lib/netdev-dpdk.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2014 Nicira, Inc.
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at:
   7  *
   8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  */
  16
  17 #include <config.h>
  18
  19 #include <stdio.h>
  20 #include <string.h>
  21 #include <signal.h>
  22 #include <stdlib.h>
  23 #include <pthread.h>
  24 #include <config.h>
  25 #include <errno.h>
  26 #include <sched.h>
  27 #include <stdlib.h>
  28 #include <unistd.h>
  29 #include <stdio.h>
  30
  31 #include "dpif-netdev.h"
  32 #include "list.h"
  33 #include "netdev-dpdk.h"
  34 #include "netdev-provider.h"
  35 #include "netdev-vport.h"
  36 #include "odp-util.h"
  37 #include "ofp-print.h"
  38 #include "ofpbuf.h"
  39 #include "ovs-thread.h"
  40 #include "ovs-rcu.h"
  41 #include "packet-dpif.h"
  42 #include "packets.h"
  43 #include "shash.h"
  44 #include "sset.h"
  45 #include "unaligned.h"
  46 #include "timeval.h"
  47 #include "unixctl.h"
  48 #include "vlog.h"
  49
  50 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(dpdk);
  51 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
  52
  53 #define DPDK_PORT_WATCHDOG_INTERVAL 5
  54
  55 #define OVS_CACHE_LINE_SIZE CACHE_LINE_SIZE
  56 #define OVS_VPORT_DPDK "ovs_dpdk"
  57
  58 /*
  59  * need to reserve tons of extra space in the mbufs so we can align the
  60  * DMA addresses to 4KB.
  61  */
  62
  63 #define MTU_TO_MAX_LEN(mtu)  ((mtu) + ETHER_HDR_LEN + ETHER_CRC_LEN)
  64 #define MBUF_SIZE(mtu)       (MTU_TO_MAX_LEN(mtu) + (512) + \
  65                              sizeof(struct rte_mbuf) + RTE_PKTMBUF_HEADROOM)
  66
  67 /* XXX: mempool size should be based on system resources. */
  68 #define NB_MBUF              (4096 * 64)
  69 #define MP_CACHE_SZ          (256 * 2)
  70 #define SOCKET0              0
  71
  72 #define NON_PMD_THREAD_TX_QUEUE 0
  73
  74 #define NIC_PORT_RX_Q_SIZE 2048  /* Size of Physical NIC RX Queue, Max (n+32<=4096)*/
  75 #define NIC_PORT_TX_Q_SIZE 2048  /* Size of Physical NIC TX Queue, Max (n+32<=4096)*/
  76
  77 /* XXX: Needs per NIC value for these constants. */
  78 #define RX_PTHRESH 32 /* Default values of RX prefetch threshold reg. */
  79 #define RX_HTHRESH 32 /* Default values of RX host threshold reg. */
  80 #define RX_WTHRESH 16 /* Default values of RX write-back threshold reg. */
  81
  82 #define TX_PTHRESH 36 /* Default values of TX prefetch threshold reg. */
  83 #define TX_HTHRESH 0  /* Default values of TX host threshold reg. */
  84 #define TX_WTHRESH 0  /* Default values of TX write-back threshold reg. */
  85
  86 static const struct rte_eth_conf port_conf = {
  87     .rxmode = {
  88         .mq_mode = ETH_MQ_RX_RSS,
  89         .split_hdr_size = 0,
  90         .header_split   = 0, /* Header Split disabled */
  91         .hw_ip_checksum = 0, /* IP checksum offload disabled */
  92         .hw_vlan_filter = 0, /* VLAN filtering disabled */
  93         .jumbo_frame    = 0, /* Jumbo Frame Support disabled */
  94         .hw_strip_crc   = 0,
  95     },
  96     .rx_adv_conf = {
  97         .rss_conf = {
  98             .rss_key = NULL,
  99             .rss_hf = ETH_RSS_IPV4_TCP | ETH_RSS_IPV4 | ETH_RSS_IPV6
 100                     | ETH_RSS_IPV4_UDP | ETH_RSS_IPV6_TCP | ETH_RSS_IPV6_UDP,
 101         },
 102     },
 103     .txmode = {
 104         .mq_mode = ETH_MQ_TX_NONE,
 105     },
 106 };
 107
 108 static const struct rte_eth_rxconf rx_conf = {
 109     .rx_thresh = {
 110         .pthresh = RX_PTHRESH,
 111         .hthresh = RX_HTHRESH,
 112         .wthresh = RX_WTHRESH,
 113     },
 114 };
 115
 116 static const struct rte_eth_txconf tx_conf = {
 117     .tx_thresh = {
 118         .pthresh = TX_PTHRESH,
 119         .hthresh = TX_HTHRESH,
 120         .wthresh = TX_WTHRESH,
 121     },
 122     .tx_free_thresh = 0,
 123     .tx_rs_thresh = 0,
 124     .txq_flags = ETH_TXQ_FLAGS_NOMULTSEGS|ETH_TXQ_FLAGS_NOOFFLOADS,
 125 };
 126
 127 enum { MAX_RX_QUEUE_LEN = 192 };
 128 enum { MAX_TX_QUEUE_LEN = 384 };
 129 enum { DPDK_RING_SIZE = 256 };
 130 BUILD_ASSERT_DECL(IS_POW2(DPDK_RING_SIZE));
 131 enum { DRAIN_TSC = 200000ULL };
 132
 133 static int rte_eal_init_ret = ENODEV;
 134
 135 static struct ovs_mutex dpdk_mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
 136
 137 /* Contains all 'struct dpdk_dev's. */
 138 static struct list dpdk_list OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex)
 139     = LIST_INITIALIZER(&dpdk_list);
 140
 141 static struct list dpdk_mp_list OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex)
 142     = LIST_INITIALIZER(&dpdk_mp_list);
 143
 144 /* This mutex must be used by non pmd threads when allocating or freeing
 145  * mbufs through mempools. Since dpdk_queue_pkts() and dpdk_queue_flush() may
 146  * use mempools, a non pmd thread should hold this mutex while calling them */
 147 struct ovs_mutex nonpmd_mempool_mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
 148
 149 struct dpdk_mp {
 150     struct rte_mempool *mp;
 151     int mtu;
 152     int socket_id;
 153     int refcount;
 154     struct list list_node OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex);
 155 };
 156
 157 struct dpdk_tx_queue {
 158     rte_spinlock_t tx_lock;
 159     int count;
 160     uint64_t tsc;
 161     struct rte_mbuf *burst_pkts[MAX_TX_QUEUE_LEN];
 162 };
 163
 164 /* dpdk has no way to remove dpdk ring ethernet devices
 165    so we have to keep them around once they've been created
 166 */
 167
 168 static struct list dpdk_ring_list OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex)
 169     = LIST_INITIALIZER(&dpdk_ring_list);
 170
 171 struct dpdk_ring {
 172     /* For the client rings */
 173     struct rte_ring *cring_tx;
 174     struct rte_ring *cring_rx;
 175     int user_port_id; /* User given port no, parsed from port name */
 176     int eth_port_id; /* ethernet device port id */
 177     struct list list_node OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex);
 178 };
 179
 180 struct netdev_dpdk {
 181     struct netdev up;
 182     int port_id;
 183     int max_packet_len;
 184
 185     struct dpdk_tx_queue tx_q[NR_QUEUE];
 186
 187     struct ovs_mutex mutex OVS_ACQ_AFTER(dpdk_mutex);
 188
 189     struct dpdk_mp *dpdk_mp;
 190     int mtu;
 191     int socket_id;
 192     int buf_size;
 193     struct netdev_stats stats;
 194
 195     uint8_t hwaddr[ETH_ADDR_LEN];
 196     enum netdev_flags flags;
 197
 198     struct rte_eth_link link;
 199     int link_reset_cnt;
 200
 201     /* In dpdk_list. */
 202     struct list list_node OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex);
 203 };
 204
 205 struct netdev_rxq_dpdk {
 206     struct netdev_rxq up;
 207     int port_id;
 208 };
 209
 210 static bool thread_is_pmd(void);
 211
 212 static int netdev_dpdk_construct(struct netdev *);
 213
 214 static bool
 215 is_dpdk_class(const struct netdev_class *class)
 216 {
 217     return class->construct == netdev_dpdk_construct;
 218 }
 219
 220 /* XXX: use dpdk malloc for entire OVS. infact huge page shld be used
 221  * for all other sengments data, bss and text. */
 222
 223 static void *
 224 dpdk_rte_mzalloc(size_t sz)
 225 {
 226     void *ptr;
 227
 228     ptr = rte_zmalloc(OVS_VPORT_DPDK, sz, OVS_CACHE_LINE_SIZE);
 229     if (ptr == NULL) {
 230         out_of_memory();
 231     }
 232     return ptr;
 233 }
 234
 235 /* XXX this function should be called only by pmd threads (or by non pmd
 236  * threads holding the nonpmd_mempool_mutex) */
 237 void
 238 free_dpdk_buf(struct dpif_packet *p)
 239 {
 240     struct rte_mbuf *pkt = (struct rte_mbuf *) p;
 241
 242     rte_pktmbuf_free_seg(pkt);
 243 }
 244
 245 static void
 246 __rte_pktmbuf_init(struct rte_mempool *mp,
 247                    void *opaque_arg OVS_UNUSED,
 248                    void *_m,
 249                    unsigned i OVS_UNUSED)
 250 {
 251     struct rte_mbuf *m = _m;
 252     uint32_t buf_len = mp->elt_size - sizeof(struct dpif_packet);
 253
 254     RTE_MBUF_ASSERT(mp->elt_size >= sizeof(struct dpif_packet));
 255
 256     memset(m, 0, mp->elt_size);
 257
 258     /* start of buffer is just after mbuf structure */
 259     m->buf_addr = (char *)m + sizeof(struct dpif_packet);
 260     m->buf_physaddr = rte_mempool_virt2phy(mp, m) +
 261                     sizeof(struct dpif_packet);
 262     m->buf_len = (uint16_t)buf_len;
 263
 264     /* keep some headroom between start of buffer and data */
 265     m->pkt.data = (char*) m->buf_addr + RTE_MIN(RTE_PKTMBUF_HEADROOM, m->buf_len);
 266
 267     /* init some constant fields */
 268     m->type = RTE_MBUF_PKT;
 269     m->pool = mp;
 270     m->pkt.nb_segs = 1;
 271     m->pkt.in_port = 0xff;
 272 }
 273
 274 static void
 275 ovs_rte_pktmbuf_init(struct rte_mempool *mp,
 276                      void *opaque_arg OVS_UNUSED,
 277                      void *_m,
 278                      unsigned i OVS_UNUSED)
 279 {
 280     struct rte_mbuf *m = _m;
 281
 282     __rte_pktmbuf_init(mp, opaque_arg, _m, i);
 283
 284     ofpbuf_init_dpdk((struct ofpbuf *) m, m->buf_len);
 285 }
 286
 287 static struct dpdk_mp *
 288 dpdk_mp_get(int socket_id, int mtu) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 289 {
 290     struct dpdk_mp *dmp = NULL;
 291     char mp_name[RTE_MEMPOOL_NAMESIZE];
 292
 293     LIST_FOR_EACH (dmp, list_node, &dpdk_mp_list) {
 294         if (dmp->socket_id == socket_id && dmp->mtu == mtu) {
 295             dmp->refcount++;
 296             return dmp;
 297         }
 298     }
 299
 300     dmp = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *dmp);
 301     dmp->socket_id = socket_id;
 302     dmp->mtu = mtu;
 303     dmp->refcount = 1;
 304
 305     if (snprintf(mp_name, RTE_MEMPOOL_NAMESIZE, "ovs_mp_%d_%d", dmp->mtu,
 306                  dmp->socket_id) < 0) {
 307         return NULL;
 308     }
 309
 310     dmp->mp = rte_mempool_create(mp_name, NB_MBUF, MBUF_SIZE(mtu),
 311                                  MP_CACHE_SZ,
 312                                  sizeof(struct rte_pktmbuf_pool_private),
 313                                  rte_pktmbuf_pool_init, NULL,
 314                                  ovs_rte_pktmbuf_init, NULL,
 315                                  socket_id, 0);
 316
 317     if (dmp->mp == NULL) {
 318         return NULL;
 319     }
 320
 321     list_push_back(&dpdk_mp_list, &dmp->list_node);
 322     return dmp;
 323 }
 324
 325 static void
 326 dpdk_mp_put(struct dpdk_mp *dmp)
 327 {
 328
 329     if (!dmp) {
 330         return;
 331     }
 332
 333     dmp->refcount--;
 334     ovs_assert(dmp->refcount >= 0);
 335
 336 #if 0
 337     /* I could not find any API to destroy mp. */
 338     if (dmp->refcount == 0) {
 339         list_delete(dmp->list_node);
 340         /* destroy mp-pool. */
 341     }
 342 #endif
 343 }
 344
 345 static void
 346 check_link_status(struct netdev_dpdk *dev)
 347 {
 348     struct rte_eth_link link;
 349
 350     rte_eth_link_get_nowait(dev->port_id, &link);
 351
 352     if (dev->link.link_status != link.link_status) {
 353         netdev_change_seq_changed(&dev->up);
 354
 355         dev->link_reset_cnt++;
 356         dev->link = link;
 357         if (dev->link.link_status) {
 358             VLOG_DBG_RL(&rl, "Port %d Link Up - speed %u Mbps - %s",
 359                         dev->port_id, (unsigned)dev->link.link_speed,
 360                         (dev->link.link_duplex == ETH_LINK_FULL_DUPLEX) ?
 361                          ("full-duplex") : ("half-duplex"));
 362         } else {
 363             VLOG_DBG_RL(&rl, "Port %d Link Down", dev->port_id);
 364         }
 365     }
 366 }
 367
 368 static void *
 369 dpdk_watchdog(void *dummy OVS_UNUSED)
 370 {
 371     struct netdev_dpdk *dev;
 372
 373     pthread_detach(pthread_self());
 374
 375     for (;;) {
 376         ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 377         LIST_FOR_EACH (dev, list_node, &dpdk_list) {
 378             ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 379             check_link_status(dev);
 380             ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 381         }
 382         ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 383         xsleep(DPDK_PORT_WATCHDOG_INTERVAL);
 384     }
 385
 386     return NULL;
 387 }
 388
 389 static int
 390 dpdk_eth_dev_init(struct netdev_dpdk *dev) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 391 {
 392     struct rte_pktmbuf_pool_private *mbp_priv;
 393     struct ether_addr eth_addr;
 394     int diag;
 395     int i;
 396
 397     if (dev->port_id < 0 || dev->port_id >= rte_eth_dev_count()) {
 398         return ENODEV;
 399     }
 400
 401     diag = rte_eth_dev_configure(dev->port_id, dev->up.n_rxq, dev->up.n_txq,
 402                                  &port_conf);
 403     if (diag) {
 404         VLOG_ERR("eth dev config error %d",diag);
 405         return -diag;
 406     }
 407
 408     for (i = 0; i < dev->up.n_txq; i++) {
 409         diag = rte_eth_tx_queue_setup(dev->port_id, i, NIC_PORT_TX_Q_SIZE,
 410                                       dev->socket_id, &tx_conf);
 411         if (diag) {
 412             VLOG_ERR("eth dev tx queue setup error %d",diag);
 413             return -diag;
 414         }
 415     }
 416
 417     for (i = 0; i < dev->up.n_rxq; i++) {
 418         diag = rte_eth_rx_queue_setup(dev->port_id, i, NIC_PORT_RX_Q_SIZE,
 419                                       dev->socket_id,
 420                                       &rx_conf, dev->dpdk_mp->mp);
 421         if (diag) {
 422             VLOG_ERR("eth dev rx queue setup error %d",diag);
 423             return -diag;
 424         }
 425     }
 426
 427     diag = rte_eth_dev_start(dev->port_id);
 428     if (diag) {
 429         VLOG_ERR("eth dev start error %d",diag);
 430         return -diag;
 431     }
 432
 433     rte_eth_promiscuous_enable(dev->port_id);
 434     rte_eth_allmulticast_enable(dev->port_id);
 435
 436     memset(&eth_addr, 0x0, sizeof(eth_addr));
 437     rte_eth_macaddr_get(dev->port_id, &eth_addr);
 438     VLOG_INFO_RL(&rl, "Port %d: "ETH_ADDR_FMT"",
 439                     dev->port_id, ETH_ADDR_ARGS(eth_addr.addr_bytes));
 440
 441     memcpy(dev->hwaddr, eth_addr.addr_bytes, ETH_ADDR_LEN);
 442     rte_eth_link_get_nowait(dev->port_id, &dev->link);
 443
 444     mbp_priv = rte_mempool_get_priv(dev->dpdk_mp->mp);
 445     dev->buf_size = mbp_priv->mbuf_data_room_size - RTE_PKTMBUF_HEADROOM;
 446
 447     dev->flags = NETDEV_UP | NETDEV_PROMISC;
 448     return 0;
 449 }
 450
 451 static struct netdev_dpdk *
 452 netdev_dpdk_cast(const struct netdev *netdev)
 453 {
 454     return CONTAINER_OF(netdev, struct netdev_dpdk, up);
 455 }
 456
 457 static struct netdev *
 458 netdev_dpdk_alloc(void)
 459 {
 460     struct netdev_dpdk *netdev = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *netdev);
 461     return &netdev->up;
 462 }
 463
 464 static int
 465 netdev_dpdk_init(struct netdev *netdev_, unsigned int port_no) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 466 {
 467     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 468     int err = 0;
 469     int i;
 470
 471     ovs_mutex_init(&netdev->mutex);
 472
 473     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 474
 475     for (i = 0; i < NR_QUEUE; i++) {
 476         rte_spinlock_init(&netdev->tx_q[i].tx_lock);
 477     }
 478
 479     netdev->port_id = port_no;
 480
 481     netdev->flags = 0;
 482     netdev->mtu = ETHER_MTU;
 483     netdev->max_packet_len = MTU_TO_MAX_LEN(netdev->mtu);
 484
 485     /* XXX: need to discover device node at run time. */
 486     netdev->socket_id = SOCKET0;
 487
 488     netdev->dpdk_mp = dpdk_mp_get(netdev->socket_id, netdev->mtu);
 489     if (!netdev->dpdk_mp) {
 490         err = ENOMEM;
 491         goto unlock;
 492     }
 493
 494     netdev_->n_txq = NR_QUEUE;
 495     netdev_->n_rxq = NR_QUEUE;
 496     err = dpdk_eth_dev_init(netdev);
 497     if (err) {
 498         goto unlock;
 499     }
 500
 501     list_push_back(&dpdk_list, &netdev->list_node);
 502
 503 unlock:
 504     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 505     return err;
 506 }
 507
 508 static int
 509 dpdk_dev_parse_name(const char dev_name[], const char prefix[],
 510                     unsigned int *port_no)
 511 {
 512     const char *cport;
 513
 514     if (strncmp(dev_name, prefix, strlen(prefix))) {
 515         return ENODEV;
 516     }
 517
 518     cport = dev_name + strlen(prefix);
 519     *port_no = strtol(cport, 0, 0); /* string must be null terminated */
 520     return 0;
 521 }
 522
 523 static int
 524 netdev_dpdk_construct(struct netdev *netdev)
 525 {
 526     unsigned int port_no;
 527     int err;
 528
 529     if (rte_eal_init_ret) {
 530         return rte_eal_init_ret;
 531     }
 532
 533     /* Names always start with "dpdk" */
 534     err = dpdk_dev_parse_name(netdev->name, "dpdk", &port_no);
 535     if (err) {
 536         return err;
 537     }
 538
 539     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 540     err = netdev_dpdk_init(netdev, port_no);
 541     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 542     return err;
 543 }
 544
 545 static void
 546 netdev_dpdk_destruct(struct netdev *netdev_)
 547 {
 548     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 549
 550     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 551     rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
 552     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 553
 554     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 555     list_remove(&dev->list_node);
 556     dpdk_mp_put(dev->dpdk_mp);
 557     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 558
 559     ovs_mutex_destroy(&dev->mutex);
 560 }
 561
 562 static void
 563 netdev_dpdk_dealloc(struct netdev *netdev_)
 564 {
 565     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 566
 567     rte_free(netdev);
 568 }
 569
 570 static int
 571 netdev_dpdk_get_config(const struct netdev *netdev_, struct smap *args)
 572 {
 573     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 574
 575     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 576
 577     /* XXX: Allow to configure number of queues. */
 578     smap_add_format(args, "configured_rx_queues", "%u", netdev_->n_rxq);
 579     smap_add_format(args, "configured_tx_queues", "%u", netdev_->n_rxq);
 580     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 581
 582     return 0;
 583 }
 584
 585 static int
 586 netdev_dpdk_get_numa_id(const struct netdev *netdev_)
 587 {
 588     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 589
 590     return netdev->socket_id;
 591 }
 592
 593 /* Sets the number of tx queues and rx queues for the dpdk interface.
 594  * If the configuration fails, do not try restoring its old configuration
 595  * and just returns the error. */
 596 static int
 597 netdev_dpdk_set_multiq(struct netdev *netdev_, unsigned int n_txq,
 598                        unsigned int n_rxq)
 599 {
 600     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 601     int err = 0;
 602
 603     if (netdev->up.n_txq == n_txq && netdev->up.n_rxq == n_rxq) {
 604         return err;
 605     }
 606
 607     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 608     rte_eth_dev_stop(netdev->port_id);
 609     netdev->up.n_txq = n_txq;
 610     netdev->up.n_rxq = n_rxq;
 611     err = dpdk_eth_dev_init(netdev);
 612     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 613
 614     return err;
 615 }
 616
 617 static struct netdev_rxq *
 618 netdev_dpdk_rxq_alloc(void)
 619 {
 620     struct netdev_rxq_dpdk *rx = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *rx);
 621
 622     return &rx->up;
 623 }
 624
 625 static struct netdev_rxq_dpdk *
 626 netdev_rxq_dpdk_cast(const struct netdev_rxq *rx)
 627 {
 628     return CONTAINER_OF(rx, struct netdev_rxq_dpdk, up);
 629 }
 630
 631 static int
 632 netdev_dpdk_rxq_construct(struct netdev_rxq *rxq_)
 633 {
 634     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
 635     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(rx->up.netdev);
 636
 637     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 638     rx->port_id = netdev->port_id;
 639     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 640
 641     return 0;
 642 }
 643
 644 static void
 645 netdev_dpdk_rxq_destruct(struct netdev_rxq *rxq_ OVS_UNUSED)
 646 {
 647 }
 648
 649 static void
 650 netdev_dpdk_rxq_dealloc(struct netdev_rxq *rxq_)
 651 {
 652     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
 653
 654     rte_free(rx);
 655 }
 656
 657 static inline void
 658 dpdk_queue_flush__(struct netdev_dpdk *dev, int qid)
 659 {
 660     struct dpdk_tx_queue *txq = &dev->tx_q[qid];
 661     uint32_t nb_tx = 0;
 662
 663     while (nb_tx != txq->count) {
 664         uint32_t ret;
 665
 666         ret = rte_eth_tx_burst(dev->port_id, qid, txq->burst_pkts + nb_tx,
 667                                txq->count - nb_tx);
 668         if (!ret) {
 669             break;
 670         }
 671
 672         nb_tx += ret;
 673     }
 674
 675     if (OVS_UNLIKELY(nb_tx != txq->count)) {
 676         /* free buffers, which we couldn't transmit, one at a time (each
 677          * packet could come from a different mempool) */
 678         int i;
 679
 680         for (i = nb_tx; i < txq->count; i++) {
 681             rte_pktmbuf_free_seg(txq->burst_pkts[i]);
 682         }
 683         ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 684         dev->stats.tx_dropped += txq->count-nb_tx;
 685         ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 686     }
 687
 688     txq->count = 0;
 689     txq->tsc = rte_get_timer_cycles();
 690 }
 691
 692 static inline void
 693 dpdk_queue_flush(struct netdev_dpdk *dev, int qid)
 694 {
 695     struct dpdk_tx_queue *txq = &dev->tx_q[qid];
 696
 697     if (txq->count == 0) {
 698         return;
 699     }
 700     rte_spinlock_lock(&txq->tx_lock);
 701     dpdk_queue_flush__(dev, qid);
 702     rte_spinlock_unlock(&txq->tx_lock);
 703 }
 704
 705 static int
 706 netdev_dpdk_rxq_recv(struct netdev_rxq *rxq_, struct dpif_packet **packets,
 707                      int *c)
 708 {
 709     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
 710     struct netdev *netdev = rx->up.netdev;
 711     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 712     int nb_rx;
 713
 714     /* There is only one tx queue for this core.  Do not flush other
 715      * queueus. */
 716     if (rxq_->queue_id == rte_lcore_id()) {
 717         dpdk_queue_flush(dev, rxq_->queue_id);
 718     }
 719
 720     nb_rx = rte_eth_rx_burst(rx->port_id, rxq_->queue_id,
 721                              (struct rte_mbuf **) packets,
 722                              MIN((int)NETDEV_MAX_RX_BATCH,
 723                                  (int)MAX_RX_QUEUE_LEN));
 724     if (!nb_rx) {
 725         return EAGAIN;
 726     }
 727
 728     *c = nb_rx;
 729
 730     return 0;
 731 }
 732
 733 inline static void
 734 dpdk_queue_pkts(struct netdev_dpdk *dev, int qid,
 735                struct rte_mbuf **pkts, int cnt)
 736 {
 737     struct dpdk_tx_queue *txq = &dev->tx_q[qid];
 738     uint64_t diff_tsc;
 739
 740     int i = 0;
 741
 742     rte_spinlock_lock(&txq->tx_lock);
 743     while (i < cnt) {
 744         int freeslots = MAX_TX_QUEUE_LEN - txq->count;
 745         int tocopy = MIN(freeslots, cnt-i);
 746
 747         memcpy(&txq->burst_pkts[txq->count], &pkts[i],
 748                tocopy * sizeof (struct rte_mbuf *));
 749
 750         txq->count += tocopy;
 751         i += tocopy;
 752
 753         if (txq->count == MAX_TX_QUEUE_LEN) {
 754             dpdk_queue_flush__(dev, qid);
 755         }
 756         diff_tsc = rte_get_timer_cycles() - txq->tsc;
 757         if (diff_tsc >= DRAIN_TSC) {
 758             dpdk_queue_flush__(dev, qid);
 759         }
 760     }
 761     rte_spinlock_unlock(&txq->tx_lock);
 762 }
 763
 764 /* Tx function. Transmit packets indefinitely */
 765 static void
 766 dpdk_do_tx_copy(struct netdev *netdev, struct dpif_packet ** pkts, int cnt)
 767     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
 768 {
 769     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 770     struct rte_mbuf *mbufs[cnt];
 771     int dropped = 0;
 772     int newcnt = 0;
 773     int i;
 774
 775     /* If we are on a non pmd thread we have to use the mempool mutex, because
 776      * every non pmd thread shares the same mempool cache */
 777
 778     if (!thread_is_pmd()) {
 779         ovs_mutex_lock(&nonpmd_mempool_mutex);
 780     }
 781
 782     for (i = 0; i < cnt; i++) {
 783         int size = ofpbuf_size(&pkts[i]->ofpbuf);
 784
 785         if (OVS_UNLIKELY(size > dev->max_packet_len)) {
 786             VLOG_WARN_RL(&rl, "Too big size %d max_packet_len %d",
 787                          (int)size , dev->max_packet_len);
 788
 789             dropped++;
 790             continue;
 791         }
 792
 793         mbufs[newcnt] = rte_pktmbuf_alloc(dev->dpdk_mp->mp);
 794
 795         if (!mbufs[newcnt]) {
 796             dropped += cnt - i;
 797             break;
 798         }
 799
 800         /* We have to do a copy for now */
 801         memcpy(mbufs[newcnt]->pkt.data, ofpbuf_data(&pkts[i]->ofpbuf), size);
 802
 803         rte_pktmbuf_data_len(mbufs[newcnt]) = size;
 804         rte_pktmbuf_pkt_len(mbufs[newcnt]) = size;
 805
 806         newcnt++;
 807     }
 808
 809     if (OVS_UNLIKELY(dropped)) {
 810         ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 811         dev->stats.tx_dropped += dropped;
 812         ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 813     }
 814
 815     dpdk_queue_pkts(dev, NON_PMD_THREAD_TX_QUEUE, mbufs, newcnt);
 816     dpdk_queue_flush(dev, NON_PMD_THREAD_TX_QUEUE);
 817
 818     if (!thread_is_pmd()) {
 819         ovs_mutex_unlock(&nonpmd_mempool_mutex);
 820     }
 821 }
 822
 823 static int
 824 netdev_dpdk_send(struct netdev *netdev, int qid, struct dpif_packet **pkts,
 825                  int cnt, bool may_steal)
 826 {
 827     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 828     int ret;
 829     int i;
 830
 831     if (!may_steal || pkts[0]->ofpbuf.source != OFPBUF_DPDK) {
 832         dpdk_do_tx_copy(netdev, pkts, cnt);
 833
 834         if (may_steal) {
 835             for (i = 0; i < cnt; i++) {
 836                 dpif_packet_delete(pkts[i]);
 837             }
 838         }
 839     } else {
 840         int next_tx_idx = 0;
 841         int dropped = 0;
 842
 843         qid = rte_lcore_id() % NR_QUEUE;
 844
 845         for (i = 0; i < cnt; i++) {
 846             int size = ofpbuf_size(&pkts[i]->ofpbuf);
 847             if (OVS_UNLIKELY(size > dev->max_packet_len)) {
 848                 if (next_tx_idx != i) {
 849                     dpdk_queue_pkts(dev, qid,
 850                                     (struct rte_mbuf **)&pkts[next_tx_idx],
 851                                     i-next_tx_idx);
 852                 }
 853
 854                 VLOG_WARN_RL(&rl, "Too big size %d max_packet_len %d",
 855                              (int)size , dev->max_packet_len);
 856
 857                 dpif_packet_delete(pkts[i]);
 858                 dropped++;
 859                 next_tx_idx = i + 1;
 860             }
 861         }
 862         if (next_tx_idx != cnt) {
 863            dpdk_queue_pkts(dev, qid,
 864                             (struct rte_mbuf **)&pkts[next_tx_idx],
 865                             cnt-next_tx_idx);
 866         }
 867
 868         if (OVS_UNLIKELY(dropped)) {
 869             ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 870             dev->stats.tx_dropped += dropped;
 871             ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 872         }
 873     }
 874     ret = 0;
 875
 876     return ret;
 877 }
 878
 879 static int
 880 netdev_dpdk_set_etheraddr(struct netdev *netdev,
 881                           const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
 882 {
 883     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 884
 885     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 886     if (!eth_addr_equals(dev->hwaddr, mac)) {
 887         memcpy(dev->hwaddr, mac, ETH_ADDR_LEN);
 888         netdev_change_seq_changed(netdev);
 889     }
 890     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 891
 892     return 0;
 893 }
 894
 895 static int
 896 netdev_dpdk_get_etheraddr(const struct netdev *netdev,
 897                           uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
 898 {
 899     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 900
 901     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 902     memcpy(mac, dev->hwaddr, ETH_ADDR_LEN);
 903     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 904
 905     return 0;
 906 }
 907
 908 static int
 909 netdev_dpdk_get_mtu(const struct netdev *netdev, int *mtup)
 910 {
 911     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 912
 913     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 914     *mtup = dev->mtu;
 915     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 916
 917     return 0;
 918 }
 919
 920 static int
 921 netdev_dpdk_set_mtu(const struct netdev *netdev, int mtu)
 922 {
 923     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 924     int old_mtu, err;
 925     struct dpdk_mp *old_mp;
 926     struct dpdk_mp *mp;
 927
 928     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 929     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 930     if (dev->mtu == mtu) {
 931         err = 0;
 932         goto out;
 933     }
 934
 935     mp = dpdk_mp_get(dev->socket_id, dev->mtu);
 936     if (!mp) {
 937         err = ENOMEM;
 938         goto out;
 939     }
 940
 941     rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
 942
 943     old_mtu = dev->mtu;
 944     old_mp = dev->dpdk_mp;
 945     dev->dpdk_mp = mp;
 946     dev->mtu = mtu;
 947     dev->max_packet_len = MTU_TO_MAX_LEN(dev->mtu);
 948
 949     err = dpdk_eth_dev_init(dev);
 950     if (err) {
 951         dpdk_mp_put(mp);
 952         dev->mtu = old_mtu;
 953         dev->dpdk_mp = old_mp;
 954         dev->max_packet_len = MTU_TO_MAX_LEN(dev->mtu);
 955         dpdk_eth_dev_init(dev);
 956         goto out;
 957     }
 958
 959     dpdk_mp_put(old_mp);
 960     netdev_change_seq_changed(netdev);
 961 out:
 962     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 963     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 964     return err;
 965 }
 966
 967 static int
 968 netdev_dpdk_get_carrier(const struct netdev *netdev_, bool *carrier);
 969
 970 static int
 971 netdev_dpdk_get_stats(const struct netdev *netdev, struct netdev_stats *stats)
 972 {
 973     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 974     struct rte_eth_stats rte_stats;
 975     bool gg;
 976
 977     netdev_dpdk_get_carrier(netdev, &gg);
 978     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 979     rte_eth_stats_get(dev->port_id, &rte_stats);
 980
 981     memset(stats, 0, sizeof(*stats));
 982
 983     stats->rx_packets = rte_stats.ipackets;
 984     stats->tx_packets = rte_stats.opackets;
 985     stats->rx_bytes = rte_stats.ibytes;
 986     stats->tx_bytes = rte_stats.obytes;
 987     stats->rx_errors = rte_stats.ierrors;
 988     stats->tx_errors = rte_stats.oerrors;
 989     stats->multicast = rte_stats.imcasts;
 990
 991     stats->tx_dropped = dev->stats.tx_dropped;
 992     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 993
 994     return 0;
 995 }
 996
 997 static int
 998 netdev_dpdk_get_features(const struct netdev *netdev_,
 999                          enum netdev_features *current,
1000                          enum netdev_features *advertised OVS_UNUSED,
1001                          enum netdev_features *supported OVS_UNUSED,
1002                          enum netdev_features *peer OVS_UNUSED)
1003 {
1004     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1005     struct rte_eth_link link;
1006
1007     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1008     link = dev->link;
1009     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1010
1011     if (link.link_duplex == ETH_LINK_AUTONEG_DUPLEX) {
1012         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_AUTONEG) {
1013             *current = NETDEV_F_AUTONEG;
1014         }
1015     } else if (link.link_duplex == ETH_LINK_HALF_DUPLEX) {
1016         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_10) {
1017             *current = NETDEV_F_10MB_HD;
1018         }
1019         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_100) {
1020             *current = NETDEV_F_100MB_HD;
1021         }
1022         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_1000) {
1023             *current = NETDEV_F_1GB_HD;
1024         }
1025     } else if (link.link_duplex == ETH_LINK_FULL_DUPLEX) {
1026         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_10) {
1027             *current = NETDEV_F_10MB_FD;
1028         }
1029         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_100) {
1030             *current = NETDEV_F_100MB_FD;
1031         }
1032         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_1000) {
1033             *current = NETDEV_F_1GB_FD;
1034         }
1035         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_10000) {
1036             *current = NETDEV_F_10GB_FD;
1037         }
1038     }
1039
1040     return 0;
1041 }
1042
1043 static int
1044 netdev_dpdk_get_ifindex(const struct netdev *netdev)
1045 {
1046     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1047     int ifindex;
1048
1049     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1050     ifindex = dev->port_id;
1051     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1052
1053     return ifindex;
1054 }
1055
1056 static int
1057 netdev_dpdk_get_carrier(const struct netdev *netdev_, bool *carrier)
1058 {
1059     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1060
1061     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1062     check_link_status(dev);
1063     *carrier = dev->link.link_status;
1064     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1065
1066     return 0;
1067 }
1068
1069 static long long int
1070 netdev_dpdk_get_carrier_resets(const struct netdev *netdev_)
1071 {
1072     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1073     long long int carrier_resets;
1074
1075     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1076     carrier_resets = dev->link_reset_cnt;
1077     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1078
1079     return carrier_resets;
1080 }
1081
1082 static int
1083 netdev_dpdk_set_miimon(struct netdev *netdev_ OVS_UNUSED,
1084                        long long int interval OVS_UNUSED)
1085 {
1086     return 0;
1087 }
1088
1089 static int
1090 netdev_dpdk_update_flags__(struct netdev_dpdk *dev,
1091                            enum netdev_flags off, enum netdev_flags on,
1092                            enum netdev_flags *old_flagsp) OVS_REQUIRES(dev->mutex)
1093 {
1094     int err;
1095
1096     if ((off | on) & ~(NETDEV_UP | NETDEV_PROMISC)) {
1097         return EINVAL;
1098     }
1099
1100     *old_flagsp = dev->flags;
1101     dev->flags |= on;
1102     dev->flags &= ~off;
1103
1104     if (dev->flags == *old_flagsp) {
1105         return 0;
1106     }
1107
1108     if (dev->flags & NETDEV_UP) {
1109         err = rte_eth_dev_start(dev->port_id);
1110         if (err)
1111             return -err;
1112     }
1113
1114     if (dev->flags & NETDEV_PROMISC) {
1115         rte_eth_promiscuous_enable(dev->port_id);
1116     }
1117
1118     if (!(dev->flags & NETDEV_UP)) {
1119         rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
1120     }
1121
1122     return 0;
1123 }
1124
1125 static int
1126 netdev_dpdk_update_flags(struct netdev *netdev_,
1127                          enum netdev_flags off, enum netdev_flags on,
1128                          enum netdev_flags *old_flagsp)
1129 {
1130     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1131     int error;
1132
1133     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
1134     error = netdev_dpdk_update_flags__(netdev, off, on, old_flagsp);
1135     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
1136
1137     return error;
1138 }
1139
1140 static int
1141 netdev_dpdk_get_status(const struct netdev *netdev_, struct smap *args)
1142 {
1143     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1144     struct rte_eth_dev_info dev_info;
1145
1146     if (dev->port_id < 0)
1147         return ENODEV;
1148
1149     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1150     rte_eth_dev_info_get(dev->port_id, &dev_info);
1151     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1152
1153     smap_add_format(args, "driver_name", "%s", dev_info.driver_name);
1154
1155     smap_add_format(args, "port_no", "%d", dev->port_id);
1156     smap_add_format(args, "numa_id", "%d", rte_eth_dev_socket_id(dev->port_id));
1157     smap_add_format(args, "driver_name", "%s", dev_info.driver_name);
1158     smap_add_format(args, "min_rx_bufsize", "%u", dev_info.min_rx_bufsize);
1159     smap_add_format(args, "max_rx_pktlen", "%u", dev_info.max_rx_pktlen);
1160     smap_add_format(args, "max_rx_queues", "%u", dev_info.max_rx_queues);
1161     smap_add_format(args, "max_tx_queues", "%u", dev_info.max_tx_queues);
1162     smap_add_format(args, "max_mac_addrs", "%u", dev_info.max_mac_addrs);
1163     smap_add_format(args, "max_hash_mac_addrs", "%u", dev_info.max_hash_mac_addrs);
1164     smap_add_format(args, "max_vfs", "%u", dev_info.max_vfs);
1165     smap_add_format(args, "max_vmdq_pools", "%u", dev_info.max_vmdq_pools);
1166
1167     smap_add_format(args, "pci-vendor_id", "0x%u", dev_info.pci_dev->id.vendor_id);
1168     smap_add_format(args, "pci-device_id", "0x%x", dev_info.pci_dev->id.device_id);
1169
1170     return 0;
1171 }
1172
1173 static void
1174 netdev_dpdk_set_admin_state__(struct netdev_dpdk *dev, bool admin_state)
1175     OVS_REQUIRES(dev->mutex)
1176 {
1177     enum netdev_flags old_flags;
1178
1179     if (admin_state) {
1180         netdev_dpdk_update_flags__(dev, 0, NETDEV_UP, &old_flags);
1181     } else {
1182         netdev_dpdk_update_flags__(dev, NETDEV_UP, 0, &old_flags);
1183     }
1184 }
1185
1186 static void
1187 netdev_dpdk_set_admin_state(struct unixctl_conn *conn, int argc,
1188                             const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
1189 {
1190     bool up;
1191
1192     if (!strcasecmp(argv[argc - 1], "up")) {
1193         up = true;
1194     } else if ( !strcasecmp(argv[argc - 1], "down")) {
1195         up = false;
1196     } else {
1197         unixctl_command_reply_error(conn, "Invalid Admin State");
1198         return;
1199     }
1200
1201     if (argc > 2) {
1202         struct netdev *netdev = netdev_from_name(argv[1]);
1203         if (netdev && is_dpdk_class(netdev->netdev_class)) {
1204             struct netdev_dpdk *dpdk_dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1205
1206             ovs_mutex_lock(&dpdk_dev->mutex);
1207             netdev_dpdk_set_admin_state__(dpdk_dev, up);
1208             ovs_mutex_unlock(&dpdk_dev->mutex);
1209
1210             netdev_close(netdev);
1211         } else {
1212             unixctl_command_reply_error(conn, "Not a DPDK Interface");
1213             netdev_close(netdev);
1214             return;
1215         }
1216     } else {
1217         struct netdev_dpdk *netdev;
1218
1219         ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
1220         LIST_FOR_EACH (netdev, list_node, &dpdk_list) {
1221             ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
1222             netdev_dpdk_set_admin_state__(netdev, up);
1223             ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
1224         }
1225         ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
1226     }
1227     unixctl_command_reply(conn, "OK");
1228 }
1229
1230 static void
1231 dpdk_common_init(void)
1232 {
1233     unixctl_command_register("netdev-dpdk/set-admin-state",
1234                              "[netdev] up|down", 1, 2,
1235                              netdev_dpdk_set_admin_state, NULL);
1236
1237     ovs_thread_create("dpdk_watchdog", dpdk_watchdog, NULL);
1238 }
1239
1240 static int
1241 dpdk_class_init(void)
1242 {
1243     int result;
1244
1245     result = rte_eal_pci_probe();
1246     if (result) {
1247         VLOG_ERR("Cannot probe PCI");
1248         return -result;
1249     }
1250
1251     VLOG_INFO("Ethernet Device Count: %d", (int)rte_eth_dev_count());
1252
1253     return 0;
1254 }
1255
1256 /* Client Rings */
1257
1258 static int
1259 dpdk_ring_create(const char dev_name[], unsigned int port_no,
1260                  unsigned int *eth_port_id)
1261 {
1262     struct dpdk_ring *ivshmem;
1263     char ring_name[10];
1264     int err;
1265
1266     ivshmem = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *ivshmem);
1267     if (ivshmem == NULL) {
1268         return ENOMEM;
1269     }
1270
1271     err = snprintf(ring_name, 10, "%s_tx", dev_name);
1272     if (err < 0) {
1273         return -err;
1274     }
1275
1276     ivshmem->cring_tx = rte_ring_create(ring_name, DPDK_RING_SIZE, SOCKET0, 0);
1277     if (ivshmem->cring_tx == NULL) {
1278         rte_free(ivshmem);
1279         return ENOMEM;
1280     }
1281
1282     err = snprintf(ring_name, 10, "%s_rx", dev_name);
1283     if (err < 0) {
1284         return -err;
1285     }
1286
1287     ivshmem->cring_rx = rte_ring_create(ring_name, DPDK_RING_SIZE, SOCKET0, 0);
1288     if (ivshmem->cring_rx == NULL) {
1289         rte_free(ivshmem);
1290         return ENOMEM;
1291     }
1292
1293     err = rte_eth_from_rings(dev_name, &ivshmem->cring_rx, 1,
1294                              &ivshmem->cring_tx, 1, SOCKET0);
1295
1296     if (err < 0) {
1297         rte_free(ivshmem);
1298         return ENODEV;
1299     }
1300
1301     ivshmem->user_port_id = port_no;
1302     ivshmem->eth_port_id = rte_eth_dev_count() - 1;
1303     list_push_back(&dpdk_ring_list, &ivshmem->list_node);
1304
1305     *eth_port_id = ivshmem->eth_port_id;
1306     return 0;
1307 }
1308
1309 static int
1310 dpdk_ring_open(const char dev_name[], unsigned int *eth_port_id) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
1311 {
1312     struct dpdk_ring *ivshmem;
1313     unsigned int port_no;
1314     int err = 0;
1315
1316     /* Names always start with "dpdkr" */
1317     err = dpdk_dev_parse_name(dev_name, "dpdkr", &port_no);
1318     if (err) {
1319         return err;
1320     }
1321
1322     /* look through our list to find the device */
1323     LIST_FOR_EACH (ivshmem, list_node, &dpdk_ring_list) {
1324          if (ivshmem->user_port_id == port_no) {
1325             VLOG_INFO("Found dpdk ring device %s:\n", dev_name);
1326             *eth_port_id = ivshmem->eth_port_id; /* really all that is needed */
1327             return 0;
1328          }
1329     }
1330     /* Need to create the device rings */
1331     return dpdk_ring_create(dev_name, port_no, eth_port_id);
1332 }
1333
1334 static int
1335 netdev_dpdk_ring_construct(struct netdev *netdev)
1336 {
1337     unsigned int port_no = 0;
1338     int err = 0;
1339
1340     if (rte_eal_init_ret) {
1341         return rte_eal_init_ret;
1342     }
1343
1344     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
1345
1346     err = dpdk_ring_open(netdev->name, &port_no);
1347     if (err) {
1348         goto unlock_dpdk;
1349     }
1350
1351     err = netdev_dpdk_init(netdev, port_no);
1352
1353 unlock_dpdk:
1354     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
1355     return err;
1356 }
1357
1358 #define NETDEV_DPDK_CLASS(NAME, INIT, CONSTRUCT, MULTIQ)      \
1359 {                                                             \
1360     NAME,                                                     \
1361     INIT,                       /* init */                    \
1362     NULL,                       /* netdev_dpdk_run */         \
1363     NULL,                       /* netdev_dpdk_wait */        \
1364                                                               \
1365     netdev_dpdk_alloc,                                        \
1366     CONSTRUCT,                                                \
1367     netdev_dpdk_destruct,                                     \
1368     netdev_dpdk_dealloc,                                      \
1369     netdev_dpdk_get_config,                                   \
1370     NULL,                       /* netdev_dpdk_set_config */  \
1371     NULL,                       /* get_tunnel_config */       \
1372     netdev_dpdk_get_numa_id,    /* get_numa_id */             \
1373     MULTIQ,                     /* set_multiq */              \
1374                                                               \
1375     netdev_dpdk_send,           /* send */                    \
1376     NULL,                       /* send_wait */               \
1377                                                               \
1378     netdev_dpdk_set_etheraddr,                                \
1379     netdev_dpdk_get_etheraddr,                                \
1380     netdev_dpdk_get_mtu,                                      \
1381     netdev_dpdk_set_mtu,                                      \
1382     netdev_dpdk_get_ifindex,                                  \
1383     netdev_dpdk_get_carrier,                                  \
1384     netdev_dpdk_get_carrier_resets,                           \
1385     netdev_dpdk_set_miimon,                                   \
1386     netdev_dpdk_get_stats,                                    \
1387     netdev_dpdk_get_features,                                 \
1388     NULL,                       /* set_advertisements */      \
1389                                                               \
1390     NULL,                       /* set_policing */            \
1391     NULL,                       /* get_qos_types */           \
1392     NULL,                       /* get_qos_capabilities */    \
1393     NULL,                       /* get_qos */                 \
1394     NULL,                       /* set_qos */                 \
1395     NULL,                       /* get_queue */               \
1396     NULL,                       /* set_queue */               \
1397     NULL,                       /* delete_queue */            \
1398     NULL,                       /* get_queue_stats */         \
1399     NULL,                       /* queue_dump_start */        \
1400     NULL,                       /* queue_dump_next */         \
1401     NULL,                       /* queue_dump_done */         \
1402     NULL,                       /* dump_queue_stats */        \
1403                                                               \
1404     NULL,                       /* get_in4 */                 \
1405     NULL,                       /* set_in4 */                 \
1406     NULL,                       /* get_in6 */                 \
1407     NULL,                       /* add_router */              \
1408     NULL,                       /* get_next_hop */            \
1409     netdev_dpdk_get_status,                                   \
1410     NULL,                       /* arp_lookup */              \
1411                                                               \
1412     netdev_dpdk_update_flags,                                 \
1413                                                               \
1414     netdev_dpdk_rxq_alloc,                                    \
1415     netdev_dpdk_rxq_construct,                                \
1416     netdev_dpdk_rxq_destruct,                                 \
1417     netdev_dpdk_rxq_dealloc,                                  \
1418     netdev_dpdk_rxq_recv,                                     \
1419     NULL,                       /* rx_wait */                 \
1420     NULL,                       /* rxq_drain */               \
1421 }
1422
1423 int
1424 dpdk_init(int argc, char **argv)
1425 {
1426     int result;
1427
1428     if (argc < 2 || strcmp(argv[1], "--dpdk"))
1429         return 0;
1430
1431     /* Make sure program name passed to rte_eal_init() is vswitchd. */
1432     argv[1] = argv[0];
1433
1434     argc--;
1435     argv++;
1436
1437     /* Make sure things are initialized ... */
1438     result = rte_eal_init(argc, argv);
1439     if (result < 0) {
1440         ovs_abort(result, "Cannot init EAL\n");
1441     }
1442
1443     rte_memzone_dump(stdout);
1444     rte_eal_init_ret = 0;
1445
1446     if (argc > result) {
1447         argv[result] = argv[0];
1448     }
1449
1450     /* We are called from the main thread here */
1451     thread_set_nonpmd();
1452
1453     return result + 1;
1454 }
1455
1456 const struct netdev_class dpdk_class =
1457     NETDEV_DPDK_CLASS(
1458         "dpdk",
1459         dpdk_class_init,
1460         netdev_dpdk_construct,
1461         netdev_dpdk_set_multiq);
1462
1463 const struct netdev_class dpdk_ring_class =
1464     NETDEV_DPDK_CLASS(
1465         "dpdkr",
1466         NULL,
1467         netdev_dpdk_ring_construct,
1468         NULL);
1469
1470 void
1471 netdev_dpdk_register(void)
1472 {
1473     static struct ovsthread_once once = OVSTHREAD_ONCE_INITIALIZER;
1474
1475     if (rte_eal_init_ret) {
1476         return;
1477     }
1478
1479     if (ovsthread_once_start(&once)) {
1480         dpdk_common_init();
1481         netdev_register_provider(&dpdk_class);
1482         netdev_register_provider(&dpdk_ring_class);
1483         ovsthread_once_done(&once);
1484     }
1485 }
1486
1487 int
1488 pmd_thread_setaffinity_cpu(int cpu)
1489 {
1490     cpu_set_t cpuset;
1491     int err;
1492
1493     CPU_ZERO(&cpuset);
1494     CPU_SET(cpu, &cpuset);
1495     err = pthread_setaffinity_np(pthread_self(), sizeof(cpu_set_t), &cpuset);
1496     if (err) {
1497         VLOG_ERR("Thread affinity error %d",err);
1498         return err;
1499     }
1500     /* lcore_id 0 is reseved for use by non pmd threads. */
1501     RTE_PER_LCORE(_lcore_id) = cpu + 1;
1502
1503     return 0;
1504 }
1505
1506 void
1507 thread_set_nonpmd(void)
1508 {
1509     /* We cannot have RTE_MAX_LCORE pmd threads, because lcore_id 0 is reserved
1510      * for non pmd threads */
1511     BUILD_ASSERT(NR_PMD_THREADS < RTE_MAX_LCORE);
1512     /* We have to use 0 to allow non pmd threads to perform certain DPDK
1513      * operations, like rte_eth_dev_configure(). */
1514     RTE_PER_LCORE(_lcore_id) = 0;
1515 }
1516
1517 static bool
1518 thread_is_pmd(void)
1519 {
1520     return rte_lcore_id() != 0;
1521 }