuse_set_multiq(struct netdev *netdev_, unsigned int n_txq,
 875                              unsigned int n_rxq)
 876 {
 877     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 878     int err = 0;
 879
 880     if (netdev->up.n_txq == n_txq && netdev->up.n_rxq == n_rxq) {
 881         return err;
 882     }
 883
 884     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 885     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 886
 887     netdev->up.n_txq = n_txq;
 888     netdev->real_n_txq = 1;
 889     netdev->up.n_rxq = 1;
 890     netdev->txq_needs_locking = netdev->real_n_txq != netdev->up.n_txq;
 891
 892     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 893     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 894
 895     return err;
 896 }
 897
 898 static int
 899 netdev_dpdk_vhost_set_multiq(struct netdev *netdev_, unsigned int n_txq,
 900                              unsigned int n_rxq)
 901 {
 902     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 903     int err = 0;
 904
 905     if (netdev->up.n_txq == n_txq && netdev->up.n_rxq == n_rxq) {
 906         return err;
 907     }
 908
 909     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 910     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 911
 912     netdev->up.n_txq = n_txq;
 913     netdev->up.n_rxq = n_rxq;
 914
 915     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 916     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 917
 918     return err;
 919 }
 920
 921 static struct netdev_rxq *
 922 netdev_dpdk_rxq_alloc(void)
 923 {
 924     struct netdev_rxq_dpdk *rx = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *rx);
 925
 926     return &rx->up;
 927 }
 928
 929 static struct netdev_rxq_dpdk *
 930 netdev_rxq_dpdk_cast(const struct netdev_rxq *rx)
 931 {
 932     return CONTAINER_OF(rx, struct netdev_rxq_dpdk, up);
 933 }
 934
 935 static int
 936 netdev_dpdk_rxq_construct(struct netdev_rxq *rxq_)
 937 {
 938     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
 939     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(rx->up.netdev);
 940
 941     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 942     rx->port_id = netdev->port_id;
 943     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 944
 945     return 0;
 946 }
 947
 948 static void
 949 netdev_dpdk_rxq_destruct(struct netdev_rxq *rxq_ OVS_UNUSED)
 950 {
 951 }
 952
 953 static void
 954 netdev_dpdk_rxq_dealloc(struct netdev_rxq *rxq_)
 955 {
 956     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
 957
 958     rte_free(rx);
 959 }
 960
 961 static inline void
 962 dpdk_queue_flush__(struct netdev_dpdk *dev, int qid)
 963 {
 964     struct dpdk_tx_queue *txq = &dev->tx_q[qid];
 965     uint32_t nb_tx = 0;
 966
 967     while (nb_tx != txq->count) {
 968         uint32_t ret;
 969
 970         ret = rte_eth_tx_burst(dev->port_id, qid, txq->burst_pkts + nb_tx,
 971                                txq->count - nb_tx);
 972         if (!ret) {
 973             break;
 974         }
 975
 976         nb_tx += ret;
 977     }
 978
 979     if (OVS_UNLIKELY(nb_tx != txq->count)) {
 980         /* free buffers, which we couldn't transmit, one at a time (each
 981          * packet could come from a different mempool) */
 982         int i;
 983
 984         for (i = nb_tx; i < txq->count; i++) {
 985             rte_pktmbuf_free_seg(txq->burst_pkts[i]);
 986         }
 987         rte_spinlock_lock(&dev->stats_lock);
 988         dev->stats.tx_dropped += txq->count-nb_tx;
 989         rte_spinlock_unlock(&dev->stats_lock);
 990     }
 991
 992     txq->count = 0;
 993     txq->tsc = rte_get_timer_cycles();
 994 }
 995
 996 static inline void
 997 dpdk_queue_flush(struct netdev_dpdk *dev, int qid)
 998 {
 999     struct dpdk_tx_queue *txq = &dev->tx_q[qid];
1000
1001     if (txq->count == 0) {
1002         return;
1003     }
1004     dpdk_queue_flush__(dev, qid);
1005 }
1006
1007 static bool
1008 is_vhost_running(struct virtio_net *dev)
1009 {
1010     return (dev != NULL && (dev->flags & VIRTIO_DEV_RUNNING));
1011 }
1012
1013 static inline void
1014 netdev_dpdk_vhost_update_rx_counters(struct netdev_stats *stats,
1015                                      struct dp_packet **packets, int count)
1016 {
1017     int i;
1018     struct dp_packet *packet;
1019
1020     stats->rx_packets += count;
1021     for (i = 0; i < count; i++) {
1022         packet = packets[i];
1023
1024         if (OVS_UNLIKELY(dp_packet_size(packet) < ETH_HEADER_LEN)) {
1025             /* This only protects the following multicast counting from
1026              * too short packets, but it does not stop the packet from
1027              * further processing. */
1028             stats->rx_errors++;
1029             stats->rx_length_errors++;
1030             continue;
1031         }
1032
1033         struct eth_header *eh = (struct eth_header *) dp_packet_data(packet);
1034         if (OVS_UNLIKELY(eth_addr_is_multicast(eh->eth_dst))) {
1035             stats->multicast++;
1036         }
1037
1038         stats->rx_bytes += dp_packet_size(packet);
1039     }
1040 }
1041
1042 /*
1043  * The receive path for the vhost port is the TX path out from guest.
1044  */
1045 static int
1046 netdev_dpdk_vhost_rxq_recv(struct netdev_rxq *rxq_,
1047                            struct dp_packet **packets, int *c)
1048 {
1049     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
1050     struct netdev *netdev = rx->up.netdev;
1051     struct netdev_dpdk *vhost_dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1052     struct virtio_net *virtio_dev = netdev_dpdk_get_virtio(vhost_dev);
1053     int qid = rxq_->queue_id;
1054     uint16_t nb_rx = 0;
1055
1056     if (OVS_UNLIKELY(!is_vhost_running(virtio_dev))) {
1057         return EAGAIN;
1058     }
1059
1060     if (rxq_->queue_id >= vhost_dev->real_n_rxq) {
1061         return EOPNOTSUPP;
1062     }
1063
1064     nb_rx = rte_vhost_dequeue_burst(virtio_dev, qid * VIRTIO_QNUM + VIRTIO_TXQ,
1065                                     vhost_dev->dpdk_mp->mp,
1066                                     (struct rte_mbuf **)packets,
1067                                     NETDEV_MAX_BURST);
1068     if (!nb_rx) {
1069         return EAGAIN;
1070     }
1071
1072     rte_spinlock_lock(&vhost_dev->stats_lock);
1073     netdev_dpdk_vhost_update_rx_counters(&vhost_dev->stats, packets, nb_rx);
1074     rte_spinlock_unlock(&vhost_dev->stats_lock);
1075
1076     *c = (int) nb_rx;
1077     return 0;
1078 }
1079
1080 static int
1081 netdev_dpdk_rxq_recv(struct netdev_rxq *rxq_, struct dp_packet **packets,
1082                      int *c)
1083 {
1084     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
1085     struct netdev *netdev = rx->up.netdev;
1086     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1087     int nb_rx;
1088
1089     /* There is only one tx queue for this core.  Do not flush other
1090      * queues.
1091      * Do not flush tx queue which is shared among CPUs
1092      * since it is always flushed */
1093     if (rxq_->queue_id == rte_lcore_id() &&
1094         OVS_LIKELY(!dev->txq_needs_locking)) {
1095         dpdk_queue_flush(dev, rxq_->queue_id);
1096     }
1097
1098     nb_rx = rte_eth_rx_burst(rx->port_id, rxq_->queue_id,
1099                              (struct rte_mbuf **) packets,
1100                              NETDEV_MAX_BURST);
1101     if (!nb_rx) {
1102         return EAGAIN;
1103     }
1104
1105     *c = nb_rx;
1106
1107     return 0;
1108 }
1109
1110 static inline void
1111 netdev_dpdk_vhost_update_tx_counters(struct netdev_stats *stats,
1112                                      struct dp_packet **packets,
1113                                      int attempted,
1114                                      int dropped)
1115 {
1116     int i;
1117     int sent = attempted - dropped;
1118
1119     stats->tx_packets += sent;
1120     stats->tx_dropped += dropped;
1121
1122     for (i = 0; i < sent; i++) {
1123         stats->tx_bytes += dp_packet_size(packets[i]);
1124     }
1125 }
1126
1127 static void
1128 __netdev_dpdk_vhost_send(struct netdev *netdev, int qid,
1129                          struct dp_packet **pkts, int cnt,
1130                          bool may_steal)
1131 {
1132     struct netdev_dpdk *vhost_dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1133     struct virtio_net *virtio_dev = netdev_dpdk_get_virtio(vhost_dev);
1134     struct rte_mbuf **cur_pkts = (struct rte_mbuf **) pkts;
1135     unsigned int total_pkts = cnt;
1136     uint64_t start = 0;
1137
1138     qid = vhost_dev->tx_q[qid % vhost_dev->real_n_txq].map;
1139
1140     if (OVS_UNLIKELY(!is_vhost_running(virtio_dev) || qid == -1)) {
1141         rte_spinlock_lock(&vhost_dev->stats_lock);
1142         vhost_dev->stats.tx_dropped+= cnt;
1143         rte_spinlock_unlock(&vhost_dev->stats_lock);
1144         goto out;
1145     }
1146
1147     rte_spinlock_lock(&vhost_dev->tx_q[qid].tx_lock);
1148
1149     do {
1150         int vhost_qid = qid * VIRTIO_QNUM + VIRTIO_RXQ;
1151         unsigned int tx_pkts;
1152
1153         tx_pkts = rte_vhost_enqueue_burst(virtio_dev, vhost_qid,
1154                                           cur_pkts, cnt);
1155         if (OVS_LIKELY(tx_pkts)) {
1156             /* Packets have been sent.*/
1157             cnt -= tx_pkts;
1158             /* Prepare for possible next iteration.*/
1159             cur_pkts = &cur_pkts[tx_pkts];
1160         } else {
1161             uint64_t timeout = VHOST_ENQ_RETRY_USECS * rte_get_timer_hz() / 1E6;
1162             unsigned int expired = 0;
1163
1164             if (!start) {
1165                 start = rte_get_timer_cycles();
1166             }
1167
1168             /*
1169              * Unable to enqueue packets to vhost interface.
1170              * Check available entries before retrying.
1171              */
1172             while (!rte_vring_available_entries(virtio_dev, vhost_qid)) {
1173                 if (OVS_UNLIKELY((rte_get_timer_cycles() - start) > timeout)) {
1174                     expired = 1;
1175                     break;
1176                 }
1177             }
1178             if (expired) {
1179                 /* break out of main loop. */
1180                 break;
1181             }
1182         }
1183     } while (cnt);
1184
1185     rte_spinlock_unlock(&vhost_dev->tx_q[qid].tx_lock);
1186
1187     rte_spinlock_lock(&vhost_dev->stats_lock);
1188     netdev_dpdk_vhost_update_tx_counters(&vhost_dev->stats, pkts, total_pkts,
1189                                          cnt);
1190     rte_spinlock_unlock(&vhost_dev->stats_lock);
1191
1192 out:
1193     if (may_steal) {
1194         int i;
1195
1196         for (i = 0; i < total_pkts; i++) {
1197             dp_packet_delete(pkts[i]);
1198         }
1199     }
1200 }
1201
1202 inline static void
1203 dpdk_queue_pkts(struct netdev_dpdk *dev, int qid,
1204                struct rte_mbuf **pkts, int cnt)
1205 {
1206     struct dpdk_tx_queue *txq = &dev->tx_q[qid];
1207     uint64_t diff_tsc;
1208
1209     int i = 0;
1210
1211     while (i < cnt) {
1212         int freeslots = MAX_TX_QUEUE_LEN - txq->count;
1213         int tocopy = MIN(freeslots, cnt-i);
1214
1215         memcpy(&txq->burst_pkts[txq->count], &pkts[i],
1216                tocopy * sizeof (struct rte_mbuf *));
1217
1218         txq->count += tocopy;
1219         i += tocopy;
1220
1221         if (txq->count == MAX_TX_QUEUE_LEN || txq->flush_tx) {
1222             dpdk_queue_flush__(dev, qid);
1223         }
1224         diff_tsc = rte_get_timer_cycles() - txq->tsc;
1225         if (diff_tsc >= DRAIN_TSC) {
1226             dpdk_queue_flush__(dev, qid);
1227         }
1228     }
1229 }
1230
1231 /* Tx function. Transmit packets indefinitely */
1232 static void
1233 dpdk_do_tx_copy(struct netdev *netdev, int qid, struct dp_packet **pkts,
1234                 int cnt)
1235     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
1236 {
1237 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
1238     const size_t PKT_ARRAY_SIZE = cnt;
1239 #else
1240     /* Sparse or MSVC doesn't like variable length array. */
1241     enum { PKT_ARRAY_SIZE = NETDEV_MAX_BURST };
1242 #endif
1243     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1244     struct rte_mbuf *mbufs[PKT_ARRAY_SIZE];
1245     int dropped = 0;
1246     int newcnt = 0;
1247     int i;
1248
1249     /* If we are on a non pmd thread we have to use the mempool mutex, because
1250      * every non pmd thread shares the same mempool cache */
1251
1252     if (!dpdk_thread_is_pmd()) {
1253         ovs_mutex_lock(&nonpmd_mempool_mutex);
1254     }
1255
1256     for (i = 0; i < cnt; i++) {
1257         int size = dp_packet_size(pkts[i]);
1258
1259         if (OVS_UNLIKELY(size > dev->max_packet_len)) {
1260             VLOG_WARN_RL(&rl, "Too big size %d max_packet_len %d",
1261                          (int)size , dev->max_packet_len);
1262
1263             dropped++;
1264             continue;
1265         }
1266
1267         mbufs[newcnt] = rte_pktmbuf_alloc(dev->dpdk_mp->mp);
1268
1269         if (!mbufs[newcnt]) {
1270             dropped += cnt - i;
1271             break;
1272         }
1273
1274         /* We have to do a copy for now */
1275         memcpy(rte_pktmbuf_mtod(mbufs[newcnt], void *), dp_packet_data(pkts[i]), size);
1276
1277         rte_pktmbuf_data_len(mbufs[newcnt]) = size;
1278         rte_pktmbuf_pkt_len(mbufs[newcnt]) = size;
1279
1280         newcnt++;
1281     }
1282
1283     if (OVS_UNLIKELY(dropped)) {
1284         rte_spinlock_lock(&dev->stats_lock);
1285         dev->stats.tx_dropped += dropped;
1286         rte_spinlock_unlock(&dev->stats_lock);
1287     }
1288
1289     if (dev->type == DPDK_DEV_VHOST) {
1290         __netdev_dpdk_vhost_send(netdev, qid, (struct dp_packet **) mbufs, newcnt, true);
1291     } else {
1292         dpdk_queue_pkts(dev, qid, mbufs, newcnt);
1293         dpdk_queue_flush(dev, qid);
1294     }
1295
1296     if (!dpdk_thread_is_pmd()) {
1297         ovs_mutex_unlock(&nonpmd_mempool_mutex);
1298     }
1299 }
1300
1301 static int
1302 netdev_dpdk_vhost_send(struct netdev *netdev, int qid, struct dp_packet **pkts,
1303                  int cnt, bool may_steal)
1304 {
1305     if (OVS_UNLIKELY(pkts[0]->source != DPBUF_DPDK)) {
1306         int i;
1307
1308         dpdk_do_tx_copy(netdev, qid, pkts, cnt);
1309         if (may_steal) {
1310             for (i = 0; i < cnt; i++) {
1311                 dp_packet_delete(pkts[i]);
1312             }
1313         }
1314     } else {
1315         __netdev_dpdk_vhost_send(netdev, qid, pkts, cnt, may_steal);
1316     }
1317     return 0;
1318 }
1319
1320 static inline void
1321 netdev_dpdk_send__(struct netdev_dpdk *dev, int qid,
1322                    struct dp_packet **pkts, int cnt, bool may_steal)
1323 {
1324     int i;
1325
1326     if (OVS_UNLIKELY(dev->txq_needs_locking)) {
1327         qid = qid % dev->real_n_txq;
1328         rte_spinlock_lock(&dev->tx_q[qid].tx_lock);
1329     }
1330
1331     if (OVS_UNLIKELY(!may_steal ||
1332                      pkts[0]->source != DPBUF_DPDK)) {
1333         struct netdev *netdev = &dev->up;
1334
1335         dpdk_do_tx_copy(netdev, qid, pkts, cnt);
1336
1337         if (may_steal) {
1338             for (i = 0; i < cnt; i++) {
1339                 dp_packet_delete(pkts[i]);
1340             }
1341         }
1342     } else {
1343         int next_tx_idx = 0;
1344         int dropped = 0;
1345
1346         for (i = 0; i < cnt; i++) {
1347             int size = dp_packet_size(pkts[i]);
1348
1349             if (OVS_UNLIKELY(size > dev->max_packet_len)) {
1350                 if (next_tx_idx != i) {
1351                     dpdk_queue_pkts(dev, qid,
1352                                     (struct rte_mbuf **)&pkts[next_tx_idx],
1353                                     i-next_tx_idx);
1354                 }
1355
1356                 VLOG_WARN_RL(&rl, "Too big size %d max_packet_len %d",
1357                              (int)size , dev->max_packet_len);
1358
1359                 dp_packet_delete(pkts[i]);
1360                 dropped++;
1361                 next_tx_idx = i + 1;
1362             }
1363         }
1364         if (next_tx_idx != cnt) {
1365            dpdk_queue_pkts(dev, qid,
1366                             (struct rte_mbuf **)&pkts[next_tx_idx],
1367                             cnt-next_tx_idx);
1368         }
1369
1370         if (OVS_UNLIKELY(dropped)) {
1371             rte_spinlock_lock(&dev->stats_lock);
1372             dev->stats.tx_dropped += dropped;
1373             rte_spinlock_unlock(&dev->stats_lock);
1374         }
1375     }
1376
1377     if (OVS_UNLIKELY(dev->txq_needs_locking)) {
1378         rte_spinlock_unlock(&dev->tx_q[qid].tx_lock);
1379     }
1380 }
1381
1382 static int
1383 netdev_dpdk_eth_send(struct netdev *netdev, int qid,
1384                      struct dp_packet **pkts, int cnt, bool may_steal)
1385 {
1386     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1387
1388     netdev_dpdk_send__(dev, qid, pkts, cnt, may_steal);
1389     return 0;
1390 }
1391
1392 static int
1393 netdev_dpdk_set_etheraddr(struct netdev *netdev, const struct eth_addr mac)
1394 {
1395     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1396
1397     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1398     if (!eth_addr_equals(dev->hwaddr, mac)) {
1399         dev->hwaddr = mac;
1400         netdev_change_seq_changed(netdev);
1401     }
1402     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1403
1404     return 0;
1405 }
1406
1407 static int
1408 netdev_dpdk_get_etheraddr(const struct netdev *netdev, struct eth_addr *mac)
1409 {
1410     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1411
1412     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1413     *mac = dev->hwaddr;
1414     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1415
1416     return 0;
1417 }
1418
1419 static int
1420 netdev_dpdk_get_mtu(const struct netdev *netdev, int *mtup)
1421 {
1422     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1423
1424     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1425     *mtup = dev->mtu;
1426     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1427
1428     return 0;
1429 }
1430
1431 static int
1432 netdev_dpdk_set_mtu(const struct netdev *netdev, int mtu)
1433 {
1434     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1435     int old_mtu, err, dpdk_mtu;
1436     struct dpdk_mp *old_mp;
1437     struct dpdk_mp *mp;
1438     uint32_t buf_size;
1439
1440     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
1441     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1442     if (dev->mtu == mtu) {
1443         err = 0;
1444         goto out;
1445     }
1446
1447     buf_size = dpdk_buf_size(mtu);
1448     dpdk_mtu = FRAME_LEN_TO_MTU(buf_size);
1449
1450     mp = dpdk_mp_get(dev->socket_id, dpdk_mtu);
1451     if (!mp) {
1452         err = ENOMEM;
1453         goto out;
1454     }
1455
1456     rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
1457
1458     old_mtu = dev->mtu;
1459     old_mp = dev->dpdk_mp;
1460     dev->dpdk_mp = mp;
1461     dev->mtu = mtu;
1462     dev->max_packet_len = MTU_TO_FRAME_LEN(dev->mtu);
1463
1464     err = dpdk_eth_dev_init(dev);
1465     if (err) {
1466         dpdk_mp_put(mp);
1467         dev->mtu = old_mtu;
1468         dev->dpdk_mp = old_mp;
1469         dev->max_packet_len = MTU_TO_FRAME_LEN(dev->mtu);
1470         dpdk_eth_dev_init(dev);
1471         goto out;
1472     }
1473
1474     dpdk_mp_put(old_mp);
1475     netdev_change_seq_changed(netdev);
1476 out:
1477     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1478     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
1479     return err;
1480 }
1481
1482 static int
1483 netdev_dpdk_get_carrier(const struct netdev *netdev_, bool *carrier);
1484
1485 static int
1486 netdev_dpdk_vhost_get_stats(const struct netdev *netdev,
1487                             struct netdev_stats *stats)
1488 {
1489     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1490
1491     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1492     memset(stats, 0, sizeof(*stats));
1493     /* Unsupported Stats */
1494     stats->collisions = UINT64_MAX;
1495     stats->rx_crc_errors = UINT64_MAX;
1496     stats->rx_fifo_errors = UINT64_MAX;
1497     stats->rx_frame_errors = UINT64_MAX;
1498     stats->rx_missed_errors = UINT64_MAX;
1499     stats->rx_over_errors = UINT64_MAX;
1500     stats->tx_aborted_errors = UINT64_MAX;
1501     stats->tx_carrier_errors = UINT64_MAX;
1502     stats->tx_errors = UINT64_MAX;
1503     stats->tx_fifo_errors = UINT64_MAX;
1504     stats->tx_heartbeat_errors = UINT64_MAX;
1505     stats->tx_window_errors = UINT64_MAX;
1506     stats->rx_dropped += UINT64_MAX;
1507
1508     rte_spinlock_lock(&dev->stats_lock);
1509     /* Supported Stats */
1510     stats->rx_packets += dev->stats.rx_packets;
1511     stats->tx_packets += dev->stats.tx_packets;
1512     stats->tx_dropped += dev->stats.tx_dropped;
1513     stats->multicast = dev->stats.multicast;
1514     stats->rx_bytes = dev->stats.rx_bytes;
1515     stats->tx_bytes = dev->stats.tx_bytes;
1516     stats->rx_errors = dev->stats.rx_errors;
1517     stats->rx_length_errors = dev->stats.rx_length_errors;
1518     rte_spinlock_unlock(&dev->stats_lock);
1519
1520     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1521
1522     return 0;
1523 }
1524
1525 static int
1526 netdev_dpdk_get_stats(const struct netdev *netdev, struct netdev_stats *stats)
1527 {
1528     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1529     struct rte_eth_stats rte_stats;
1530     bool gg;
1531
1532     netdev_dpdk_get_carrier(netdev, &gg);
1533     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1534     rte_eth_stats_get(dev->port_id, &rte_stats);
1535
1536     memset(stats, 0, sizeof(*stats));
1537
1538     stats->rx_packets = rte_stats.ipackets;
1539     stats->tx_packets = rte_stats.opackets;
1540     stats->rx_bytes = rte_stats.ibytes;
1541     stats->tx_bytes = rte_stats.obytes;
1542     /* DPDK counts imissed as errors, but count them here as dropped instead */
1543     stats->rx_errors = rte_stats.ierrors - rte_stats.imissed;
1544     stats->tx_errors = rte_stats.oerrors;
1545     stats->multicast = rte_stats.imcasts;
1546
1547     rte_spinlock_lock(&dev->stats_lock);
1548     stats->tx_dropped = dev->stats.tx_dropped;
1549     rte_spinlock_unlock(&dev->stats_lock);
1550
1551     /* These are the available DPDK counters for packets not received due to
1552      * local resource constraints in DPDK and NIC respectively. */
1553     stats->rx_dropped = rte_stats.rx_nombuf + rte_stats.imissed;
1554     stats->collisions = UINT64_MAX;
1555
1556     stats->rx_length_errors = UINT64_MAX;
1557     stats->rx_over_errors = UINT64_MAX;
1558     stats->rx_crc_errors = UINT64_MAX;
1559     stats->rx_frame_errors = UINT64_MAX;
1560     stats->rx_fifo_errors = UINT64_MAX;
1561     stats->rx_missed_errors = rte_stats.imissed;
1562
1563     stats->tx_aborted_errors = UINT64_MAX;
1564     stats->tx_carrier_errors = UINT64_MAX;
1565     stats->tx_fifo_errors = UINT64_MAX;
1566     stats->tx_heartbeat_errors = UINT64_MAX;
1567     stats->tx_window_errors = UINT64_MAX;
1568
1569     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1570
1571     return 0;
1572 }
1573
1574 static int
1575 netdev_dpdk_get_features(const struct netdev *netdev_,
1576                          enum netdev_features *current,
1577                          enum netdev_features *advertised OVS_UNUSED,
1578                          enum netdev_features *supported OVS_UNUSED,
1579                          enum netdev_features *peer OVS_UNUSED)
1580 {
1581     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1582     struct rte_eth_link link;
1583
1584     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1585     link = dev->link;
1586     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1587
1588     if (link.link_duplex == ETH_LINK_AUTONEG_DUPLEX) {
1589         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_AUTONEG) {
1590             *current = NETDEV_F_AUTONEG;
1591         }
1592     } else if (link.link_duplex == ETH_LINK_HALF_DUPLEX) {
1593         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_10) {
1594             *current = NETDEV_F_10MB_HD;
1595         }
1596         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_100) {
1597             *current = NETDEV_F_100MB_HD;
1598         }
1599         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_1000) {
1600             *current = NETDEV_F_1GB_HD;
1601         }
1602     } else if (link.link_duplex == ETH_LINK_FULL_DUPLEX) {
1603         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_10) {
1604             *current = NETDEV_F_10MB_FD;
1605         }
1606         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_100) {
1607             *current = NETDEV_F_100MB_FD;
1608         }
1609         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_1000) {
1610             *current = NETDEV_F_1GB_FD;
1611         }
1612         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_10000) {
1613             *current = NETDEV_F_10GB_FD;
1614         }
1615     }
1616
1617     return 0;
1618 }
1619
1620 static int
1621 netdev_dpdk_get_ifindex(const struct netdev *netdev)
1622 {
1623     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1624     int ifindex;
1625
1626     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1627     ifindex = dev->port_id;
1628     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1629
1630     return ifindex;
1631 }
1632
1633 static int
1634 netdev_dpdk_get_carrier(const struct netdev *netdev_, bool *carrier)
1635 {
1636     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1637
1638     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1639     check_link_status(dev);
1640     *carrier = dev->link.link_status;
1641
1642     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1643
1644     return 0;
1645 }
1646
1647 static int
1648 netdev_dpdk_vhost_get_carrier(const struct netdev *netdev_, bool *carrier)
1649 {
1650     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1651     struct virtio_net *virtio_dev = netdev_dpdk_get_virtio(dev);
1652
1653     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1654
1655     if (is_vhost_running(virtio_dev)) {
1656         *carrier = 1;
1657     } else {
1658         *carrier = 0;
1659     }
1660
1661     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1662
1663     return 0;
1664 }
1665
1666 static long long int
1667 netdev_dpdk_get_carrier_resets(const struct netdev *netdev_)
1668 {
1669     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1670     long long int carrier_resets;
1671
1672     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1673     carrier_resets = dev->link_reset_cnt;
1674     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1675
1676     return carrier_resets;
1677 }
1678
1679 static int
1680 netdev_dpdk_set_miimon(struct netdev *netdev_ OVS_UNUSED,
1681                        long long int interval OVS_UNUSED)
1682 {
1683     return EOPNOTSUPP;
1684 }
1685
1686 static int
1687 netdev_dpdk_update_flags__(struct netdev_dpdk *dev,
1688                            enum netdev_flags off, enum netdev_flags on,
1689                            enum netdev_flags *old_flagsp) OVS_REQUIRES(dev->mutex)
1690 {
1691     int err;
1692
1693     if ((off | on) & ~(NETDEV_UP | NETDEV_PROMISC)) {
1694         return EINVAL;
1695     }
1696
1697     *old_flagsp = dev->flags;
1698     dev->flags |= on;
1699     dev->flags &= ~off;
1700
1701     if (dev->flags == *old_flagsp) {
1702         return 0;
1703     }
1704
1705     if (dev->type == DPDK_DEV_ETH) {
1706         if (dev->flags & NETDEV_UP) {
1707             err = rte_eth_dev_start(dev->port_id);
1708             if (err)
1709                 return -err;
1710         }
1711
1712         if (dev->flags & NETDEV_PROMISC) {
1713             rte_eth_promiscuous_enable(dev->port_id);
1714         }
1715
1716         if (!(dev->flags & NETDEV_UP)) {
1717             rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
1718         }
1719     }
1720
1721     return 0;
1722 }
1723
1724 static int
1725 netdev_dpdk_update_flags(struct netdev *netdev_,
1726                          enum netdev_flags off, enum netdev_flags on,
1727                          enum netdev_flags *old_flagsp)
1728 {
1729     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1730     int error;
1731
1732     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
1733     error = netdev_dpdk_update_flags__(netdev, off, on, old_flagsp);
1734     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
1735
1736     return error;
1737 }
1738
1739 static int
1740 netdev_dpdk_get_status(const struct netdev *netdev_, struct smap *args)
1741 {
1742     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1743     struct rte_eth_dev_info dev_info;
1744
1745     if (dev->port_id < 0)
1746         return ENODEV;
1747
1748     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1749     rte_eth_dev_info_get(dev->port_id, &dev_info);
1750     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1751
1752     smap_add_format(args, "driver_name", "%s", dev_info.driver_name);
1753
1754     smap_add_format(args, "port_no", "%d", dev->port_id);
1755     smap_add_format(args, "numa_id", "%d", rte_eth_dev_socket_id(dev->port_id));
1756     smap_add_format(args, "driver_name", "%s", dev_info.driver_name);
1757     smap_add_format(args, "min_rx_bufsize", "%u", dev_info.min_rx_bufsize);
1758     smap_add_format(args, "max_rx_pktlen", "%u", dev->max_packet_len);
1759     smap_add_format(args, "max_rx_queues", "%u", dev_info.max_rx_queues);
1760     smap_add_format(args, "max_tx_queues", "%u", dev_info.max_tx_queues);
1761     smap_add_format(args, "max_mac_addrs", "%u", dev_info.max_mac_addrs);
1762     smap_add_format(args, "max_hash_mac_addrs", "%u", dev_info.max_hash_mac_addrs);
1763     smap_add_format(args, "max_vfs", "%u", dev_info.max_vfs);
1764     smap_add_format(args, "max_vmdq_pools", "%u", dev_info.max_vmdq_pools);
1765
1766     if (dev_info.pci_dev) {
1767         smap_add_format(args, "pci-vendor_id", "0x%u",
1768                         dev_info.pci_dev->id.vendor_id);
1769         smap_add_format(args, "pci-device_id", "0x%x",
1770                         dev_info.pci_dev->id.device_id);
1771     }
1772
1773     return 0;
1774 }
1775
1776 static void
1777 netdev_dpdk_set_admin_state__(struct netdev_dpdk *dev, bool admin_state)
1778     OVS_REQUIRES(dev->mutex)
1779 {
1780     enum netdev_flags old_flags;
1781
1782     if (admin_state) {
1783         netdev_dpdk_update_flags__(dev, 0, NETDEV_UP, &old_flags);
1784     } else {
1785         netdev_dpdk_update_flags__(dev, NETDEV_UP, 0, &old_flags);
1786     }
1787 }
1788
1789 static void
1790 netdev_dpdk_set_admin_state(struct unixctl_conn *conn, int argc,
1791                             const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
1792 {
1793     bool up;
1794
1795     if (!strcasecmp(argv[argc - 1], "up")) {
1796         up = true;
1797     } else if ( !strcasecmp(argv[argc - 1], "down")) {
1798         up = false;
1799     } else {
1800         unixctl_command_reply_error(conn, "Invalid Admin State");
1801         return;
1802     }
1803
1804     if (argc > 2) {
1805         struct netdev *netdev = netdev_from_name(argv[1]);
1806         if (netdev && is_dpdk_class(netdev->netdev_class)) {
1807             struct netdev_dpdk *dpdk_dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1808
1809             ovs_mutex_lock(&dpdk_dev->mutex);
1810             netdev_dpdk_set_admin_state__(dpdk_dev, up);
1811             ovs_mutex_unlock(&dpdk_dev->mutex);
1812
1813             netdev_close(netdev);
1814         } else {
1815             unixctl_command_reply_error(conn, "Not a DPDK Interface");
1816             netdev_close(netdev);
1817             return;
1818         }
1819     } else {
1820         struct netdev_dpdk *netdev;
1821
1822         ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
1823         LIST_FOR_EACH (netdev, list_node, &dpdk_list) {
1824             ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
1825             netdev_dpdk_set_admin_state__(netdev, up);
1826             ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
1827         }
1828         ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
1829     }
1830     unixctl_command_reply(conn, "OK");
1831 }
1832
1833 /*
1834  * Set virtqueue flags so that we do not receive interrupts.
1835  */
1836 static void
1837 set_irq_status(struct virtio_net *dev)
1838 {
1839     uint32_t i;
1840     uint64_t idx;
1841
1842     for (i = 0; i < dev->virt_qp_nb; i++) {
1843         idx = i * VIRTIO_QNUM;
1844         rte_vhost_enable_guest_notification(dev, idx + VIRTIO_RXQ, 0);
1845         rte_vhost_enable_guest_notification(dev, idx + VIRTIO_TXQ, 0);
1846     }
1847 }
1848
1849 /*
1850  * Fixes mapping for vhost-user tx queues. Must be called after each
1851  * enabling/disabling of queues and real_n_txq modifications.
1852  */
1853 static void
1854 netdev_dpdk_remap_txqs(struct netdev_dpdk *netdev)
1855     OVS_REQUIRES(netdev->mutex)
1856 {
1857     int *enabled_queues, n_enabled = 0;
1858     int i, k, total_txqs = netdev->real_n_txq;
1859
1860     enabled_queues = dpdk_rte_mzalloc(total_txqs * sizeof *enabled_queues);
1861
1862     for (i = 0; i < total_txqs; i++) {
1863         /* Enabled queues always mapped to themselves. */
1864         if (netdev->tx_q[i].map == i) {
1865             enabled_queues[n_enabled++] = i;
1866         }
1867     }
1868
1869     if (n_enabled == 0 && total_txqs != 0) {
1870         enabled_queues[0] = -1;
1871         n_enabled = 1;
1872     }
1873
1874     k = 0;
1875     for (i = 0; i < total_txqs; i++) {
1876         if (netdev->tx_q[i].map != i) {
1877             netdev->tx_q[i].map = enabled_queues[k];
1878             k = (k + 1) % n_enabled;
1879         }
1880     }
1881
1882     VLOG_DBG("TX queue mapping for %s\n", netdev->vhost_id);
1883     for (i = 0; i < total_txqs; i++) {
1884         VLOG_DBG("%2d --> %2d", i, netdev->tx_q[i].map);
1885     }
1886
1887     rte_free(enabled_queues);
1888 }
1889
1890 static int
1891 netdev_dpdk_vhost_set_queues(struct netdev_dpdk *netdev, struct virtio_net *dev)
1892     OVS_REQUIRES(netdev->mutex)
1893 {
1894     uint32_t qp_num;
1895
1896     qp_num = dev->virt_qp_nb;
1897     if (qp_num > netdev->up.n_rxq) {
1898         VLOG_ERR("vHost Device '%s' %"PRIu64" can't be added - "
1899                  "too many queues %d > %d", dev->ifname, dev->device_fh,
1900                  qp_num, netdev->up.n_rxq);
1901         return -1;
1902     }
1903
1904     netdev->real_n_rxq = qp_num;
1905     netdev->real_n_txq = qp_num;
1906     netdev->txq_needs_locking = true;
1907
1908     netdev_dpdk_remap_txqs(netdev);
1909
1910     return 0;
1911 }
1912
1913 /*
1914  * A new virtio-net device is added to a vhost port.
1915  */
1916 static int
1917 new_device(struct virtio_net *dev)
1918 {
1919     struct netdev_dpdk *netdev;
1920     bool exists = false;
1921
1922     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
1923     /* Add device to the vhost port with the same name as that passed down. */
1924     LIST_FOR_EACH(netdev, list_node, &dpdk_list) {
1925         if (strncmp(dev->ifname, netdev->vhost_id, IF_NAME_SZ) == 0) {
1926             ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
1927             if (netdev_dpdk_vhost_set_queues(netdev, dev)) {
1928                 ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
1929                 ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
1930                 return -1;
1931             }
1932             ovsrcu_set(&netdev->virtio_dev, dev);
1933             exists = true;
1934             dev->flags |= VIRTIO_DEV_RUNNING;
1935             /* Disable notifications. */
1936             set_irq_status(dev);
1937             ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
1938             break;
1939         }
1940     }
1941     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
1942
1943     if (!exists) {
1944         VLOG_INFO("vHost Device '%s' %"PRIu64" can't be added - name not "
1945                   "found", dev->ifname, dev->device_fh);
1946
1947         return -1;
1948     }
1949
1950     VLOG_INFO("vHost Device '%s' %"PRIu64" has been added", dev->ifname,
1951               dev->device_fh);
1952     return 0;
1953 }
1954
1955 /*
1956  * Remove a virtio-net device from the specific vhost port.  Use dev->remove
1957  * flag to stop any more packets from being sent or received to/from a VM and
1958  * ensure all currently queued packets have been sent/received before removing
1959  *  the device.
1960  */
1961 static void
1962 destroy_device(volatile struct virtio_net *dev)
1963 {
1964     struct netdev_dpdk *vhost_dev;
1965     bool exists = false;
1966
1967     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
1968     LIST_FOR_EACH (vhost_dev, list_node, &dpdk_list) {
1969         if (netdev_dpdk_get_virtio(vhost_dev) == dev) {
1970
1971             ovs_mutex_lock(&vhost_dev->mutex);
1972             dev->flags &= ~VIRTIO_DEV_RUNNING;
1973             ovsrcu_set(&vhost_dev->virtio_dev, NULL);
1974             exists = true;
1975             ovs_mutex_unlock(&vhost_dev->mutex);
1976             break;
1977         }
1978     }
1979
1980     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
1981
1982     if (exists == true) {
1983         /*
1984          * Wait for other threads to quiesce after setting the 'virtio_dev'
1985          * to NULL, before returning.
1986          */
1987         ovsrcu_synchronize();
1988         /*
1989          * As call to ovsrcu_synchronize() will end the quiescent state,
1990          * put thread back into quiescent state before returning.
1991          */
1992         ovsrcu_quiesce_start();
1993         VLOG_INFO("vHost Device '%s' %"PRIu64" has been removed", dev->ifname,
1994                   dev->device_fh);
1995     } else {
1996         VLOG_INFO("vHost Device '%s' %"PRIu64" not found", dev->ifname,
1997                   dev->device_fh);
1998     }
1999
2000 }
2001
2002 static int
2003 vring_state_changed(struct virtio_net *dev, uint16_t queue_id, int enable)
2004 {
2005     struct netdev_dpdk *vhost_dev;
2006     bool exists = false;
2007     int qid = queue_id / VIRTIO_QNUM;
2008
2009     if (queue_id % VIRTIO_QNUM == VIRTIO_TXQ) {
2010         return 0;
2011     }
2012
2013     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
2014     LIST_FOR_EACH (vhost_dev, list_node, &dpdk_list) {
2015         if (strncmp(dev->ifname, vhost_dev->vhost_id, IF_NAME_SZ) == 0) {
2016             ovs_mutex_lock(&vhost_dev->mutex);
2017             if (enable) {
2018                 vhost_dev->tx_q[qid].map = qid;
2019             } else {
2020                 vhost_dev->tx_q[qid].map = -1;
2021             }
2022             netdev_dpdk_remap_txqs(vhost_dev);
2023             exists = true;
2024             ovs_mutex_unlock(&vhost_dev->mutex);
2025             break;
2026         }
2027     }
2028     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
2029
2030     if (exists) {
2031         VLOG_INFO("State of queue %d ( tx_qid %d ) of vhost device '%s' %"
2032                   PRIu64" changed to \'%s\'", queue_id, qid, dev->ifname,
2033                   dev->device_fh, (enable == 1) ? "enabled" : "disabled");
2034     } else {
2035         VLOG_INFO("vHost Device '%s' %"PRIu64" not found", dev->ifname,
2036                   dev->device_fh);
2037         return -1;
2038     }
2039
2040     return 0;
2041 }
2042
2043 struct virtio_net *
2044 netdev_dpdk_get_virtio(const struct netdev_dpdk *dev)
2045 {
2046     return ovsrcu_get(struct virtio_net *, &dev->virtio_dev);
2047 }
2048
2049 /*
2050  * These callbacks allow virtio-net devices to be added to vhost ports when
2051  * configuration has been fully complete.
2052  */
2053 static const struct virtio_net_device_ops virtio_net_device_ops =
2054 {
2055     .new_device =  new_device,
2056     .destroy_device = destroy_device,
2057     .vring_state_changed = vring_state_changed
2058 };
2059
2060 static void *
2061 start_vhost_loop(void *dummy OVS_UNUSED)
2062 {
2063      pthread_detach(pthread_self());
2064      /* Put the cuse thread into quiescent state. */
2065      ovsrcu_quiesce_start();
2066      rte_vhost_driver_session_start();
2067      return NULL;
2068 }
2069
2070 static int
2071 dpdk_vhost_class_init(void)
2072 {
2073     rte_vhost_driver_callback_register(&virtio_net_device_ops);
2074     ovs_thread_create("vhost_thread", start_vhost_loop, NULL);
2075     return 0;
2076 }
2077
2078 static int
2079 dpdk_vhost_cuse_class_init(void)
2080 {
2081     int err = -1;
2082
2083
2084     /* Register CUSE device to handle IOCTLs.
2085      * Unless otherwise specified on the vswitchd command line, cuse_dev_name
2086      * is set to vhost-net.
2087      */
2088     err = rte_vhost_driver_register(cuse_dev_name);
2089
2090     if (err != 0) {
2091         VLOG_ERR("CUSE device setup failure.");
2092         return -1;
2093     }
2094
2095     dpdk_vhost_class_init();
2096     return 0;
2097 }
2098
2099 static int
2100 dpdk_vhost_user_class_init(void)
2101 {
2102     dpdk_vhost_class_init();
2103     return 0;
2104 }
2105
2106 static void
2107 dpdk_common_init(void)
2108 {
2109     unixctl_command_register("netdev-dpdk/set-admin-state",
2110                              "[netdev] up|down", 1, 2,
2111                              netdev_dpdk_set_admin_state, NULL);
2112
2113     ovs_thread_create("dpdk_watchdog", dpdk_watchdog, NULL);
2114 }
2115
2116 /* Client Rings */
2117
2118 static int
2119 dpdk_ring_create(const char dev_name[], unsigned int port_no,
2120                  unsigned int *eth_port_id)
2121 {
2122     struct dpdk_ring *ivshmem;
2123     char ring_name[RTE_RING_NAMESIZE];
2124     int err;
2125
2126     ivshmem = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *ivshmem);
2127     if (ivshmem == NULL) {
2128         return ENOMEM;
2129     }
2130
2131     /* XXX: Add support for multiquque ring. */
2132     err = snprintf(ring_name, sizeof(ring_name), "%s_tx", dev_name);
2133     if (err < 0) {
2134         return -err;
2135     }
2136
2137     /* Create single producer tx ring, netdev does explicit locking. */
2138     ivshmem->cring_tx = rte_ring_create(ring_name, DPDK_RING_SIZE, SOCKET0,
2139                                         RING_F_SP_ENQ);
2140     if (ivshmem->cring_tx == NULL) {
2141         rte_free(ivshmem);
2142         return ENOMEM;
2143     }
2144
2145     err = snprintf(ring_name, sizeof(ring_name), "%s_rx", dev_name);
2146     if (err < 0) {
2147         return -err;
2148     }
2149
2150     /* Create single consumer rx ring, netdev does explicit locking. */
2151     ivshmem->cring_rx = rte_ring_create(ring_name, DPDK_RING_SIZE, SOCKET0,
2152                                         RING_F_SC_DEQ);
2153     if (ivshmem->cring_rx == NULL) {
2154         rte_free(ivshmem);
2155         return ENOMEM;
2156     }
2157
2158     err = rte_eth_from_rings(dev_name, &ivshmem->cring_rx, 1,
2159                              &ivshmem->cring_tx, 1, SOCKET0);
2160
2161     if (err < 0) {
2162         rte_free(ivshmem);
2163         return ENODEV;
2164     }
2165
2166     ivshmem->user_port_id = port_no;
2167     ivshmem->eth_port_id = rte_eth_dev_count() - 1;
2168     list_push_back(&dpdk_ring_list, &ivshmem->list_node);
2169
2170     *eth_port_id = ivshmem->eth_port_id;
2171     return 0;
2172 }
2173
2174 static int
2175 dpdk_ring_open(const char dev_name[], unsigned int *eth_port_id) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
2176 {
2177     struct dpdk_ring *ivshmem;
2178     unsigned int port_no;
2179     int err = 0;
2180
2181     /* Names always start with "dpdkr" */
2182     err = dpdk_dev_parse_name(dev_name, "dpdkr", &port_no);
2183     if (err) {
2184         return err;
2185     }
2186
2187     /* look through our list to find the device */
2188     LIST_FOR_EACH (ivshmem, list_node, &dpdk_ring_list) {
2189          if (ivshmem->user_port_id == port_no) {
2190             VLOG_INFO("Found dpdk ring device %s:", dev_name);
2191             *eth_port_id = ivshmem->eth_port_id; /* really all that is needed */
2192             return 0;
2193          }
2194     }
2195     /* Need to create the device rings */
2196     return dpdk_ring_create(dev_name, port_no, eth_port_id);
2197 }
2198
2199 static int
2200 netdev_dpdk_ring_send(struct netdev *netdev_, int qid,
2201                       struct dp_packet **pkts, int cnt, bool may_steal)
2202 {
2203     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
2204     unsigned i;
2205
2206     /* When using 'dpdkr' and sending to a DPDK ring, we want to ensure that the
2207      * rss hash field is clear. This is because the same mbuf may be modified by
2208      * the consumer of the ring and return into the datapath without recalculating
2209      * the RSS hash. */
2210     for (i = 0; i < cnt; i++) {
2211         dp_packet_rss_invalidate(pkts[i]);
2212     }
2213
2214     netdev_dpdk_send__(netdev, qid, pkts, cnt, may_steal);
2215     return 0;
2216 }
2217
2218 static int
2219 netdev_dpdk_ring_construct(struct netdev *netdev)
2220 {
2221     unsigned int port_no = 0;
2222     int err = 0;
2223
2224     if (rte_eal_init_ret) {
2225         return rte_eal_init_ret;
2226     }
2227
2228     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
2229
2230     err = dpdk_ring_open(netdev->name, &port_no);
2231     if (err) {
2232         goto unlock_dpdk;
2233     }
2234
2235     err = netdev_dpdk_init(netdev, port_no, DPDK_DEV_ETH);
2236
2237 unlock_dpdk:
2238     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
2239     return err;
2240 }
2241
2242 #define NETDEV_DPDK_CLASS(NAME, INIT, CONSTRUCT, DESTRUCT, MULTIQ, SEND, \
2243     GET_CARRIER, GET_STATS, GET_FEATURES, GET_STATUS, RXQ_RECV)          \
2244 {                                                             \
2245     NAME,                                                     \
2246     INIT,                       /* init */                    \
2247     NULL,                       /* netdev_dpdk_run */         \
2248     NULL,                       /* netdev_dpdk_wait */        \
2249                                                               \
2250     netdev_dpdk_alloc,                                        \
2251     CONSTRUCT,                                                \
2252     DESTRUCT,                                                 \
2253     netdev_dpdk_dealloc,                                      \
2254     netdev_dpdk_get_config,                                   \
2255     netdev_dpdk_set_config,                                   \
2256     NULL,                       /* get_tunnel_config */       \
2257     NULL,                       /* build header */            \
2258     NULL,                       /* push header */             \
2259     NULL,                       /* pop header */              \
2260     netdev_dpdk_get_numa_id,    /* get_numa_id */             \
2261     MULTIQ,                     /* set_multiq */              \
2262                                                               \
2263     SEND,                       /* send */                    \
2264     NULL,                       /* send_wait */               \
2265                                                               \
2266     netdev_dpdk_set_etheraddr,                                \
2267     netdev_dpdk_get_etheraddr,                                \
2268     netdev_dpdk_get_mtu,                                      \
2269     netdev_dpdk_set_mtu,                                      \
2270     netdev_dpdk_get_ifindex,                                  \
2271     GET_CARRIER,                                              \
2272     netdev_dpdk_get_carrier_resets,                           \
2273     netdev_dpdk_set_miimon,                                   \
2274     GET_STATS,                                                \
2275     GET_FEATURES,                                             \
2276     NULL,                       /* set_advertisements */      \
2277                                                               \
2278     NULL,                       /* set_policing */            \
2279     NULL,                       /* get_qos_types */           \
2280     NULL,                       /* get_qos_capabilities */    \
2281     NULL,                       /* get_qos */                 \
2282     NULL,                       /* set_qos */                 \
2283     NULL,                       /* get_queue */               \
2284     NULL,                       /* set_queue */               \
2285     NULL,                       /* delete_queue */            \
2286     NULL,                       /* get_queue_stats */         \
2287     NULL,                       /* queue_dump_start */        \
2288     NULL,                       /* queue_dump_next */         \
2289     NULL,                       /* queue_dump_done */         \
2290     NULL,                       /* dump_queue_stats */        \
2291                                                               \
2292     NULL,                       /* get_in4 */                 \
2293     NULL,                       /* set_in4 */                 \
2294     NULL,                       /* get_in6 */                 \
2295     NULL,                       /* add_router */              \
2296     NULL,                       /* get_next_hop */            \
2297     GET_STATUS,                                               \
2298     NULL,                       /* arp_lookup */              \
2299                                                               \
2300     netdev_dpdk_update_flags,                                 \
2301                                                               \
2302     netdev_dpdk_rxq_alloc,                                    \
2303     netdev_dpdk_rxq_construct,                                \
2304     netdev_dpdk_rxq_destruct,                                 \
2305     netdev_dpdk_rxq_dealloc,                                  \
2306     RXQ_RECV,                                                 \
2307     NULL,                       /* rx_wait */                 \
2308     NULL,                       /* rxq_drain */               \
2309 }
2310
2311 static int
2312 process_vhost_flags(char *flag, char *default_val, int size,
2313                     char **argv, char **new_val)
2314 {
2315     int changed = 0;
2316
2317     /* Depending on which version of vhost is in use, process the vhost-specific
2318      * flag if it is provided on the vswitchd command line, otherwise resort to
2319      * a default value.
2320      *
2321      * For vhost-user: Process "-vhost_sock_dir" to set the custom location of
2322      * the vhost-user socket(s).
2323      * For vhost-cuse: Process "-cuse_dev_name" to set the custom name of the
2324      * vhost-cuse character device.
2325      */
2326     if (!strcmp(argv[1], flag) && (strlen(argv[2]) <= size)) {
2327         changed = 1;
2328         *new_val = xstrdup(argv[2]);
2329         VLOG_INFO("User-provided %s in use: %s", flag, *new_val);
2330     } else {
2331         VLOG_INFO("No %s provided - defaulting to %s", flag, default_val);
2332         *new_val = default_val;
2333     }
2334
2335     return changed;
2336 }
2337
2338 int
2339 dpdk_init(int argc, char **argv)
2340 {
2341     int result;
2342     int base = 0;
2343     char *pragram_name = argv[0];
2344
2345     if (argc < 2 || strcmp(argv[1], "--dpdk"))
2346         return 0;
2347
2348     /* Remove the --dpdk argument from arg list.*/
2349     argc--;
2350     argv++;
2351
2352     /* Reject --user option */
2353     int i;
2354     for (i = 0; i < argc; i++) {
2355         if (!strcmp(argv[i], "--user")) {
2356             VLOG_ERR("Can not mix --dpdk and --user options, aborting.");
2357         }
2358     }
2359
2360 #ifdef VHOST_CUSE
2361     if (process_vhost_flags("-cuse_dev_name", xstrdup("vhost-net"),
2362                             PATH_MAX, argv, &cuse_dev_name)) {
2363 #else
2364     if (process_vhost_flags("-vhost_sock_dir", xstrdup(ovs_rundir()),
2365                             NAME_MAX, argv, &vhost_sock_dir)) {
2366         struct stat s;
2367         int err;
2368
2369         err = stat(vhost_sock_dir, &s);
2370         if (err) {
2371             VLOG_ERR("vHostUser socket DIR '%s' does not exist.",
2372                      vhost_sock_dir);
2373             return err;
2374         }
2375 #endif
2376         /* Remove the vhost flag configuration parameters from the argument
2377          * list, so that the correct elements are passed to the DPDK
2378          * initialization function
2379          */
2380         argc -= 2;
2381         argv += 2;    /* Increment by two to bypass the vhost flag arguments */
2382         base = 2;
2383     }
2384
2385     /* Keep the program name argument as this is needed for call to
2386      * rte_eal_init()
2387      */
2388     argv[0] = pragram_name;
2389
2390     /* Make sure things are initialized ... */
2391     result = rte_eal_init(argc, argv);
2392     if (result < 0) {
2393         ovs_abort(result, "Cannot init EAL");
2394     }
2395
2396     rte_memzone_dump(stdout);
2397     rte_eal_init_ret = 0;
2398
2399     if (argc > result) {
2400         argv[result] = argv[0];
2401     }
2402
2403     /* We are called from the main thread here */
2404     RTE_PER_LCORE(_lcore_id) = NON_PMD_CORE_ID;
2405
2406     return result + 1 + base;
2407 }
2408
2409 static const struct netdev_class dpdk_class =
2410     NETDEV_DPDK_CLASS(
2411         "dpdk",
2412         NULL,
2413         netdev_dpdk_construct,
2414         netdev_dpdk_destruct,
2415         netdev_dpdk_set_multiq,
2416         netdev_dpdk_eth_send,
2417         netdev_dpdk_get_carrier,
2418         netdev_dpdk_get_stats,
2419         netdev_dpdk_get_features,
2420         netdev_dpdk_get_status,
2421         netdev_dpdk_rxq_recv);
2422
2423 static const struct netdev_class dpdk_ring_class =
2424     NETDEV_DPDK_CLASS(
2425         "dpdkr",
2426         NULL,
2427         netdev_dpdk_ring_construct,
2428         netdev_dpdk_destruct,
2429         netdev_dpdk_set_multiq,
2430         netdev_dpdk_ring_send,
2431         netdev_dpdk_get_carrier,
2432         netdev_dpdk_get_stats,
2433         netdev_dpdk_get_features,
2434         netdev_dpdk_get_status,
2435         netdev_dpdk_rxq_recv);
2436
2437 static const struct netdev_class OVS_UNUSED dpdk_vhost_cuse_class =
2438     NETDEV_DPDK_CLASS(
2439         "dpdkvhostcuse",
2440         dpdk_vhost_cuse_class_init,
2441         netdev_dpdk_vhost_cuse_construct,
2442         netdev_dpdk_vhost_destruct,
2443         netdev_dpdk_vhost_cuse_set_multiq,
2444         netdev_dpdk_vhost_send,
2445         netdev_dpdk_vhost_get_carrier,
2446         netdev_dpdk_vhost_get_stats,
2447         NULL,
2448         NULL,
2449         netdev_dpdk_vhost_rxq_recv);
2450
2451 static const struct netdev_class OVS_UNUSED dpdk_vhost_user_class =
2452     NETDEV_DPDK_CLASS(
2453         "dpdkvhostuser",
2454         dpdk_vhost_user_class_init,
2455         netdev_dpdk_vhost_user_construct,
2456         netdev_dpdk_vhost_destruct,
2457         netdev_dpdk_vhost_set_multiq,
2458         netdev_dpdk_vhost_send,
2459         netdev_dpdk_vhost_get_carrier,
2460         netdev_dpdk_vhost_get_stats,
2461         NULL,
2462         NULL,
2463         netdev_dpdk_vhost_rxq_recv);
2464
2465 void
2466 netdev_dpdk_register(void)
2467 {
2468     static struct ovsthread_once once = OVSTHREAD_ONCE_INITIALIZER;
2469
2470     if (rte_eal_init_ret) {
2471         return;
2472     }
2473
2474     if (ovsthread_once_start(&once)) {
2475         dpdk_common_init();
2476         netdev_register_provider(&dpdk_class);
2477         netdev_register_provider(&dpdk_ring_class);
2478 #ifdef VHOST_CUSE
2479         netdev_register_provider(&dpdk_vhost_cuse_class);
2480 #else
2481         netdev_register_provider(&dpdk_vhost_user_class);
2482 #endif
2483         ovsthread_once_done(&once);
2484     }
2485 }
2486
2487 int
2488 pmd_thread_setaffinity_cpu(unsigned cpu)
2489 {
2490     cpu_set_t cpuset;
2491     int err;
2492
2493     CPU_ZERO(&cpuset);
2494     CPU_SET(cpu, &cpuset);
2495     err = pthread_setaffinity_np(pthread_self(), sizeof(cpu_set_t), &cpuset);
2496     if (err) {
2497         VLOG_ERR("Thread affinity error %d",err);
2498         return err;
2499     }
2500     /* NON_PMD_CORE_ID is reserved for use by non pmd threads. */
2501     ovs_assert(cpu != NON_PMD_CORE_ID);
2502     RTE_PER_LCORE(_lcore_id) = cpu;
2503
2504     return 0;
2505 }
2506
2507 static bool
2508 dpdk_thread_is_pmd(void)
2509 {
2510     return rte_lcore_id() != NON_PMD_CORE_ID;
2511 }