lib/netdev-dpdk.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2014, 2015 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 "list.h"
  37 #include "netdev-dpdk.h"
  38 #include "netdev-provider.h"
  39 #include "netdev-vport.h"
  40 #include "odp-util.h"
  41 #include "ofp-print.h"
  42 #include "ovs-numa.h"
  43 #include "ovs-thread.h"
  44 #include "ovs-rcu.h"
  45 #include "packets.h"
  46 #include "shash.h"
  47 #include "sset.h"
  48 #include "unaligned.h"
  49 #include "timeval.h"
  50 #include "unixctl.h"
  51 #include "openvswitch/vlog.h"
  52
  53 #include "rte_config.h"
  54 #include "rte_mbuf.h"
  55 #include "rte_virtio_net.h"
  56
  57 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(dpdk);
  58 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
  59
  60 #define DPDK_PORT_WATCHDOG_INTERVAL 5
  61
  62 #define OVS_CACHE_LINE_SIZE CACHE_LINE_SIZE
  63 #define OVS_VPORT_DPDK "ovs_dpdk"
  64
  65 /*
  66  * need to reserve tons of extra space in the mbufs so we can align the
  67  * DMA addresses to 4KB.
  68  * The minimum mbuf size is limited to avoid scatter behaviour and drop in
  69  * performance for standard Ethernet MTU.
  70  */
  71 #define MTU_TO_MAX_LEN(mtu)  ((mtu) + ETHER_HDR_LEN + ETHER_CRC_LEN)
  72 #define MBUF_SIZE_MTU(mtu)   (MTU_TO_MAX_LEN(mtu)        \
  73                               + sizeof(struct dp_packet) \
  74                               + RTE_PKTMBUF_HEADROOM)
  75 #define MBUF_SIZE_DRIVER     (2048                       \
  76                               + sizeof (struct rte_mbuf) \
  77                               + RTE_PKTMBUF_HEADROOM)
  78 #define MBUF_SIZE(mtu)       MAX(MBUF_SIZE_MTU(mtu), MBUF_SIZE_DRIVER)
  79
  80 /* Max and min number of packets in the mempool.  OVS tries to allocate a
  81  * mempool with MAX_NB_MBUF: if this fails (because the system doesn't have
  82  * enough hugepages) we keep halving the number until the allocation succeeds
  83  * or we reach MIN_NB_MBUF */
  84
  85 #define MAX_NB_MBUF          (4096 * 64)
  86 #define MIN_NB_MBUF          (4096 * 4)
  87 #define MP_CACHE_SZ          RTE_MEMPOOL_CACHE_MAX_SIZE
  88
  89 /* MAX_NB_MBUF can be divided by 2 many times, until MIN_NB_MBUF */
  90 BUILD_ASSERT_DECL(MAX_NB_MBUF % ROUND_DOWN_POW2(MAX_NB_MBUF/MIN_NB_MBUF) == 0);
  91
  92 /* The smallest possible NB_MBUF that we're going to try should be a multiple
  93  * of MP_CACHE_SZ. This is advised by DPDK documentation. */
  94 BUILD_ASSERT_DECL((MAX_NB_MBUF / ROUND_DOWN_POW2(MAX_NB_MBUF/MIN_NB_MBUF))
  95                   % MP_CACHE_SZ == 0);
  96
  97 #define SOCKET0              0
  98
  99 #define NIC_PORT_RX_Q_SIZE 2048  /* Size of Physical NIC RX Queue, Max (n+32<=4096)*/
 100 #define NIC_PORT_TX_Q_SIZE 2048  /* Size of Physical NIC TX Queue, Max (n+32<=4096)*/
 101
 102 static char *cuse_dev_name = NULL;    /* Character device cuse_dev_name. */
 103 static char *vhost_sock_dir = NULL;   /* Location of vhost-user sockets */
 104
 105 /*
 106  * Maximum amount of time in micro seconds to try and enqueue to vhost.
 107  */
 108 #define VHOST_ENQ_RETRY_USECS 100
 109
 110 static const struct rte_eth_conf port_conf = {
 111     .rxmode = {
 112         .mq_mode = ETH_MQ_RX_RSS,
 113         .split_hdr_size = 0,
 114         .header_split   = 0, /* Header Split disabled */
 115         .hw_ip_checksum = 0, /* IP checksum offload disabled */
 116         .hw_vlan_filter = 0, /* VLAN filtering disabled */
 117         .jumbo_frame    = 0, /* Jumbo Frame Support disabled */
 118         .hw_strip_crc   = 0,
 119     },
 120     .rx_adv_conf = {
 121         .rss_conf = {
 122             .rss_key = NULL,
 123             .rss_hf = ETH_RSS_IP | ETH_RSS_UDP | ETH_RSS_TCP,
 124         },
 125     },
 126     .txmode = {
 127         .mq_mode = ETH_MQ_TX_NONE,
 128     },
 129 };
 130
 131 enum { MAX_TX_QUEUE_LEN = 384 };
 132 enum { DPDK_RING_SIZE = 256 };
 133 BUILD_ASSERT_DECL(IS_POW2(DPDK_RING_SIZE));
 134 enum { DRAIN_TSC = 200000ULL };
 135
 136 enum dpdk_dev_type {
 137     DPDK_DEV_ETH = 0,
 138     DPDK_DEV_VHOST = 1,
 139 };
 140
 141 static int rte_eal_init_ret = ENODEV;
 142
 143 static struct ovs_mutex dpdk_mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
 144
 145 /* Contains all 'struct dpdk_dev's. */
 146 static struct ovs_list dpdk_list OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex)
 147     = OVS_LIST_INITIALIZER(&dpdk_list);
 148
 149 static struct ovs_list dpdk_mp_list OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex)
 150     = OVS_LIST_INITIALIZER(&dpdk_mp_list);
 151
 152 /* This mutex must be used by non pmd threads when allocating or freeing
 153  * mbufs through mempools. Since dpdk_queue_pkts() and dpdk_queue_flush() may
 154  * use mempools, a non pmd thread should hold this mutex while calling them */
 155 static struct ovs_mutex nonpmd_mempool_mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
 156
 157 struct dpdk_mp {
 158     struct rte_mempool *mp;
 159     int mtu;
 160     int socket_id;
 161     int refcount;
 162     struct ovs_list list_node OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex);
 163 };
 164
 165 /* There should be one 'struct dpdk_tx_queue' created for
 166  * each cpu core. */
 167 struct dpdk_tx_queue {
 168     bool flush_tx;                 /* Set to true to flush queue everytime */
 169                                    /* pkts are queued. */
 170     int count;
 171     rte_spinlock_t tx_lock;        /* Protects the members and the NIC queue
 172                                     * from concurrent access.  It is used only
 173                                     * if the queue is shared among different
 174                                     * pmd threads (see 'txq_needs_locking'). */
 175     uint64_t tsc;
 176     struct rte_mbuf *burst_pkts[MAX_TX_QUEUE_LEN];
 177 };
 178
 179 /* dpdk has no way to remove dpdk ring ethernet devices
 180    so we have to keep them around once they've been created
 181 */
 182
 183 static struct ovs_list dpdk_ring_list OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex)
 184     = OVS_LIST_INITIALIZER(&dpdk_ring_list);
 185
 186 struct dpdk_ring {
 187     /* For the client rings */
 188     struct rte_ring *cring_tx;
 189     struct rte_ring *cring_rx;
 190     int user_port_id; /* User given port no, parsed from port name */
 191     int eth_port_id; /* ethernet device port id */
 192     struct ovs_list list_node OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex);
 193 };
 194
 195 struct netdev_dpdk {
 196     struct netdev up;
 197     int port_id;
 198     int max_packet_len;
 199     enum dpdk_dev_type type;
 200
 201     struct dpdk_tx_queue *tx_q;
 202
 203     struct ovs_mutex mutex OVS_ACQ_AFTER(dpdk_mutex);
 204
 205     struct dpdk_mp *dpdk_mp;
 206     int mtu;
 207     int socket_id;
 208     int buf_size;
 209     struct netdev_stats stats;
 210     /* Protects stats */
 211     rte_spinlock_t stats_lock;
 212
 213     struct eth_addr hwaddr;
 214     enum netdev_flags flags;
 215
 216     struct rte_eth_link link;
 217     int link_reset_cnt;
 218
 219     /* The user might request more txqs than the NIC has.  We remap those
 220      * ('up.n_txq') on these ('real_n_txq').
 221      * If the numbers match, 'txq_needs_locking' is false, otherwise it is
 222      * true and we will take a spinlock on transmission */
 223     int real_n_txq;
 224     bool txq_needs_locking;
 225
 226     /* Spinlock for vhost transmission.  Other DPDK devices use spinlocks in
 227      * dpdk_tx_queue */
 228     rte_spinlock_t vhost_tx_lock;
 229
 230     /* virtio-net structure for vhost device */
 231     OVSRCU_TYPE(struct virtio_net *) virtio_dev;
 232
 233     /* Identifier used to distinguish vhost devices from each other */
 234     char vhost_id[PATH_MAX];
 235
 236     /* In dpdk_list. */
 237     struct ovs_list list_node OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex);
 238 };
 239
 240 struct netdev_rxq_dpdk {
 241     struct netdev_rxq up;
 242     int port_id;
 243 };
 244
 245 static bool thread_is_pmd(void);
 246
 247 static int netdev_dpdk_construct(struct netdev *);
 248
 249 struct virtio_net * netdev_dpdk_get_virtio(const struct netdev_dpdk *dev);
 250
 251 static bool
 252 is_dpdk_class(const struct netdev_class *class)
 253 {
 254     return class->construct == netdev_dpdk_construct;
 255 }
 256
 257 /* XXX: use dpdk malloc for entire OVS. in fact huge page should be used
 258  * for all other segments data, bss and text. */
 259
 260 static void *
 261 dpdk_rte_mzalloc(size_t sz)
 262 {
 263     void *ptr;
 264
 265     ptr = rte_zmalloc(OVS_VPORT_DPDK, sz, OVS_CACHE_LINE_SIZE);
 266     if (ptr == NULL) {
 267         out_of_memory();
 268     }
 269     return ptr;
 270 }
 271
 272 /* XXX this function should be called only by pmd threads (or by non pmd
 273  * threads holding the nonpmd_mempool_mutex) */
 274 void
 275 free_dpdk_buf(struct dp_packet *p)
 276 {
 277     struct rte_mbuf *pkt = (struct rte_mbuf *) p;
 278
 279     rte_pktmbuf_free_seg(pkt);
 280 }
 281
 282 static void
 283 __rte_pktmbuf_init(struct rte_mempool *mp,
 284                    void *opaque_arg OVS_UNUSED,
 285                    void *_m,
 286                    unsigned i OVS_UNUSED)
 287 {
 288     struct rte_mbuf *m = _m;
 289     uint32_t buf_len = mp->elt_size - sizeof(struct dp_packet);
 290
 291     RTE_MBUF_ASSERT(mp->elt_size >= sizeof(struct dp_packet));
 292
 293     memset(m, 0, mp->elt_size);
 294
 295     /* start of buffer is just after mbuf structure */
 296     m->buf_addr = (char *)m + sizeof(struct dp_packet);
 297     m->buf_physaddr = rte_mempool_virt2phy(mp, m) +
 298                     sizeof(struct dp_packet);
 299     m->buf_len = (uint16_t)buf_len;
 300
 301     /* keep some headroom between start of buffer and data */
 302     m->data_off = RTE_MIN(RTE_PKTMBUF_HEADROOM, m->buf_len);
 303
 304     /* init some constant fields */
 305     m->pool = mp;
 306     m->nb_segs = 1;
 307     m->port = 0xff;
 308 }
 309
 310 static void
 311 ovs_rte_pktmbuf_init(struct rte_mempool *mp,
 312                      void *opaque_arg OVS_UNUSED,
 313                      void *_m,
 314                      unsigned i OVS_UNUSED)
 315 {
 316     struct rte_mbuf *m = _m;
 317
 318     __rte_pktmbuf_init(mp, opaque_arg, _m, i);
 319
 320     dp_packet_init_dpdk((struct dp_packet *) m, m->buf_len);
 321 }
 322
 323 static struct dpdk_mp *
 324 dpdk_mp_get(int socket_id, int mtu) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 325 {
 326     struct dpdk_mp *dmp = NULL;
 327     char mp_name[RTE_MEMPOOL_NAMESIZE];
 328     unsigned mp_size;
 329
 330     LIST_FOR_EACH (dmp, list_node, &dpdk_mp_list) {
 331         if (dmp->socket_id == socket_id && dmp->mtu == mtu) {
 332             dmp->refcount++;
 333             return dmp;
 334         }
 335     }
 336
 337     dmp = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *dmp);
 338     dmp->socket_id = socket_id;
 339     dmp->mtu = mtu;
 340     dmp->refcount = 1;
 341
 342     mp_size = MAX_NB_MBUF;
 343     do {
 344         if (snprintf(mp_name, RTE_MEMPOOL_NAMESIZE, "ovs_mp_%d_%d_%u",
 345                      dmp->mtu, dmp->socket_id, mp_size) < 0) {
 346             return NULL;
 347         }
 348
 349         dmp->mp = rte_mempool_create(mp_name, mp_size, MBUF_SIZE(mtu),
 350                                      MP_CACHE_SZ,
 351                                      sizeof(struct rte_pktmbuf_pool_private),
 352                                      rte_pktmbuf_pool_init, NULL,
 353                                      ovs_rte_pktmbuf_init, NULL,
 354                                      socket_id, 0);
 355     } while (!dmp->mp && rte_errno == ENOMEM && (mp_size /= 2) >= MIN_NB_MBUF);
 356
 357     if (dmp->mp == NULL) {
 358         return NULL;
 359     } else {
 360         VLOG_DBG("Allocated \"%s\" mempool with %u mbufs", mp_name, mp_size );
 361     }
 362
 363     list_push_back(&dpdk_mp_list, &dmp->list_node);
 364     return dmp;
 365 }
 366
 367 static void
 368 dpdk_mp_put(struct dpdk_mp *dmp)
 369 {
 370
 371     if (!dmp) {
 372         return;
 373     }
 374
 375     dmp->refcount--;
 376     ovs_assert(dmp->refcount >= 0);
 377
 378 #if 0
 379     /* I could not find any API to destroy mp. */
 380     if (dmp->refcount == 0) {
 381         list_delete(dmp->list_node);
 382         /* destroy mp-pool. */
 383     }
 384 #endif
 385 }
 386
 387 static void
 388 check_link_status(struct netdev_dpdk *dev)
 389 {
 390     struct rte_eth_link link;
 391
 392     rte_eth_link_get_nowait(dev->port_id, &link);
 393
 394     if (dev->link.link_status != link.link_status) {
 395         netdev_change_seq_changed(&dev->up);
 396
 397         dev->link_reset_cnt++;
 398         dev->link = link;
 399         if (dev->link.link_status) {
 400             VLOG_DBG_RL(&rl, "Port %d Link Up - speed %u Mbps - %s",
 401                         dev->port_id, (unsigned)dev->link.link_speed,
 402                         (dev->link.link_duplex == ETH_LINK_FULL_DUPLEX) ?
 403                          ("full-duplex") : ("half-duplex"));
 404         } else {
 405             VLOG_DBG_RL(&rl, "Port %d Link Down", dev->port_id);
 406         }
 407     }
 408 }
 409
 410 static void *
 411 dpdk_watchdog(void *dummy OVS_UNUSED)
 412 {
 413     struct netdev_dpdk *dev;
 414
 415     pthread_detach(pthread_self());
 416
 417     for (;;) {
 418         ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 419         LIST_FOR_EACH (dev, list_node, &dpdk_list) {
 420             ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 421             check_link_status(dev);
 422             ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 423         }
 424         ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 425         xsleep(DPDK_PORT_WATCHDOG_INTERVAL);
 426     }
 427
 428     return NULL;
 429 }
 430
 431 static int
 432 dpdk_eth_dev_queue_setup(struct netdev_dpdk *dev, int n_rxq, int n_txq)
 433 {
 434     int diag = 0;
 435     int i;
 436
 437     /* A device may report more queues than it makes available (this has
 438      * been observed for Intel xl710, which reserves some of them for
 439      * SRIOV):  rte_eth_*_queue_setup will fail if a queue is not
 440      * available.  When this happens we can retry the configuration
 441      * and request less queues */
 442     while (n_rxq && n_txq) {
 443         if (diag) {
 444             VLOG_INFO("Retrying setup with (rxq:%d txq:%d)", n_rxq, n_txq);
 445         }
 446
 447         diag = rte_eth_dev_configure(dev->port_id, n_rxq, n_txq, &port_conf);
 448         if (diag) {
 449             break;
 450         }
 451
 452         for (i = 0; i < n_txq; i++) {
 453             diag = rte_eth_tx_queue_setup(dev->port_id, i, NIC_PORT_TX_Q_SIZE,
 454                                           dev->socket_id, NULL);
 455             if (diag) {
 456                 VLOG_INFO("Interface %s txq(%d) setup error: %s",
 457                           dev->up.name, i, rte_strerror(-diag));
 458                 break;
 459             }
 460         }
 461
 462         if (i != n_txq) {
 463             /* Retry with less tx queues */
 464             n_txq = i;
 465             continue;
 466         }
 467
 468         for (i = 0; i < n_rxq; i++) {
 469             diag = rte_eth_rx_queue_setup(dev->port_id, i, NIC_PORT_RX_Q_SIZE,
 470                                           dev->socket_id, NULL,
 471                                           dev->dpdk_mp->mp);
 472             if (diag) {
 473                 VLOG_INFO("Interface %s rxq(%d) setup error: %s",
 474                           dev->up.name, i, rte_strerror(-diag));
 475                 break;
 476             }
 477         }
 478
 479         if (i != n_rxq) {
 480             /* Retry with less rx queues */
 481             n_rxq = i;
 482             continue;
 483         }
 484
 485         dev->up.n_rxq = n_rxq;
 486         dev->real_n_txq = n_txq;
 487
 488         return 0;
 489     }
 490
 491     return diag;
 492 }
 493
 494
 495 static int
 496 dpdk_eth_dev_init(struct netdev_dpdk *dev) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 497 {
 498     struct rte_pktmbuf_pool_private *mbp_priv;
 499     struct rte_eth_dev_info info;
 500     struct ether_addr eth_addr;
 501     int diag;
 502     int n_rxq, n_txq;
 503
 504     if (dev->port_id < 0 || dev->port_id >= rte_eth_dev_count()) {
 505         return ENODEV;
 506     }
 507
 508     rte_eth_dev_info_get(dev->port_id, &info);
 509
 510     n_rxq = MIN(info.max_rx_queues, dev->up.n_rxq);
 511     n_txq = MIN(info.max_tx_queues, dev->up.n_txq);
 512
 513     diag = dpdk_eth_dev_queue_setup(dev, n_rxq, n_txq);
 514     if (diag) {
 515         VLOG_ERR("Interface %s(rxq:%d txq:%d) configure error: %s",
 516                  dev->up.name, n_rxq, n_txq, rte_strerror(-diag));
 517         return -diag;
 518     }
 519
 520     diag = rte_eth_dev_start(dev->port_id);
 521     if (diag) {
 522         VLOG_ERR("Interface %s start error: %s", dev->up.name,
 523                  rte_strerror(-diag));
 524         return -diag;
 525     }
 526
 527     rte_eth_promiscuous_enable(dev->port_id);
 528     rte_eth_allmulticast_enable(dev->port_id);
 529
 530     memset(&eth_addr, 0x0, sizeof(eth_addr));
 531     rte_eth_macaddr_get(dev->port_id, &eth_addr);
 532     VLOG_INFO_RL(&rl, "Port %d: "ETH_ADDR_FMT"",
 533                     dev->port_id, ETH_ADDR_BYTES_ARGS(eth_addr.addr_bytes));
 534
 535     memcpy(dev->hwaddr.ea, eth_addr.addr_bytes, ETH_ADDR_LEN);
 536     rte_eth_link_get_nowait(dev->port_id, &dev->link);
 537
 538     mbp_priv = rte_mempool_get_priv(dev->dpdk_mp->mp);
 539     dev->buf_size = mbp_priv->mbuf_data_room_size - RTE_PKTMBUF_HEADROOM;
 540
 541     dev->flags = NETDEV_UP | NETDEV_PROMISC;
 542     return 0;
 543 }
 544
 545 static struct netdev_dpdk *
 546 netdev_dpdk_cast(const struct netdev *netdev)
 547 {
 548     return CONTAINER_OF(netdev, struct netdev_dpdk, up);
 549 }
 550
 551 static struct netdev *
 552 netdev_dpdk_alloc(void)
 553 {
 554     struct netdev_dpdk *netdev = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *netdev);
 555     return &netdev->up;
 556 }
 557
 558 static void
 559 netdev_dpdk_alloc_txq(struct netdev_dpdk *netdev, unsigned int n_txqs)
 560 {
 561     unsigned i;
 562
 563     netdev->tx_q = dpdk_rte_mzalloc(n_txqs * sizeof *netdev->tx_q);
 564     for (i = 0; i < n_txqs; i++) {
 565         int numa_id = ovs_numa_get_numa_id(i);
 566
 567         if (!netdev->txq_needs_locking) {
 568             /* Each index is considered as a cpu core id, since there should
 569              * be one tx queue for each cpu core.  If the corresponding core
 570              * is not on the same numa node as 'netdev', flags the
 571              * 'flush_tx'. */
 572             netdev->tx_q[i].flush_tx = netdev->socket_id == numa_id;
 573         } else {
 574             /* Queues are shared among CPUs. Always flush */
 575             netdev->tx_q[i].flush_tx = true;
 576         }
 577         rte_spinlock_init(&netdev->tx_q[i].tx_lock);
 578     }
 579 }
 580
 581 static int
 582 netdev_dpdk_init(struct netdev *netdev_, unsigned int port_no,
 583                  enum dpdk_dev_type type)
 584     OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 585 {
 586     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 587     int sid;
 588     int err = 0;
 589
 590     ovs_mutex_init(&netdev->mutex);
 591     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 592
 593     rte_spinlock_init(&netdev->stats_lock);
 594
 595     /* If the 'sid' is negative, it means that the kernel fails
 596      * to obtain the pci numa info.  In that situation, always
 597      * use 'SOCKET0'. */
 598     if (type == DPDK_DEV_ETH) {
 599         sid = rte_eth_dev_socket_id(port_no);
 600     } else {
 601         sid = rte_lcore_to_socket_id(rte_get_master_lcore());
 602     }
 603
 604     netdev->socket_id = sid < 0 ? SOCKET0 : sid;
 605     netdev->port_id = port_no;
 606     netdev->type = type;
 607     netdev->flags = 0;
 608     netdev->mtu = ETHER_MTU;
 609     netdev->max_packet_len = MTU_TO_MAX_LEN(netdev->mtu);
 610
 611     netdev->dpdk_mp = dpdk_mp_get(netdev->socket_id, netdev->mtu);
 612     if (!netdev->dpdk_mp) {
 613         err = ENOMEM;
 614         goto unlock;
 615     }
 616
 617     netdev_->n_txq = NR_QUEUE;
 618     netdev_->n_rxq = NR_QUEUE;
 619     netdev->real_n_txq = NR_QUEUE;
 620
 621     if (type == DPDK_DEV_ETH) {
 622         netdev_dpdk_alloc_txq(netdev, NR_QUEUE);
 623         err = dpdk_eth_dev_init(netdev);
 624         if (err) {
 625             goto unlock;
 626         }
 627     }
 628
 629     list_push_back(&dpdk_list, &netdev->list_node);
 630
 631 unlock:
 632     if (err) {
 633         rte_free(netdev->tx_q);
 634     }
 635     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 636     return err;
 637 }
 638
 639 static int
 640 dpdk_dev_parse_name(const char dev_name[], const char prefix[],
 641                     unsigned int *port_no)
 642 {
 643     const char *cport;
 644
 645     if (strncmp(dev_name, prefix, strlen(prefix))) {
 646         return ENODEV;
 647     }
 648
 649     cport = dev_name + strlen(prefix);
 650     *port_no = strtol(cport, NULL, 0); /* string must be null terminated */
 651     return 0;
 652 }
 653
 654 static int
 655 vhost_construct_helper(struct netdev *netdev_) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 656 {
 657     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 658
 659     if (rte_eal_init_ret) {
 660         return rte_eal_init_ret;
 661     }
 662
 663     rte_spinlock_init(&netdev->vhost_tx_lock);
 664     return netdev_dpdk_init(netdev_, -1, DPDK_DEV_VHOST);
 665 }
 666
 667 static int
 668 netdev_dpdk_vhost_cuse_construct(struct netdev *netdev_)
 669 {
 670     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 671     int err;
 672
 673     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 674     strncpy(netdev->vhost_id, netdev->up.name, sizeof(netdev->vhost_id));
 675     err = vhost_construct_helper(netdev_);
 676     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 677     return err;
 678 }
 679
 680 static int
 681 netdev_dpdk_vhost_user_construct(struct netdev *netdev_)
 682 {
 683     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 684     int err;
 685
 686     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 687     /* Take the name of the vhost-user port and append it to the location where
 688      * the socket is to be created, then register the socket.
 689      */
 690     snprintf(netdev->vhost_id, sizeof(netdev->vhost_id), "%s/%s",
 691             vhost_sock_dir, netdev_->name);
 692     err = rte_vhost_driver_register(netdev->vhost_id);
 693     if (err) {
 694         VLOG_ERR("vhost-user socket device setup failure for socket %s\n",
 695                  netdev->vhost_id);
 696     }
 697     VLOG_INFO("Socket %s created for vhost-user port %s\n", netdev->vhost_id, netdev_->name);
 698     err = vhost_construct_helper(netdev_);
 699     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 700     return err;
 701 }
 702
 703 static int
 704 netdev_dpdk_construct(struct netdev *netdev)
 705 {
 706     unsigned int port_no;
 707     int err;
 708
 709     if (rte_eal_init_ret) {
 710         return rte_eal_init_ret;
 711     }
 712
 713     /* Names always start with "dpdk" */
 714     err = dpdk_dev_parse_name(netdev->name, "dpdk", &port_no);
 715     if (err) {
 716         return err;
 717     }
 718
 719     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 720     err = netdev_dpdk_init(netdev, port_no, DPDK_DEV_ETH);
 721     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 722     return err;
 723 }
 724
 725 static void
 726 netdev_dpdk_destruct(struct netdev *netdev_)
 727 {
 728     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 729
 730     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 731     rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
 732     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 733
 734     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 735     rte_free(dev->tx_q);
 736     list_remove(&dev->list_node);
 737     dpdk_mp_put(dev->dpdk_mp);
 738     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 739 }
 740
 741 static void
 742 netdev_dpdk_vhost_destruct(struct netdev *netdev_)
 743 {
 744     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 745
 746     /* Can't remove a port while a guest is attached to it. */
 747     if (netdev_dpdk_get_virtio(dev) != NULL) {
 748         VLOG_ERR("Can not remove port, vhost device still attached");
 749                 return;
 750     }
 751
 752     if (rte_vhost_driver_unregister(dev->vhost_id)) {
 753         VLOG_ERR("Unable to remove vhost-user socket %s", dev->vhost_id);
 754     }
 755
 756     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 757     list_remove(&dev->list_node);
 758     dpdk_mp_put(dev->dpdk_mp);
 759     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 760 }
 761
 762 static void
 763 netdev_dpdk_dealloc(struct netdev *netdev_)
 764 {
 765     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 766
 767     rte_free(netdev);
 768 }
 769
 770 static int
 771 netdev_dpdk_get_config(const struct netdev *netdev_, struct smap *args)
 772 {
 773     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 774
 775     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 776
 777     smap_add_format(args, "configured_rx_queues", "%d", netdev_->n_rxq);
 778     smap_add_format(args, "requested_tx_queues", "%d", netdev_->n_txq);
 779     smap_add_format(args, "configured_tx_queues", "%d", dev->real_n_txq);
 780     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 781
 782     return 0;
 783 }
 784
 785 static int
 786 netdev_dpdk_get_numa_id(const struct netdev *netdev_)
 787 {
 788     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 789
 790     return netdev->socket_id;
 791 }
 792
 793 /* Sets the number of tx queues and rx queues for the dpdk interface.
 794  * If the configuration fails, do not try restoring its old configuration
 795  * and just returns the error. */
 796 static int
 797 netdev_dpdk_set_multiq(struct netdev *netdev_, unsigned int n_txq,
 798                        unsigned int n_rxq)
 799 {
 800     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 801     int err = 0;
 802     int old_rxq, old_txq;
 803
 804     if (netdev->up.n_txq == n_txq && netdev->up.n_rxq == n_rxq) {
 805         return err;
 806     }
 807
 808     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 809     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 810
 811     rte_eth_dev_stop(netdev->port_id);
 812
 813     old_txq = netdev->up.n_txq;
 814     old_rxq = netdev->up.n_rxq;
 815     netdev->up.n_txq = n_txq;
 816     netdev->up.n_rxq = n_rxq;
 817
 818     rte_free(netdev->tx_q);
 819     err = dpdk_eth_dev_init(netdev);
 820     netdev_dpdk_alloc_txq(netdev, netdev->real_n_txq);
 821     if (err) {
 822         /* If there has been an error, it means that the requested queues
 823          * have not been created.  Restore the old numbers. */
 824         netdev->up.n_txq = old_txq;
 825         netdev->up.n_rxq = old_rxq;
 826     }
 827
 828     netdev->txq_needs_locking = netdev->real_n_txq != netdev->up.n_txq;
 829
 830     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 831     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 832
 833     return err;
 834 }
 835
 836 static int
 837 netdev_dpdk_vhost_set_multiq(struct netdev *netdev_, unsigned int n_txq,
 838                              unsigned int n_rxq)
 839 {
 840     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 841     int err = 0;
 842
 843     if (netdev->up.n_txq == n_txq && netdev->up.n_rxq == n_rxq) {
 844         return err;
 845     }
 846
 847     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 848     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 849
 850     netdev->up.n_txq = n_txq;
 851     netdev->real_n_txq = 1;
 852     netdev->up.n_rxq = 1;
 853
 854     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 855     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 856
 857     return err;
 858 }
 859
 860 static struct netdev_rxq *
 861 netdev_dpdk_rxq_alloc(void)
 862 {
 863     struct netdev_rxq_dpdk *rx = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *rx);
 864
 865     return &rx->up;
 866 }
 867
 868 static struct netdev_rxq_dpdk *
 869 netdev_rxq_dpdk_cast(const struct netdev_rxq *rx)
 870 {
 871     return CONTAINER_OF(rx, struct netdev_rxq_dpdk, up);
 872 }
 873
 874 static int
 875 netdev_dpdk_rxq_construct(struct netdev_rxq *rxq_)
 876 {
 877     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
 878     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(rx->up.netdev);
 879
 880     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 881     rx->port_id = netdev->port_id;
 882     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 883
 884     return 0;
 885 }
 886
 887 static void
 888 netdev_dpdk_rxq_destruct(struct netdev_rxq *rxq_ OVS_UNUSED)
 889 {
 890 }
 891
 892 static void
 893 netdev_dpdk_rxq_dealloc(struct netdev_rxq *rxq_)
 894 {
 895     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
 896
 897     rte_free(rx);
 898 }
 899
 900 static inline void
 901 dpdk_queue_flush__(struct netdev_dpdk *dev, int qid)
 902 {
 903     struct dpdk_tx_queue *txq = &dev->tx_q[qid];
 904     uint32_t nb_tx = 0;
 905
 906     while (nb_tx != txq->count) {
 907         uint32_t ret;
 908
 909         ret = rte_eth_tx_burst(dev->port_id, qid, txq->burst_pkts + nb_tx,
 910                                txq->count - nb_tx);
 911         if (!ret) {
 912             break;
 913         }
 914
 915         nb_tx += ret;
 916     }
 917
 918     if (OVS_UNLIKELY(nb_tx != txq->count)) {
 919         /* free buffers, which we couldn't transmit, one at a time (each
 920          * packet could come from a different mempool) */
 921         int i;
 922
 923         for (i = nb_tx; i < txq->count; i++) {
 924             rte_pktmbuf_free_seg(txq->burst_pkts[i]);
 925         }
 926         rte_spinlock_lock(&dev->stats_lock);
 927         dev->stats.tx_dropped += txq->count-nb_tx;
 928         rte_spinlock_unlock(&dev->stats_lock);
 929     }
 930
 931     txq->count = 0;
 932     txq->tsc = rte_get_timer_cycles();
 933 }
 934
 935 static inline void
 936 dpdk_queue_flush(struct netdev_dpdk *dev, int qid)
 937 {
 938     struct dpdk_tx_queue *txq = &dev->tx_q[qid];
 939
 940     if (txq->count == 0) {
 941         return;
 942     }
 943     dpdk_queue_flush__(dev, qid);
 944 }
 945
 946 static bool
 947 is_vhost_running(struct virtio_net *dev)
 948 {
 949     return (dev != NULL && (dev->flags & VIRTIO_DEV_RUNNING));
 950 }
 951
 952 static inline void
 953 netdev_dpdk_vhost_update_rx_counters(struct netdev_stats *stats,
 954                                      struct dp_packet **packets, int count)
 955 {
 956     int i;
 957     struct dp_packet *packet;
 958
 959     stats->rx_packets += count;
 960     for (i = 0; i < count; i++) {
 961         packet = packets[i];
 962
 963         if (OVS_UNLIKELY(dp_packet_size(packet) < ETH_HEADER_LEN)) {
 964             /* This only protects the following multicast counting from
 965              * too short packets, but it does not stop the packet from
 966              * further processing. */
 967             stats->rx_errors++;
 968             stats->rx_length_errors++;
 969             continue;
 970         }
 971
 972         struct eth_header *eh = (struct eth_header *) dp_packet_data(packet);
 973         if (OVS_UNLIKELY(eth_addr_is_multicast(eh->eth_dst))) {
 974             stats->multicast++;
 975         }
 976
 977         stats->rx_bytes += dp_packet_size(packet);
 978     }
 979 }
 980
 981 /*
 982  * The receive path for the vhost port is the TX path out from guest.
 983  */
 984 static int
 985 netdev_dpdk_vhost_rxq_recv(struct netdev_rxq *rxq_,
 986                            struct dp_packet **packets, int *c)
 987 {
 988     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
 989     struct netdev *netdev = rx->up.netdev;
 990     struct netdev_dpdk *vhost_dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 991     struct virtio_net *virtio_dev = netdev_dpdk_get_virtio(vhost_dev);
 992     int qid = 1;
 993     uint16_t nb_rx = 0;
 994
 995     if (OVS_UNLIKELY(!is_vhost_running(virtio_dev))) {
 996         return EAGAIN;
 997     }
 998
 999     nb_rx = rte_vhost_dequeue_burst(virtio_dev, qid,
1000                                     vhost_dev->dpdk_mp->mp,
1001                                     (struct rte_mbuf **)packets,
1002                                     NETDEV_MAX_BURST);
1003     if (!nb_rx) {
1004         return EAGAIN;
1005     }
1006
1007     rte_spinlock_lock(&vhost_dev->stats_lock);
1008     netdev_dpdk_vhost_update_rx_counters(&vhost_dev->stats, packets, nb_rx);
1009     rte_spinlock_unlock(&vhost_dev->stats_lock);
1010
1011     *c = (int) nb_rx;
1012     return 0;
1013 }
1014
1015 static int
1016 netdev_dpdk_rxq_recv(struct netdev_rxq *rxq_, struct dp_packet **packets,
1017                      int *c)
1018 {
1019     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
1020     struct netdev *netdev = rx->up.netdev;
1021     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1022     int nb_rx;
1023
1024     /* There is only one tx queue for this core.  Do not flush other
1025      * queues.
1026      * Do not flush tx queue which is shared among CPUs
1027      * since it is always flushed */
1028     if (rxq_->queue_id == rte_lcore_id() &&
1029         OVS_LIKELY(!dev->txq_needs_locking)) {
1030         dpdk_queue_flush(dev, rxq_->queue_id);
1031     }
1032
1033     nb_rx = rte_eth_rx_burst(rx->port_id, rxq_->queue_id,
1034                              (struct rte_mbuf **) packets,
1035                              NETDEV_MAX_BURST);
1036     if (!nb_rx) {
1037         return EAGAIN;
1038     }
1039
1040     *c = nb_rx;
1041
1042     return 0;
1043 }
1044
1045 static inline void
1046 netdev_dpdk_vhost_update_tx_counters(struct netdev_stats *stats,
1047                                      struct dp_packet **packets,
1048                                      int attempted,
1049                                      int dropped)
1050 {
1051     int i;
1052     int sent = attempted - dropped;
1053
1054     stats->tx_packets += sent;
1055     stats->tx_dropped += dropped;
1056
1057     for (i = 0; i < sent; i++) {
1058         stats->tx_bytes += dp_packet_size(packets[i]);
1059     }
1060 }
1061
1062 static void
1063 __netdev_dpdk_vhost_send(struct netdev *netdev, struct dp_packet **pkts,
1064                          int cnt, bool may_steal)
1065 {
1066     struct netdev_dpdk *vhost_dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1067     struct virtio_net *virtio_dev = netdev_dpdk_get_virtio(vhost_dev);
1068     struct rte_mbuf **cur_pkts = (struct rte_mbuf **) pkts;
1069     unsigned int total_pkts = cnt;
1070     uint64_t start = 0;
1071
1072     if (OVS_UNLIKELY(!is_vhost_running(virtio_dev))) {
1073         rte_spinlock_lock(&vhost_dev->stats_lock);
1074         vhost_dev->stats.tx_dropped+= cnt;
1075         rte_spinlock_unlock(&vhost_dev->stats_lock);
1076         goto out;
1077     }
1078
1079     /* There is vHost TX single queue, So we need to lock it for TX. */
1080     rte_spinlock_lock(&vhost_dev->vhost_tx_lock);
1081
1082     do {
1083         unsigned int tx_pkts;
1084
1085         tx_pkts = rte_vhost_enqueue_burst(virtio_dev, VIRTIO_RXQ,
1086                                           cur_pkts, cnt);
1087         if (OVS_LIKELY(tx_pkts)) {
1088             /* Packets have been sent.*/
1089             cnt -= tx_pkts;
1090             /* Prepare for possible next iteration.*/
1091             cur_pkts = &cur_pkts[tx_pkts];
1092         } else {
1093             uint64_t timeout = VHOST_ENQ_RETRY_USECS * rte_get_timer_hz() / 1E6;
1094             unsigned int expired = 0;
1095
1096             if (!start) {
1097                 start = rte_get_timer_cycles();
1098             }
1099
1100             /*
1101              * Unable to enqueue packets to vhost interface.
1102              * Check available entries before retrying.
1103              */
1104             while (!rte_vring_available_entries(virtio_dev, VIRTIO_RXQ)) {
1105                 if (OVS_UNLIKELY((rte_get_timer_cycles() - start) > timeout)) {
1106                     expired = 1;
1107                     break;
1108                 }
1109             }
1110             if (expired) {
1111                 /* break out of main loop. */
1112                 break;
1113             }
1114         }
1115     } while (cnt);
1116     rte_spinlock_unlock(&vhost_dev->vhost_tx_lock);
1117
1118     rte_spinlock_lock(&vhost_dev->stats_lock);
1119     netdev_dpdk_vhost_update_tx_counters(&vhost_dev->stats, pkts, total_pkts,
1120                                          cnt);
1121     rte_spinlock_unlock(&vhost_dev->stats_lock);
1122
1123 out:
1124     if (may_steal) {
1125         int i;
1126
1127         for (i = 0; i < total_pkts; i++) {
1128             dp_packet_delete(pkts[i]);
1129         }
1130     }
1131 }
1132
1133 inline static void
1134 dpdk_queue_pkts(struct netdev_dpdk *dev, int qid,
1135                struct rte_mbuf **pkts, int cnt)
1136 {
1137     struct dpdk_tx_queue *txq = &dev->tx_q[qid];
1138     uint64_t diff_tsc;
1139
1140     int i = 0;
1141
1142     while (i < cnt) {
1143         int freeslots = MAX_TX_QUEUE_LEN - txq->count;
1144         int tocopy = MIN(freeslots, cnt-i);
1145
1146         memcpy(&txq->burst_pkts[txq->count], &pkts[i],
1147                tocopy * sizeof (struct rte_mbuf *));
1148
1149         txq->count += tocopy;
1150         i += tocopy;
1151
1152         if (txq->count == MAX_TX_QUEUE_LEN || txq->flush_tx) {
1153             dpdk_queue_flush__(dev, qid);
1154         }
1155         diff_tsc = rte_get_timer_cycles() - txq->tsc;
1156         if (diff_tsc >= DRAIN_TSC) {
1157             dpdk_queue_flush__(dev, qid);
1158         }
1159     }
1160 }
1161
1162 /* Tx function. Transmit packets indefinitely */
1163 static void
1164 dpdk_do_tx_copy(struct netdev *netdev, int qid, struct dp_packet **pkts,
1165                 int cnt)
1166     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
1167 {
1168 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
1169     const size_t PKT_ARRAY_SIZE = cnt;
1170 #else
1171     /* Sparse or MSVC doesn't like variable length array. */
1172     enum { PKT_ARRAY_SIZE = NETDEV_MAX_BURST };
1173 #endif
1174     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1175     struct rte_mbuf *mbufs[PKT_ARRAY_SIZE];
1176     int dropped = 0;
1177     int newcnt = 0;
1178     int i;
1179
1180     /* If we are on a non pmd thread we have to use the mempool mutex, because
1181      * every non pmd thread shares the same mempool cache */
1182
1183     if (!thread_is_pmd()) {
1184         ovs_mutex_lock(&nonpmd_mempool_mutex);
1185     }
1186
1187     for (i = 0; i < cnt; i++) {
1188         int size = dp_packet_size(pkts[i]);
1189
1190         if (OVS_UNLIKELY(size > dev->max_packet_len)) {
1191             VLOG_WARN_RL(&rl, "Too big size %d max_packet_len %d",
1192                          (int)size , dev->max_packet_len);
1193
1194             dropped++;
1195             continue;
1196         }
1197
1198         mbufs[newcnt] = rte_pktmbuf_alloc(dev->dpdk_mp->mp);
1199
1200         if (!mbufs[newcnt]) {
1201             dropped += cnt - i;
1202             break;
1203         }
1204
1205         /* We have to do a copy for now */
1206         memcpy(rte_pktmbuf_mtod(mbufs[newcnt], void *), dp_packet_data(pkts[i]), size);
1207
1208         rte_pktmbuf_data_len(mbufs[newcnt]) = size;
1209         rte_pktmbuf_pkt_len(mbufs[newcnt]) = size;
1210
1211         newcnt++;
1212     }
1213
1214     if (OVS_UNLIKELY(dropped)) {
1215         rte_spinlock_lock(&dev->stats_lock);
1216         dev->stats.tx_dropped += dropped;
1217         rte_spinlock_unlock(&dev->stats_lock);
1218     }
1219
1220     if (dev->type == DPDK_DEV_VHOST) {
1221         __netdev_dpdk_vhost_send(netdev, (struct dp_packet **) mbufs, newcnt, true);
1222     } else {
1223         dpdk_queue_pkts(dev, qid, mbufs, newcnt);
1224         dpdk_queue_flush(dev, qid);
1225     }
1226
1227     if (!thread_is_pmd()) {
1228         ovs_mutex_unlock(&nonpmd_mempool_mutex);
1229     }
1230 }
1231
1232 static int
1233 netdev_dpdk_vhost_send(struct netdev *netdev, int qid OVS_UNUSED, struct dp_packet **pkts,
1234                  int cnt, bool may_steal)
1235 {
1236     if (OVS_UNLIKELY(pkts[0]->source != DPBUF_DPDK)) {
1237         int i;
1238
1239         dpdk_do_tx_copy(netdev, qid, pkts, cnt);
1240         if (may_steal) {
1241             for (i = 0; i < cnt; i++) {
1242                 dp_packet_delete(pkts[i]);
1243             }
1244         }
1245     } else {
1246         __netdev_dpdk_vhost_send(netdev, pkts, cnt, may_steal);
1247     }
1248     return 0;
1249 }
1250
1251 static inline void
1252 netdev_dpdk_send__(struct netdev_dpdk *dev, int qid,
1253                    struct dp_packet **pkts, int cnt, bool may_steal)
1254 {
1255     int i;
1256
1257     if (OVS_UNLIKELY(dev->txq_needs_locking)) {
1258         qid = qid % dev->real_n_txq;
1259         rte_spinlock_lock(&dev->tx_q[qid].tx_lock);
1260     }
1261
1262     if (OVS_UNLIKELY(!may_steal ||
1263                      pkts[0]->source != DPBUF_DPDK)) {
1264         struct netdev *netdev = &dev->up;
1265
1266         dpdk_do_tx_copy(netdev, qid, pkts, cnt);
1267
1268         if (may_steal) {
1269             for (i = 0; i < cnt; i++) {
1270                 dp_packet_delete(pkts[i]);
1271             }
1272         }
1273     } else {
1274         int next_tx_idx = 0;
1275         int dropped = 0;
1276
1277         for (i = 0; i < cnt; i++) {
1278             int size = dp_packet_size(pkts[i]);
1279
1280             if (OVS_UNLIKELY(size > dev->max_packet_len)) {
1281                 if (next_tx_idx != i) {
1282                     dpdk_queue_pkts(dev, qid,
1283                                     (struct rte_mbuf **)&pkts[next_tx_idx],
1284                                     i-next_tx_idx);
1285                 }
1286
1287                 VLOG_WARN_RL(&rl, "Too big size %d max_packet_len %d",
1288                              (int)size , dev->max_packet_len);
1289
1290                 dp_packet_delete(pkts[i]);
1291                 dropped++;
1292                 next_tx_idx = i + 1;
1293             }
1294         }
1295         if (next_tx_idx != cnt) {
1296            dpdk_queue_pkts(dev, qid,
1297                             (struct rte_mbuf **)&pkts[next_tx_idx],
1298                             cnt-next_tx_idx);
1299         }
1300
1301         if (OVS_UNLIKELY(dropped)) {
1302             rte_spinlock_lock(&dev->stats_lock);
1303             dev->stats.tx_dropped += dropped;
1304             rte_spinlock_unlock(&dev->stats_lock);
1305         }
1306     }
1307
1308     if (OVS_UNLIKELY(dev->txq_needs_locking)) {
1309         rte_spinlock_unlock(&dev->tx_q[qid].tx_lock);
1310     }
1311 }
1312
1313 static int
1314 netdev_dpdk_eth_send(struct netdev *netdev, int qid,
1315                      struct dp_packet **pkts, int cnt, bool may_steal)
1316 {
1317     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1318
1319     netdev_dpdk_send__(dev, qid, pkts, cnt, may_steal);
1320     return 0;
1321 }
1322
1323 static int
1324 netdev_dpdk_set_etheraddr(struct netdev *netdev, const struct eth_addr mac)
1325 {
1326     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1327
1328     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1329     if (!eth_addr_equals(dev->hwaddr, mac)) {
1330         dev->hwaddr = mac;
1331         netdev_change_seq_changed(netdev);
1332     }
1333     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1334
1335     return 0;
1336 }
1337
1338 static int
1339 netdev_dpdk_get_etheraddr(const struct netdev *netdev, struct eth_addr *mac)
1340 {
1341     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1342
1343     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1344     *mac = dev->hwaddr;
1345     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1346
1347     return 0;
1348 }
1349
1350 static int
1351 netdev_dpdk_get_mtu(const struct netdev *netdev, int *mtup)
1352 {
1353     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1354
1355     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1356     *mtup = dev->mtu;
1357     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1358
1359     return 0;
1360 }
1361
1362 static int
1363 netdev_dpdk_set_mtu(const struct netdev *netdev, int mtu)
1364 {
1365     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1366     int old_mtu, err;
1367     struct dpdk_mp *old_mp;
1368     struct dpdk_mp *mp;
1369
1370     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
1371     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1372     if (dev->mtu == mtu) {
1373         err = 0;
1374         goto out;
1375     }
1376
1377     mp = dpdk_mp_get(dev->socket_id, dev->mtu);
1378     if (!mp) {
1379         err = ENOMEM;
1380         goto out;
1381     }
1382
1383     rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
1384
1385     old_mtu = dev->mtu;
1386     old_mp = dev->dpdk_mp;
1387     dev->dpdk_mp = mp;
1388     dev->mtu = mtu;
1389     dev->max_packet_len = MTU_TO_MAX_LEN(dev->mtu);
1390
1391     err = dpdk_eth_dev_init(dev);
1392     if (err) {
1393         dpdk_mp_put(mp);
1394         dev->mtu = old_mtu;
1395         dev->dpdk_mp = old_mp;
1396         dev->max_packet_len = MTU_TO_MAX_LEN(dev->mtu);
1397         dpdk_eth_dev_init(dev);
1398         goto out;
1399     }
1400
1401     dpdk_mp_put(old_mp);
1402     netdev_change_seq_changed(netdev);
1403 out:
1404     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1405     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
1406     return err;
1407 }
1408
1409 static int
1410 netdev_dpdk_get_carrier(const struct netdev *netdev_, bool *carrier);
1411
1412 static int
1413 netdev_dpdk_vhost_get_stats(const struct netdev *netdev,
1414                             struct netdev_stats *stats)
1415 {
1416     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1417
1418     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1419     memset(stats, 0, sizeof(*stats));
1420     /* Unsupported Stats */
1421     stats->collisions = UINT64_MAX;
1422     stats->rx_crc_errors = UINT64_MAX;
1423     stats->rx_fifo_errors = UINT64_MAX;
1424     stats->rx_frame_errors = UINT64_MAX;
1425     stats->rx_missed_errors = UINT64_MAX;
1426     stats->rx_over_errors = UINT64_MAX;
1427     stats->tx_aborted_errors = UINT64_MAX;
1428     stats->tx_carrier_errors = UINT64_MAX;
1429     stats->tx_errors = UINT64_MAX;
1430     stats->tx_fifo_errors = UINT64_MAX;
1431     stats->tx_heartbeat_errors = UINT64_MAX;
1432     stats->tx_window_errors = UINT64_MAX;
1433     stats->rx_dropped += UINT64_MAX;
1434
1435     rte_spinlock_lock(&dev->stats_lock);
1436     /* Supported Stats */
1437     stats->rx_packets += dev->stats.rx_packets;
1438     stats->tx_packets += dev->stats.tx_packets;
1439     stats->tx_dropped += dev->stats.tx_dropped;
1440     stats->multicast = dev->stats.multicast;
1441     stats->rx_bytes = dev->stats.rx_bytes;
1442     stats->tx_bytes = dev->stats.tx_bytes;
1443     stats->rx_errors = dev->stats.rx_errors;
1444     stats->rx_length_errors = dev->stats.rx_length_errors;
1445     rte_spinlock_unlock(&dev->stats_lock);
1446
1447     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1448
1449     return 0;
1450 }
1451
1452 static int
1453 netdev_dpdk_get_stats(const struct netdev *netdev, struct netdev_stats *stats)
1454 {
1455     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1456     struct rte_eth_stats rte_stats;
1457     bool gg;
1458
1459     netdev_dpdk_get_carrier(netdev, &gg);
1460     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1461     rte_eth_stats_get(dev->port_id, &rte_stats);
1462
1463     memset(stats, 0, sizeof(*stats));
1464
1465     stats->rx_packets = rte_stats.ipackets;
1466     stats->tx_packets = rte_stats.opackets;
1467     stats->rx_bytes = rte_stats.ibytes;
1468     stats->tx_bytes = rte_stats.obytes;
1469     /* DPDK counts imissed as errors, but count them here as dropped instead */
1470     stats->rx_errors = rte_stats.ierrors - rte_stats.imissed;
1471     stats->tx_errors = rte_stats.oerrors;
1472     stats->multicast = rte_stats.imcasts;
1473
1474     rte_spinlock_lock(&dev->stats_lock);
1475     stats->tx_dropped = dev->stats.tx_dropped;
1476     rte_spinlock_unlock(&dev->stats_lock);
1477
1478     /* These are the available DPDK counters for packets not received due to
1479      * local resource constraints in DPDK and NIC respectively. */
1480     stats->rx_dropped = rte_stats.rx_nombuf + rte_stats.imissed;
1481     stats->collisions = UINT64_MAX;
1482
1483     stats->rx_length_errors = rte_stats.ibadlen;
1484     stats->rx_over_errors = UINT64_MAX;
1485     stats->rx_crc_errors = rte_stats.ibadcrc;
1486     stats->rx_frame_errors = UINT64_MAX;
1487     stats->rx_fifo_errors = UINT64_MAX;
1488     stats->rx_missed_errors = rte_stats.imissed;
1489
1490     stats->tx_aborted_errors = UINT64_MAX;
1491     stats->tx_carrier_errors = UINT64_MAX;
1492     stats->tx_fifo_errors = UINT64_MAX;
1493     stats->tx_heartbeat_errors = UINT64_MAX;
1494     stats->tx_window_errors = UINT64_MAX;
1495
1496     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1497
1498     return 0;
1499 }
1500
1501 static int
1502 netdev_dpdk_get_features(const struct netdev *netdev_,
1503                          enum netdev_features *current,
1504                          enum netdev_features *advertised OVS_UNUSED,
1505                          enum netdev_features *supported OVS_UNUSED,
1506                          enum netdev_features *peer OVS_UNUSED)
1507 {
1508     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1509     struct rte_eth_link link;
1510
1511     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1512     link = dev->link;
1513     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1514
1515     if (link.link_duplex == ETH_LINK_AUTONEG_DUPLEX) {
1516         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_AUTONEG) {
1517             *current = NETDEV_F_AUTONEG;
1518         }
1519     } else if (link.link_duplex == ETH_LINK_HALF_DUPLEX) {
1520         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_10) {
1521             *current = NETDEV_F_10MB_HD;
1522         }
1523         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_100) {
1524             *current = NETDEV_F_100MB_HD;
1525         }
1526         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_1000) {
1527             *current = NETDEV_F_1GB_HD;
1528         }
1529     } else if (link.link_duplex == ETH_LINK_FULL_DUPLEX) {
1530         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_10) {
1531             *current = NETDEV_F_10MB_FD;
1532         }
1533         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_100) {
1534             *current = NETDEV_F_100MB_FD;
1535         }
1536         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_1000) {
1537             *current = NETDEV_F_1GB_FD;
1538         }
1539         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_10000) {
1540             *current = NETDEV_F_10GB_FD;
1541         }
1542     }
1543
1544     return 0;
1545 }
1546
1547 static int
1548 netdev_dpdk_get_ifindex(const struct netdev *netdev)
1549 {
1550     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1551     int ifindex;
1552
1553     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1554     ifindex = dev->port_id;
1555     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1556
1557     return ifindex;
1558 }
1559
1560 static int
1561 netdev_dpdk_get_carrier(const struct netdev *netdev_, bool *carrier)
1562 {
1563     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1564
1565     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1566     check_link_status(dev);
1567     *carrier = dev->link.link_status;
1568
1569     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1570
1571     return 0;
1572 }
1573
1574 static int
1575 netdev_dpdk_vhost_get_carrier(const struct netdev *netdev_, bool *carrier)
1576 {
1577     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1578     struct virtio_net *virtio_dev = netdev_dpdk_get_virtio(dev);
1579
1580     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1581
1582     if (is_vhost_running(virtio_dev)) {
1583         *carrier = 1;
1584     } else {
1585         *carrier = 0;
1586     }
1587
1588     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1589
1590     return 0;
1591 }
1592
1593 static long long int
1594 netdev_dpdk_get_carrier_resets(const struct netdev *netdev_)
1595 {
1596     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1597     long long int carrier_resets;
1598
1599     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1600     carrier_resets = dev->link_reset_cnt;
1601     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1602
1603     return carrier_resets;
1604 }
1605
1606 static int
1607 netdev_dpdk_set_miimon(struct netdev *netdev_ OVS_UNUSED,
1608                        long long int interval OVS_UNUSED)
1609 {
1610     return EOPNOTSUPP;
1611 }
1612
1613 static int
1614 netdev_dpdk_update_flags__(struct netdev_dpdk *dev,
1615                            enum netdev_flags off, enum netdev_flags on,
1616                            enum netdev_flags *old_flagsp) OVS_REQUIRES(dev->mutex)
1617 {
1618     int err;
1619
1620     if ((off | on) & ~(NETDEV_UP | NETDEV_PROMISC)) {
1621         return EINVAL;
1622     }
1623
1624     *old_flagsp = dev->flags;
1625     dev->flags |= on;
1626     dev->flags &= ~off;
1627
1628     if (dev->flags == *old_flagsp) {
1629         return 0;
1630     }
1631
1632     if (dev->type == DPDK_DEV_ETH) {
1633         if (dev->flags & NETDEV_UP) {
1634             err = rte_eth_dev_start(dev->port_id);
1635             if (err)
1636                 return -err;
1637         }
1638
1639         if (dev->flags & NETDEV_PROMISC) {
1640             rte_eth_promiscuous_enable(dev->port_id);
1641         }
1642
1643         if (!(dev->flags & NETDEV_UP)) {
1644             rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
1645         }
1646     }
1647
1648     return 0;
1649 }
1650
1651 static int
1652 netdev_dpdk_update_flags(struct netdev *netdev_,
1653                          enum netdev_flags off, enum netdev_flags on,
1654                          enum netdev_flags *old_flagsp)
1655 {
1656     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1657     int error;
1658
1659     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
1660     error = netdev_dpdk_update_flags__(netdev, off, on, old_flagsp);
1661     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
1662
1663     return error;
1664 }
1665
1666 static int
1667 netdev_dpdk_get_status(const struct netdev *netdev_, struct smap *args)
1668 {
1669     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1670     struct rte_eth_dev_info dev_info;
1671
1672     if (dev->port_id < 0)
1673         return ENODEV;
1674
1675     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1676     rte_eth_dev_info_get(dev->port_id, &dev_info);
1677     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1678
1679     smap_add_format(args, "driver_name", "%s", dev_info.driver_name);
1680
1681     smap_add_format(args, "port_no", "%d", dev->port_id);
1682     smap_add_format(args, "numa_id", "%d", rte_eth_dev_socket_id(dev->port_id));
1683     smap_add_format(args, "driver_name", "%s", dev_info.driver_name);
1684     smap_add_format(args, "min_rx_bufsize", "%u", dev_info.min_rx_bufsize);
1685     smap_add_format(args, "max_rx_pktlen", "%u", dev_info.max_rx_pktlen);
1686     smap_add_format(args, "max_rx_queues", "%u", dev_info.max_rx_queues);
1687     smap_add_format(args, "max_tx_queues", "%u", dev_info.max_tx_queues);
1688     smap_add_format(args, "max_mac_addrs", "%u", dev_info.max_mac_addrs);
1689     smap_add_format(args, "max_hash_mac_addrs", "%u", dev_info.max_hash_mac_addrs);
1690     smap_add_format(args, "max_vfs", "%u", dev_info.max_vfs);
1691     smap_add_format(args, "max_vmdq_pools", "%u", dev_info.max_vmdq_pools);
1692
1693     if (dev_info.pci_dev) {
1694         smap_add_format(args, "pci-vendor_id", "0x%u",
1695                         dev_info.pci_dev->id.vendor_id);
1696         smap_add_format(args, "pci-device_id", "0x%x",
1697                         dev_info.pci_dev->id.device_id);
1698     }
1699
1700     return 0;
1701 }
1702
1703 static void
1704 netdev_dpdk_set_admin_state__(struct netdev_dpdk *dev, bool admin_state)
1705     OVS_REQUIRES(dev->mutex)
1706 {
1707     enum netdev_flags old_flags;
1708
1709     if (admin_state) {
1710         netdev_dpdk_update_flags__(dev, 0, NETDEV_UP, &old_flags);
1711     } else {
1712         netdev_dpdk_update_flags__(dev, NETDEV_UP, 0, &old_flags);
1713     }
1714 }
1715
1716 static void
1717 netdev_dpdk_set_admin_state(struct unixctl_conn *conn, int argc,
1718                             const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
1719 {
1720     bool up;
1721
1722     if (!strcasecmp(argv[argc - 1], "up")) {
1723         up = true;
1724     } else if ( !strcasecmp(argv[argc - 1], "down")) {
1725         up = false;
1726     } else {
1727         unixctl_command_reply_error(conn, "Invalid Admin State");
1728         return;
1729     }
1730
1731     if (argc > 2) {
1732         struct netdev *netdev = netdev_from_name(argv[1]);
1733         if (netdev && is_dpdk_class(netdev->netdev_class)) {
1734             struct netdev_dpdk *dpdk_dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1735
1736             ovs_mutex_lock(&dpdk_dev->mutex);
1737             netdev_dpdk_set_admin_state__(dpdk_dev, up);
1738             ovs_mutex_unlock(&dpdk_dev->mutex);
1739
1740             netdev_close(netdev);
1741         } else {
1742             unixctl_command_reply_error(conn, "Not a DPDK Interface");
1743             netdev_close(netdev);
1744             return;
1745         }
1746     } else {
1747         struct netdev_dpdk *netdev;
1748
1749         ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
1750         LIST_FOR_EACH (netdev, list_node, &dpdk_list) {
1751             ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
1752             netdev_dpdk_set_admin_state__(netdev, up);
1753             ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
1754         }
1755         ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
1756     }
1757     unixctl_command_reply(conn, "OK");
1758 }
1759
1760 /*
1761  * Set virtqueue flags so that we do not receive interrupts.
1762  */
1763 static void
1764 set_irq_status(struct virtio_net *dev)
1765 {
1766     dev->virtqueue[VIRTIO_RXQ]->used->flags = VRING_USED_F_NO_NOTIFY;
1767     dev->virtqueue[VIRTIO_TXQ]->used->flags = VRING_USED_F_NO_NOTIFY;
1768 }
1769
1770 /*
1771  * A new virtio-net device is added to a vhost port.
1772  */
1773 static int
1774 new_device(struct virtio_net *dev)
1775 {
1776     struct netdev_dpdk *netdev;
1777     bool exists = false;
1778
1779     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
1780     /* Add device to the vhost port with the same name as that passed down. */
1781     LIST_FOR_EACH(netdev, list_node, &dpdk_list) {
1782         if (strncmp(dev->ifname, netdev->vhost_id, IF_NAME_SZ) == 0) {
1783             ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
1784             ovsrcu_set(&netdev->virtio_dev, dev);
1785             ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
1786             exists = true;
1787             dev->flags |= VIRTIO_DEV_RUNNING;
1788             /* Disable notifications. */
1789             set_irq_status(dev);
1790             break;
1791         }
1792     }
1793     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
1794
1795     if (!exists) {
1796         VLOG_INFO("vHost Device '%s' %"PRIu64" can't be added - name not "
1797                   "found", dev->ifname, dev->device_fh);
1798
1799         return -1;
1800     }
1801
1802     VLOG_INFO("vHost Device '%s' %"PRIu64" has been added", dev->ifname,
1803               dev->device_fh);
1804     return 0;
1805 }
1806
1807 /*
1808  * Remove a virtio-net device from the specific vhost port.  Use dev->remove
1809  * flag to stop any more packets from being sent or received to/from a VM and
1810  * ensure all currently queued packets have been sent/received before removing
1811  *  the device.
1812  */
1813 static void
1814 destroy_device(volatile struct virtio_net *dev)
1815 {
1816     struct netdev_dpdk *vhost_dev;
1817
1818     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
1819     LIST_FOR_EACH (vhost_dev, list_node, &dpdk_list) {
1820         if (netdev_dpdk_get_virtio(vhost_dev) == dev) {
1821
1822             ovs_mutex_lock(&vhost_dev->mutex);
1823             dev->flags &= ~VIRTIO_DEV_RUNNING;
1824             ovsrcu_set(&vhost_dev->virtio_dev, NULL);
1825             ovs_mutex_unlock(&vhost_dev->mutex);
1826
1827             /*
1828              * Wait for other threads to quiesce before
1829              * setting the virtio_dev to NULL.
1830              */
1831             ovsrcu_synchronize();
1832             /*
1833              * As call to ovsrcu_synchronize() will end the quiescent state,
1834              * put thread back into quiescent state before returning.
1835              */
1836             ovsrcu_quiesce_start();
1837         }
1838     }
1839     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
1840
1841     VLOG_INFO("vHost Device '%s' %"PRIu64" has been removed", dev->ifname,
1842               dev->device_fh);
1843 }
1844
1845 struct virtio_net *
1846 netdev_dpdk_get_virtio(const struct netdev_dpdk *dev)
1847 {
1848     return ovsrcu_get(struct virtio_net *, &dev->virtio_dev);
1849 }
1850
1851 /*
1852  * These callbacks allow virtio-net devices to be added to vhost ports when
1853  * configuration has been fully complete.
1854  */
1855 static const struct virtio_net_device_ops virtio_net_device_ops =
1856 {
1857     .new_device =  new_device,
1858     .destroy_device = destroy_device,
1859 };
1860
1861 static void *
1862 start_vhost_loop(void *dummy OVS_UNUSED)
1863 {
1864      pthread_detach(pthread_self());
1865      /* Put the cuse thread into quiescent state. */
1866      ovsrcu_quiesce_start();
1867      rte_vhost_driver_session_start();
1868      return NULL;
1869 }
1870
1871 static int
1872 dpdk_vhost_class_init(void)
1873 {
1874     rte_vhost_driver_callback_register(&virtio_net_device_ops);
1875     ovs_thread_create("vhost_thread", start_vhost_loop, NULL);
1876     return 0;
1877 }
1878
1879 static int
1880 dpdk_vhost_cuse_class_init(void)
1881 {
1882     int err = -1;
1883
1884
1885     /* Register CUSE device to handle IOCTLs.
1886      * Unless otherwise specified on the vswitchd command line, cuse_dev_name
1887      * is set to vhost-net.
1888      */
1889     err = rte_vhost_driver_register(cuse_dev_name);
1890
1891     if (err != 0) {
1892         VLOG_ERR("CUSE device setup failure.");
1893         return -1;
1894     }
1895
1896     dpdk_vhost_class_init();
1897     return 0;
1898 }
1899
1900 static int
1901 dpdk_vhost_user_class_init(void)
1902 {
1903     dpdk_vhost_class_init();
1904     return 0;
1905 }
1906
1907 static void
1908 dpdk_common_init(void)
1909 {
1910     unixctl_command_register("netdev-dpdk/set-admin-state",
1911                              "[netdev] up|down", 1, 2,
1912                              netdev_dpdk_set_admin_state, NULL);
1913
1914     ovs_thread_create("dpdk_watchdog", dpdk_watchdog, NULL);
1915 }
1916
1917 /* Client Rings */
1918
1919 static int
1920 dpdk_ring_create(const char dev_name[], unsigned int port_no,
1921                  unsigned int *eth_port_id)
1922 {
1923     struct dpdk_ring *ivshmem;
1924     char ring_name[10];
1925     int err;
1926
1927     ivshmem = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *ivshmem);
1928     if (ivshmem == NULL) {
1929         return ENOMEM;
1930     }
1931
1932     /* XXX: Add support for multiquque ring. */
1933     err = snprintf(ring_name, 10, "%s_tx", dev_name);
1934     if (err < 0) {
1935         return -err;
1936     }
1937
1938     /* Create single producer tx ring, netdev does explicit locking. */
1939     ivshmem->cring_tx = rte_ring_create(ring_name, DPDK_RING_SIZE, SOCKET0,
1940                                         RING_F_SP_ENQ);
1941     if (ivshmem->cring_tx == NULL) {
1942         rte_free(ivshmem);
1943         return ENOMEM;
1944     }
1945
1946     err = snprintf(ring_name, 10, "%s_rx", dev_name);
1947     if (err < 0) {
1948         return -err;
1949     }
1950
1951     /* Create single consumer rx ring, netdev does explicit locking. */
1952     ivshmem->cring_rx = rte_ring_create(ring_name, DPDK_RING_SIZE, SOCKET0,
1953                                         RING_F_SC_DEQ);
1954     if (ivshmem->cring_rx == NULL) {
1955         rte_free(ivshmem);
1956         return ENOMEM;
1957     }
1958
1959     err = rte_eth_from_rings(dev_name, &ivshmem->cring_rx, 1,
1960                              &ivshmem->cring_tx, 1, SOCKET0);
1961
1962     if (err < 0) {
1963         rte_free(ivshmem);
1964         return ENODEV;
1965     }
1966
1967     ivshmem->user_port_id = port_no;
1968     ivshmem->eth_port_id = rte_eth_dev_count() - 1;
1969     list_push_back(&dpdk_ring_list, &ivshmem->list_node);
1970
1971     *eth_port_id = ivshmem->eth_port_id;
1972     return 0;
1973 }
1974
1975 static int
1976 dpdk_ring_open(const char dev_name[], unsigned int *eth_port_id) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
1977 {
1978     struct dpdk_ring *ivshmem;
1979     unsigned int port_no;
1980     int err = 0;
1981
1982     /* Names always start with "dpdkr" */
1983     err = dpdk_dev_parse_name(dev_name, "dpdkr", &port_no);
1984     if (err) {
1985         return err;
1986     }
1987
1988     /* look through our list to find the device */
1989     LIST_FOR_EACH (ivshmem, list_node, &dpdk_ring_list) {
1990          if (ivshmem->user_port_id == port_no) {
1991             VLOG_INFO("Found dpdk ring device %s:", dev_name);
1992             *eth_port_id = ivshmem->eth_port_id; /* really all that is needed */
1993             return 0;
1994          }
1995     }
1996     /* Need to create the device rings */
1997     return dpdk_ring_create(dev_name, port_no, eth_port_id);
1998 }
1999
2000 static int
2001 netdev_dpdk_ring_send(struct netdev *netdev_, int qid,
2002                       struct dp_packet **pkts, int cnt, bool may_steal)
2003 {
2004     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
2005     unsigned i;
2006
2007     /* When using 'dpdkr' and sending to a DPDK ring, we want to ensure that the
2008      * rss hash field is clear. This is because the same mbuf may be modified by
2009      * the consumer of the ring and return into the datapath without recalculating
2010      * the RSS hash. */
2011     for (i = 0; i < cnt; i++) {
2012         dp_packet_rss_invalidate(pkts[i]);
2013     }
2014
2015     netdev_dpdk_send__(netdev, qid, pkts, cnt, may_steal);
2016     return 0;
2017 }
2018
2019 static int
2020 netdev_dpdk_ring_construct(struct netdev *netdev)
2021 {
2022     unsigned int port_no = 0;
2023     int err = 0;
2024
2025     if (rte_eal_init_ret) {
2026         return rte_eal_init_ret;
2027     }
2028
2029     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
2030
2031     err = dpdk_ring_open(netdev->name, &port_no);
2032     if (err) {
2033         goto unlock_dpdk;
2034     }
2035
2036     err = netdev_dpdk_init(netdev, port_no, DPDK_DEV_ETH);
2037
2038 unlock_dpdk:
2039     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
2040     return err;
2041 }
2042
2043 #define NETDEV_DPDK_CLASS(NAME, INIT, CONSTRUCT, DESTRUCT, MULTIQ, SEND, \
2044     GET_CARRIER, GET_STATS, GET_FEATURES, GET_STATUS, RXQ_RECV)          \
2045 {                                                             \
2046     NAME,                                                     \
2047     INIT,                       /* init */                    \
2048     NULL,                       /* netdev_dpdk_run */         \
2049     NULL,                       /* netdev_dpdk_wait */        \
2050                                                               \
2051     netdev_dpdk_alloc,                                        \
2052     CONSTRUCT,                                                \
2053     DESTRUCT,                                                 \
2054     netdev_dpdk_dealloc,                                      \
2055     netdev_dpdk_get_config,                                   \
2056     NULL,                       /* netdev_dpdk_set_config */  \
2057     NULL,                       /* get_tunnel_config */       \
2058     NULL,                       /* build header */            \
2059     NULL,                       /* push header */             \
2060     NULL,                       /* pop header */              \
2061     netdev_dpdk_get_numa_id,    /* get_numa_id */             \
2062     MULTIQ,                     /* set_multiq */              \
2063                                                               \
2064     SEND,                       /* send */                    \
2065     NULL,                       /* send_wait */               \
2066                                                               \
2067     netdev_dpdk_set_etheraddr,                                \
2068     netdev_dpdk_get_etheraddr,                                \
2069     netdev_dpdk_get_mtu,                                      \
2070     netdev_dpdk_set_mtu,                                      \
2071     netdev_dpdk_get_ifindex,                                  \
2072     GET_CARRIER,                                              \
2073     netdev_dpdk_get_carrier_resets,                           \
2074     netdev_dpdk_set_miimon,                                   \
2075     GET_STATS,                                                \
2076     GET_FEATURES,                                             \
2077     NULL,                       /* set_advertisements */      \
2078                                                               \
2079     NULL,                       /* set_policing */            \
2080     NULL,                       /* get_qos_types */           \
2081     NULL,                       /* get_qos_capabilities */    \
2082     NULL,                       /* get_qos */                 \
2083     NULL,                       /* set_qos */                 \
2084     NULL,                       /* get_queue */               \
2085     NULL,                       /* set_queue */               \
2086     NULL,                       /* delete_queue */            \
2087     NULL,                       /* get_queue_stats */         \
2088     NULL,                       /* queue_dump_start */        \
2089     NULL,                       /* queue_dump_next */         \
2090     NULL,                       /* queue_dump_done */         \
2091     NULL,                       /* dump_queue_stats */        \
2092                                                               \
2093     NULL,                       /* get_in4 */                 \
2094     NULL,                       /* set_in4 */                 \
2095     NULL,                       /* get_in6 */                 \
2096     NULL,                       /* add_router */              \
2097     NULL,                       /* get_next_hop */            \
2098     GET_STATUS,                                               \
2099     NULL,                       /* arp_lookup */              \
2100                                                               \
2101     netdev_dpdk_update_flags,                                 \
2102                                                               \
2103     netdev_dpdk_rxq_alloc,                                    \
2104     netdev_dpdk_rxq_construct,                                \
2105     netdev_dpdk_rxq_destruct,                                 \
2106     netdev_dpdk_rxq_dealloc,                                  \
2107     RXQ_RECV,                                                 \
2108     NULL,                       /* rx_wait */                 \
2109     NULL,                       /* rxq_drain */               \
2110 }
2111
2112 static int
2113 process_vhost_flags(char *flag, char *default_val, int size,
2114                     char **argv, char **new_val)
2115 {
2116     int changed = 0;
2117
2118     /* Depending on which version of vhost is in use, process the vhost-specific
2119      * flag if it is provided on the vswitchd command line, otherwise resort to
2120      * a default value.
2121      *
2122      * For vhost-user: Process "-vhost_sock_dir" to set the custom location of
2123      * the vhost-user socket(s).
2124      * For vhost-cuse: Process "-cuse_dev_name" to set the custom name of the
2125      * vhost-cuse character device.
2126      */
2127     if (!strcmp(argv[1], flag) && (strlen(argv[2]) <= size)) {
2128         changed = 1;
2129         *new_val = strdup(argv[2]);
2130         VLOG_INFO("User-provided %s in use: %s", flag, *new_val);
2131     } else {
2132         VLOG_INFO("No %s provided - defaulting to %s", flag, default_val);
2133         *new_val = default_val;
2134     }
2135
2136     return changed;
2137 }
2138
2139 int
2140 dpdk_init(int argc, char **argv)
2141 {
2142     int result;
2143     int base = 0;
2144     char *pragram_name = argv[0];
2145
2146     if (argc < 2 || strcmp(argv[1], "--dpdk"))
2147         return 0;
2148
2149     /* Remove the --dpdk argument from arg list.*/
2150     argc--;
2151     argv++;
2152
2153     /* Reject --user option */
2154     int i;
2155     for (i = 0; i < argc; i++) {
2156         if (!strcmp(argv[i], "--user")) {
2157             VLOG_ERR("Can not mix --dpdk and --user options, aborting.");
2158         }
2159     }
2160
2161 #ifdef VHOST_CUSE
2162     if (process_vhost_flags("-cuse_dev_name", strdup("vhost-net"),
2163                             PATH_MAX, argv, &cuse_dev_name)) {
2164 #else
2165     if (process_vhost_flags("-vhost_sock_dir", strdup(ovs_rundir()),
2166                             NAME_MAX, argv, &vhost_sock_dir)) {
2167         struct stat s;
2168         int err;
2169
2170         err = stat(vhost_sock_dir, &s);
2171         if (err) {
2172             VLOG_ERR("vHostUser socket DIR '%s' does not exist.",
2173                      vhost_sock_dir);
2174             return err;
2175         }
2176 #endif
2177         /* Remove the vhost flag configuration parameters from the argument
2178          * list, so that the correct elements are passed to the DPDK
2179          * initialization function
2180          */
2181         argc -= 2;
2182         argv += 2;    /* Increment by two to bypass the vhost flag arguments */
2183         base = 2;
2184     }
2185
2186     /* Keep the program name argument as this is needed for call to
2187      * rte_eal_init()
2188      */
2189     argv[0] = pragram_name;
2190
2191     /* Make sure things are initialized ... */
2192     result = rte_eal_init(argc, argv);
2193     if (result < 0) {
2194         ovs_abort(result, "Cannot init EAL");
2195     }
2196
2197     rte_memzone_dump(stdout);
2198     rte_eal_init_ret = 0;
2199
2200     if (argc > result) {
2201         argv[result] = argv[0];
2202     }
2203
2204     /* We are called from the main thread here */
2205     RTE_PER_LCORE(_lcore_id) = NON_PMD_CORE_ID;
2206
2207     return result + 1 + base;
2208 }
2209
2210 static const struct netdev_class dpdk_class =
2211     NETDEV_DPDK_CLASS(
2212         "dpdk",
2213         NULL,
2214         netdev_dpdk_construct,
2215         netdev_dpdk_destruct,
2216         netdev_dpdk_set_multiq,
2217         netdev_dpdk_eth_send,
2218         netdev_dpdk_get_carrier,
2219         netdev_dpdk_get_stats,
2220         netdev_dpdk_get_features,
2221         netdev_dpdk_get_status,
2222         netdev_dpdk_rxq_recv);
2223
2224 static const struct netdev_class dpdk_ring_class =
2225     NETDEV_DPDK_CLASS(
2226         "dpdkr",
2227         NULL,
2228         netdev_dpdk_ring_construct,
2229         netdev_dpdk_destruct,
2230         netdev_dpdk_set_multiq,
2231         netdev_dpdk_ring_send,
2232         netdev_dpdk_get_carrier,
2233         netdev_dpdk_get_stats,
2234         netdev_dpdk_get_features,
2235         netdev_dpdk_get_status,
2236         netdev_dpdk_rxq_recv);
2237
2238 static const struct netdev_class OVS_UNUSED dpdk_vhost_cuse_class =
2239     NETDEV_DPDK_CLASS(
2240         "dpdkvhostcuse",
2241         dpdk_vhost_cuse_class_init,
2242         netdev_dpdk_vhost_cuse_construct,
2243         netdev_dpdk_vhost_destruct,
2244         netdev_dpdk_vhost_set_multiq,
2245         netdev_dpdk_vhost_send,
2246         netdev_dpdk_vhost_get_carrier,
2247         netdev_dpdk_vhost_get_stats,
2248         NULL,
2249         NULL,
2250         netdev_dpdk_vhost_rxq_recv);
2251
2252 static const struct netdev_class OVS_UNUSED dpdk_vhost_user_class =
2253     NETDEV_DPDK_CLASS(
2254         "dpdkvhostuser",
2255         dpdk_vhost_user_class_init,
2256         netdev_dpdk_vhost_user_construct,
2257         netdev_dpdk_vhost_destruct,
2258         netdev_dpdk_vhost_set_multiq,
2259         netdev_dpdk_vhost_send,
2260         netdev_dpdk_vhost_get_carrier,
2261         netdev_dpdk_vhost_get_stats,
2262         NULL,
2263         NULL,
2264         netdev_dpdk_vhost_rxq_recv);
2265
2266 void
2267 netdev_dpdk_register(void)
2268 {
2269     static struct ovsthread_once once = OVSTHREAD_ONCE_INITIALIZER;
2270
2271     if (rte_eal_init_ret) {
2272         return;
2273     }
2274
2275     if (ovsthread_once_start(&once)) {
2276         dpdk_common_init();
2277         netdev_register_provider(&dpdk_class);
2278         netdev_register_provider(&dpdk_ring_class);
2279 #ifdef VHOST_CUSE
2280         netdev_register_provider(&dpdk_vhost_cuse_class);
2281 #else
2282         netdev_register_provider(&dpdk_vhost_user_class);
2283 #endif
2284         ovsthread_once_done(&once);
2285     }
2286 }
2287
2288 int
2289 pmd_thread_setaffinity_cpu(unsigned cpu)
2290 {
2291     cpu_set_t cpuset;
2292     int err;
2293
2294     CPU_ZERO(&cpuset);
2295     CPU_SET(cpu, &cpuset);
2296     err = pthread_setaffinity_np(pthread_self(), sizeof(cpu_set_t), &cpuset);
2297     if (err) {
2298         VLOG_ERR("Thread affinity error %d",err);
2299         return err;
2300     }
2301     /* NON_PMD_CORE_ID is reserved for use by non pmd threads. */
2302     ovs_assert(cpu != NON_PMD_CORE_ID);
2303     RTE_PER_LCORE(_lcore_id) = cpu;
2304
2305     return 0;
2306 }
2307
2308 static bool
2309 thread_is_pmd(void)
2310 {
2311     return rte_lcore_id() != NON_PMD_CORE_ID;
2312 }