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 <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     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 753     list_remove(&dev->list_node);
 754     dpdk_mp_put(dev->dpdk_mp);
 755     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 756 }
 757
 758 static void
 759 netdev_dpdk_dealloc(struct netdev *netdev_)
 760 {
 761     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 762
 763     rte_free(netdev);
 764 }
 765
 766 static int
 767 netdev_dpdk_get_config(const struct netdev *netdev_, struct smap *args)
 768 {
 769     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 770
 771     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 772
 773     smap_add_format(args, "configured_rx_queues", "%d", netdev_->n_rxq);
 774     smap_add_format(args, "requested_tx_queues", "%d", netdev_->n_txq);
 775     smap_add_format(args, "configured_tx_queues", "%d", dev->real_n_txq);
 776     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 777
 778     return 0;
 779 }
 780
 781 static int
 782 netdev_dpdk_get_numa_id(const struct netdev *netdev_)
 783 {
 784     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 785
 786     return netdev->socket_id;
 787 }
 788
 789 /* Sets the number of tx queues and rx queues for the dpdk interface.
 790  * If the configuration fails, do not try restoring its old configuration
 791  * and just returns the error. */
 792 static int
 793 netdev_dpdk_set_multiq(struct netdev *netdev_, unsigned int n_txq,
 794                        unsigned int n_rxq)
 795 {
 796     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 797     int err = 0;
 798     int old_rxq, old_txq;
 799
 800     if (netdev->up.n_txq == n_txq && netdev->up.n_rxq == n_rxq) {
 801         return err;
 802     }
 803
 804     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 805     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 806
 807     rte_eth_dev_stop(netdev->port_id);
 808
 809     old_txq = netdev->up.n_txq;
 810     old_rxq = netdev->up.n_rxq;
 811     netdev->up.n_txq = n_txq;
 812     netdev->up.n_rxq = n_rxq;
 813
 814     rte_free(netdev->tx_q);
 815     err = dpdk_eth_dev_init(netdev);
 816     netdev_dpdk_alloc_txq(netdev, netdev->real_n_txq);
 817     if (err) {
 818         /* If there has been an error, it means that the requested queues
 819          * have not been created.  Restore the old numbers. */
 820         netdev->up.n_txq = old_txq;
 821         netdev->up.n_rxq = old_rxq;
 822     }
 823
 824     netdev->txq_needs_locking = netdev->real_n_txq != netdev->up.n_txq;
 825
 826     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 827     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 828
 829     return err;
 830 }
 831
 832 static int
 833 netdev_dpdk_vhost_set_multiq(struct netdev *netdev_, unsigned int n_txq,
 834                              unsigned int n_rxq)
 835 {
 836     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 837     int err = 0;
 838
 839     if (netdev->up.n_txq == n_txq && netdev->up.n_rxq == n_rxq) {
 840         return err;
 841     }
 842
 843     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 844     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 845
 846     netdev->up.n_txq = n_txq;
 847     netdev->real_n_txq = 1;
 848     netdev->up.n_rxq = 1;
 849
 850     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 851     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 852
 853     return err;
 854 }
 855
 856 static struct netdev_rxq *
 857 netdev_dpdk_rxq_alloc(void)
 858 {
 859     struct netdev_rxq_dpdk *rx = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *rx);
 860
 861     return &rx->up;
 862 }
 863
 864 static struct netdev_rxq_dpdk *
 865 netdev_rxq_dpdk_cast(const struct netdev_rxq *rx)
 866 {
 867     return CONTAINER_OF(rx, struct netdev_rxq_dpdk, up);
 868 }
 869
 870 static int
 871 netdev_dpdk_rxq_construct(struct netdev_rxq *rxq_)
 872 {
 873     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
 874     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(rx->up.netdev);
 875
 876     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 877     rx->port_id = netdev->port_id;
 878     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 879
 880     return 0;
 881 }
 882
 883 static void
 884 netdev_dpdk_rxq_destruct(struct netdev_rxq *rxq_ OVS_UNUSED)
 885 {
 886 }
 887
 888 static void
 889 netdev_dpdk_rxq_dealloc(struct netdev_rxq *rxq_)
 890 {
 891     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
 892
 893     rte_free(rx);
 894 }
 895
 896 static inline void
 897 dpdk_queue_flush__(struct netdev_dpdk *dev, int qid)
 898 {
 899     struct dpdk_tx_queue *txq = &dev->tx_q[qid];
 900     uint32_t nb_tx = 0;
 901
 902     while (nb_tx != txq->count) {
 903         uint32_t ret;
 904
 905         ret = rte_eth_tx_burst(dev->port_id, qid, txq->burst_pkts + nb_tx,
 906                                txq->count - nb_tx);
 907         if (!ret) {
 908             break;
 909         }
 910
 911         nb_tx += ret;
 912     }
 913
 914     if (OVS_UNLIKELY(nb_tx != txq->count)) {
 915         /* free buffers, which we couldn't transmit, one at a time (each
 916          * packet could come from a different mempool) */
 917         int i;
 918
 919         for (i = nb_tx; i < txq->count; i++) {
 920             rte_pktmbuf_free_seg(txq->burst_pkts[i]);
 921         }
 922         rte_spinlock_lock(&dev->stats_lock);
 923         dev->stats.tx_dropped += txq->count-nb_tx;
 924         rte_spinlock_unlock(&dev->stats_lock);
 925     }
 926
 927     txq->count = 0;
 928     txq->tsc = rte_get_timer_cycles();
 929 }
 930
 931 static inline void
 932 dpdk_queue_flush(struct netdev_dpdk *dev, int qid)
 933 {
 934     struct dpdk_tx_queue *txq = &dev->tx_q[qid];
 935
 936     if (txq->count == 0) {
 937         return;
 938     }
 939     dpdk_queue_flush__(dev, qid);
 940 }
 941
 942 static bool
 943 is_vhost_running(struct virtio_net *dev)
 944 {
 945     return (dev != NULL && (dev->flags & VIRTIO_DEV_RUNNING));
 946 }
 947
 948 static inline void
 949 netdev_dpdk_vhost_update_rx_counters(struct netdev_stats *stats,
 950                                      struct dp_packet **packets, int count)
 951 {
 952     int i;
 953     struct dp_packet *packet;
 954
 955     stats->rx_packets += count;
 956     for (i = 0; i < count; i++) {
 957         packet = packets[i];
 958
 959         if (OVS_UNLIKELY(dp_packet_size(packet) < ETH_HEADER_LEN)) {
 960             /* This only protects the following multicast counting from
 961              * too short packets, but it does not stop the packet from
 962              * further processing. */
 963             stats->rx_errors++;
 964             stats->rx_length_errors++;
 965             continue;
 966         }
 967
 968         struct eth_header *eh = (struct eth_header *) dp_packet_data(packet);
 969         if (OVS_UNLIKELY(eth_addr_is_multicast(eh->eth_dst))) {
 970             stats->multicast++;
 971         }
 972
 973         stats->rx_bytes += dp_packet_size(packet);
 974     }
 975 }
 976
 977 /*
 978  * The receive path for the vhost port is the TX path out from guest.
 979  */
 980 static int
 981 netdev_dpdk_vhost_rxq_recv(struct netdev_rxq *rxq_,
 982                            struct dp_packet **packets, int *c)
 983 {
 984     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
 985     struct netdev *netdev = rx->up.netdev;
 986     struct netdev_dpdk *vhost_dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 987     struct virtio_net *virtio_dev = netdev_dpdk_get_virtio(vhost_dev);
 988     int qid = 1;
 989     uint16_t nb_rx = 0;
 990
 991     if (OVS_UNLIKELY(!is_vhost_running(virtio_dev))) {
 992         return EAGAIN;
 993     }
 994
 995     nb_rx = rte_vhost_dequeue_burst(virtio_dev, qid,
 996                                     vhost_dev->dpdk_mp->mp,
 997                                     (struct rte_mbuf **)packets,
 998                                     NETDEV_MAX_BURST);
 999     if (!nb_rx) {
1000         return EAGAIN;
1001     }
1002
1003     rte_spinlock_lock(&vhost_dev->stats_lock);
1004     netdev_dpdk_vhost_update_rx_counters(&vhost_dev->stats, packets, nb_rx);
1005     rte_spinlock_unlock(&vhost_dev->stats_lock);
1006
1007     *c = (int) nb_rx;
1008     return 0;
1009 }
1010
1011 static int
1012 netdev_dpdk_rxq_recv(struct netdev_rxq *rxq_, struct dp_packet **packets,
1013                      int *c)
1014 {
1015     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
1016     struct netdev *netdev = rx->up.netdev;
1017     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1018     int nb_rx;
1019
1020     /* There is only one tx queue for this core.  Do not flush other
1021      * queues.
1022      * Do not flush tx queue which is shared among CPUs
1023      * since it is always flushed */
1024     if (rxq_->queue_id == rte_lcore_id() &&
1025         OVS_LIKELY(!dev->txq_needs_locking)) {
1026         dpdk_queue_flush(dev, rxq_->queue_id);
1027     }
1028
1029     nb_rx = rte_eth_rx_burst(rx->port_id, rxq_->queue_id,
1030                              (struct rte_mbuf **) packets,
1031                              NETDEV_MAX_BURST);
1032     if (!nb_rx) {
1033         return EAGAIN;
1034     }
1035
1036     *c = nb_rx;
1037
1038     return 0;
1039 }
1040
1041 static inline void
1042 netdev_dpdk_vhost_update_tx_counters(struct netdev_stats *stats,
1043                                      struct dp_packet **packets,
1044                                      int attempted,
1045                                      int dropped)
1046 {
1047     int i;
1048     int sent = attempted - dropped;
1049
1050     stats->tx_packets += sent;
1051     stats->tx_dropped += dropped;
1052
1053     for (i = 0; i < sent; i++) {
1054         stats->tx_bytes += dp_packet_size(packets[i]);
1055     }
1056 }
1057
1058 static void
1059 __netdev_dpdk_vhost_send(struct netdev *netdev, struct dp_packet **pkts,
1060                          int cnt, bool may_steal)
1061 {
1062     struct netdev_dpdk *vhost_dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1063     struct virtio_net *virtio_dev = netdev_dpdk_get_virtio(vhost_dev);
1064     struct rte_mbuf **cur_pkts = (struct rte_mbuf **) pkts;
1065     unsigned int total_pkts = cnt;
1066     uint64_t start = 0;
1067
1068     if (OVS_UNLIKELY(!is_vhost_running(virtio_dev))) {
1069         rte_spinlock_lock(&vhost_dev->stats_lock);
1070         vhost_dev->stats.tx_dropped+= cnt;
1071         rte_spinlock_unlock(&vhost_dev->stats_lock);
1072         goto out;
1073     }
1074
1075     /* There is vHost TX single queue, So we need to lock it for TX. */
1076     rte_spinlock_lock(&vhost_dev->vhost_tx_lock);
1077
1078     do {
1079         unsigned int tx_pkts;
1080
1081         tx_pkts = rte_vhost_enqueue_burst(virtio_dev, VIRTIO_RXQ,
1082                                           cur_pkts, cnt);
1083         if (OVS_LIKELY(tx_pkts)) {
1084             /* Packets have been sent.*/
1085             cnt -= tx_pkts;
1086             /* Prepare for possible next iteration.*/
1087             cur_pkts = &cur_pkts[tx_pkts];
1088         } else {
1089             uint64_t timeout = VHOST_ENQ_RETRY_USECS * rte_get_timer_hz() / 1E6;
1090             unsigned int expired = 0;
1091
1092             if (!start) {
1093                 start = rte_get_timer_cycles();
1094             }
1095
1096             /*
1097              * Unable to enqueue packets to vhost interface.
1098              * Check available entries before retrying.
1099              */
1100             while (!rte_vring_available_entries(virtio_dev, VIRTIO_RXQ)) {
1101                 if (OVS_UNLIKELY((rte_get_timer_cycles() - start) > timeout)) {
1102                     expired = 1;
1103                     break;
1104                 }
1105             }
1106             if (expired) {
1107                 /* break out of main loop. */
1108                 break;
1109             }
1110         }
1111     } while (cnt);
1112     rte_spinlock_unlock(&vhost_dev->vhost_tx_lock);
1113
1114     rte_spinlock_lock(&vhost_dev->stats_lock);
1115     netdev_dpdk_vhost_update_tx_counters(&vhost_dev->stats, pkts, total_pkts,
1116                                          cnt);
1117     rte_spinlock_unlock(&vhost_dev->stats_lock);
1118
1119 out:
1120     if (may_steal) {
1121         int i;
1122
1123         for (i = 0; i < total_pkts; i++) {
1124             dp_packet_delete(pkts[i]);
1125         }
1126     }
1127 }
1128
1129 inline static void
1130 dpdk_queue_pkts(struct netdev_dpdk *dev, int qid,
1131                struct rte_mbuf **pkts, int cnt)
1132 {
1133     struct dpdk_tx_queue *txq = &dev->tx_q[qid];
1134     uint64_t diff_tsc;
1135
1136     int i = 0;
1137
1138     while (i < cnt) {
1139         int freeslots = MAX_TX_QUEUE_LEN - txq->count;
1140         int tocopy = MIN(freeslots, cnt-i);
1141
1142         memcpy(&txq->burst_pkts[txq->count], &pkts[i],
1143                tocopy * sizeof (struct rte_mbuf *));
1144
1145         txq->count += tocopy;
1146         i += tocopy;
1147
1148         if (txq->count == MAX_TX_QUEUE_LEN || txq->flush_tx) {
1149             dpdk_queue_flush__(dev, qid);
1150         }
1151         diff_tsc = rte_get_timer_cycles() - txq->tsc;
1152         if (diff_tsc >= DRAIN_TSC) {
1153             dpdk_queue_flush__(dev, qid);
1154         }
1155     }
1156 }
1157
1158 /* Tx function. Transmit packets indefinitely */
1159 static void
1160 dpdk_do_tx_copy(struct netdev *netdev, int qid, struct dp_packet **pkts,
1161                 int cnt)
1162     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
1163 {
1164 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
1165     const size_t PKT_ARRAY_SIZE = cnt;
1166 #else
1167     /* Sparse or MSVC doesn't like variable length array. */
1168     enum { PKT_ARRAY_SIZE = NETDEV_MAX_BURST };
1169 #endif
1170     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1171     struct rte_mbuf *mbufs[PKT_ARRAY_SIZE];
1172     int dropped = 0;
1173     int newcnt = 0;
1174     int i;
1175
1176     /* If we are on a non pmd thread we have to use the mempool mutex, because
1177      * every non pmd thread shares the same mempool cache */
1178
1179     if (!thread_is_pmd()) {
1180         ovs_mutex_lock(&nonpmd_mempool_mutex);
1181     }
1182
1183     for (i = 0; i < cnt; i++) {
1184         int size = dp_packet_size(pkts[i]);
1185
1186         if (OVS_UNLIKELY(size > dev->max_packet_len)) {
1187             VLOG_WARN_RL(&rl, "Too big size %d max_packet_len %d",
1188                          (int)size , dev->max_packet_len);
1189
1190             dropped++;
1191             continue;
1192         }
1193
1194         mbufs[newcnt] = rte_pktmbuf_alloc(dev->dpdk_mp->mp);
1195
1196         if (!mbufs[newcnt]) {
1197             dropped += cnt - i;
1198             break;
1199         }
1200
1201         /* We have to do a copy for now */
1202         memcpy(rte_pktmbuf_mtod(mbufs[newcnt], void *), dp_packet_data(pkts[i]), size);
1203
1204         rte_pktmbuf_data_len(mbufs[newcnt]) = size;
1205         rte_pktmbuf_pkt_len(mbufs[newcnt]) = size;
1206
1207         newcnt++;
1208     }
1209
1210     if (OVS_UNLIKELY(dropped)) {
1211         rte_spinlock_lock(&dev->stats_lock);
1212         dev->stats.tx_dropped += dropped;
1213         rte_spinlock_unlock(&dev->stats_lock);
1214     }
1215
1216     if (dev->type == DPDK_DEV_VHOST) {
1217         __netdev_dpdk_vhost_send(netdev, (struct dp_packet **) mbufs, newcnt, true);
1218     } else {
1219         dpdk_queue_pkts(dev, qid, mbufs, newcnt);
1220         dpdk_queue_flush(dev, qid);
1221     }
1222
1223     if (!thread_is_pmd()) {
1224         ovs_mutex_unlock(&nonpmd_mempool_mutex);
1225     }
1226 }
1227
1228 static int
1229 netdev_dpdk_vhost_send(struct netdev *netdev, int qid OVS_UNUSED, struct dp_packet **pkts,
1230                  int cnt, bool may_steal)
1231 {
1232     if (OVS_UNLIKELY(pkts[0]->source != DPBUF_DPDK)) {
1233         int i;
1234
1235         dpdk_do_tx_copy(netdev, qid, pkts, cnt);
1236         if (may_steal) {
1237             for (i = 0; i < cnt; i++) {
1238                 dp_packet_delete(pkts[i]);
1239             }
1240         }
1241     } else {
1242         __netdev_dpdk_vhost_send(netdev, pkts, cnt, may_steal);
1243     }
1244     return 0;
1245 }
1246
1247 static inline void
1248 netdev_dpdk_send__(struct netdev_dpdk *dev, int qid,
1249                    struct dp_packet **pkts, int cnt, bool may_steal)
1250 {
1251     int i;
1252
1253     if (OVS_UNLIKELY(dev->txq_needs_locking)) {
1254         qid = qid % dev->real_n_txq;
1255         rte_spinlock_lock(&dev->tx_q[qid].tx_lock);
1256     }
1257
1258     if (OVS_UNLIKELY(!may_steal ||
1259                      pkts[0]->source != DPBUF_DPDK)) {
1260         struct netdev *netdev = &dev->up;
1261
1262         dpdk_do_tx_copy(netdev, qid, pkts, cnt);
1263
1264         if (may_steal) {
1265             for (i = 0; i < cnt; i++) {
1266                 dp_packet_delete(pkts[i]);
1267             }
1268         }
1269     } else {
1270         int next_tx_idx = 0;
1271         int dropped = 0;
1272
1273         for (i = 0; i < cnt; i++) {
1274             int size = dp_packet_size(pkts[i]);
1275
1276             if (OVS_UNLIKELY(size > dev->max_packet_len)) {
1277                 if (next_tx_idx != i) {
1278                     dpdk_queue_pkts(dev, qid,
1279                                     (struct rte_mbuf **)&pkts[next_tx_idx],
1280                                     i-next_tx_idx);
1281                 }
1282
1283                 VLOG_WARN_RL(&rl, "Too big size %d max_packet_len %d",
1284                              (int)size , dev->max_packet_len);
1285
1286                 dp_packet_delete(pkts[i]);
1287                 dropped++;
1288                 next_tx_idx = i + 1;
1289             }
1290         }
1291         if (next_tx_idx != cnt) {
1292            dpdk_queue_pkts(dev, qid,
1293                             (struct rte_mbuf **)&pkts[next_tx_idx],
1294                             cnt-next_tx_idx);
1295         }
1296
1297         if (OVS_UNLIKELY(dropped)) {
1298             rte_spinlock_lock(&dev->stats_lock);
1299             dev->stats.tx_dropped += dropped;
1300             rte_spinlock_unlock(&dev->stats_lock);
1301         }
1302     }
1303
1304     if (OVS_UNLIKELY(dev->txq_needs_locking)) {
1305         rte_spinlock_unlock(&dev->tx_q[qid].tx_lock);
1306     }
1307 }
1308
1309 static int
1310 netdev_dpdk_eth_send(struct netdev *netdev, int qid,
1311                      struct dp_packet **pkts, int cnt, bool may_steal)
1312 {
1313     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1314
1315     netdev_dpdk_send__(dev, qid, pkts, cnt, may_steal);
1316     return 0;
1317 }
1318
1319 static int
1320 netdev_dpdk_set_etheraddr(struct netdev *netdev, const struct eth_addr mac)
1321 {
1322     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1323
1324     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1325     if (!eth_addr_equals(dev->hwaddr, mac)) {
1326         dev->hwaddr = mac;
1327         netdev_change_seq_changed(netdev);
1328     }
1329     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1330
1331     return 0;
1332 }
1333
1334 static int
1335 netdev_dpdk_get_etheraddr(const struct netdev *netdev, struct eth_addr *mac)
1336 {
1337     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1338
1339     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1340     *mac = dev->hwaddr;
1341     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1342
1343     return 0;
1344 }
1345
1346 static int
1347 netdev_dpdk_get_mtu(const struct netdev *netdev, int *mtup)
1348 {
1349     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1350
1351     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1352     *mtup = dev->mtu;
1353     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1354
1355     return 0;
1356 }
1357
1358 static int
1359 netdev_dpdk_set_mtu(const struct netdev *netdev, int mtu)
1360 {
1361     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1362     int old_mtu, err;
1363     struct dpdk_mp *old_mp;
1364     struct dpdk_mp *mp;
1365
1366     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
1367     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1368     if (dev->mtu == mtu) {
1369         err = 0;
1370         goto out;
1371     }
1372
1373     mp = dpdk_mp_get(dev->socket_id, dev->mtu);
1374     if (!mp) {
1375         err = ENOMEM;
1376         goto out;
1377     }
1378
1379     rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
1380
1381     old_mtu = dev->mtu;
1382     old_mp = dev->dpdk_mp;
1383     dev->dpdk_mp = mp;
1384     dev->mtu = mtu;
1385     dev->max_packet_len = MTU_TO_MAX_LEN(dev->mtu);
1386
1387     err = dpdk_eth_dev_init(dev);
1388     if (err) {
1389         dpdk_mp_put(mp);
1390         dev->mtu = old_mtu;
1391         dev->dpdk_mp = old_mp;
1392         dev->max_packet_len = MTU_TO_MAX_LEN(dev->mtu);
1393         dpdk_eth_dev_init(dev);
1394         goto out;
1395     }
1396
1397     dpdk_mp_put(old_mp);
1398     netdev_change_seq_changed(netdev);
1399 out:
1400     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1401     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
1402     return err;
1403 }
1404
1405 static int
1406 netdev_dpdk_get_carrier(const struct netdev *netdev_, bool *carrier);
1407
1408 static int
1409 netdev_dpdk_vhost_get_stats(const struct netdev *netdev,
1410                             struct netdev_stats *stats)
1411 {
1412     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1413
1414     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1415     memset(stats, 0, sizeof(*stats));
1416     /* Unsupported Stats */
1417     stats->collisions = UINT64_MAX;
1418     stats->rx_crc_errors = UINT64_MAX;
1419     stats->rx_fifo_errors = UINT64_MAX;
1420     stats->rx_frame_errors = UINT64_MAX;
1421     stats->rx_missed_errors = UINT64_MAX;
1422     stats->rx_over_errors = UINT64_MAX;
1423     stats->tx_aborted_errors = UINT64_MAX;
1424     stats->tx_carrier_errors = UINT64_MAX;
1425     stats->tx_errors = UINT64_MAX;
1426     stats->tx_fifo_errors = UINT64_MAX;
1427     stats->tx_heartbeat_errors = UINT64_MAX;
1428     stats->tx_window_errors = UINT64_MAX;
1429     stats->rx_dropped += UINT64_MAX;
1430
1431     rte_spinlock_lock(&dev->stats_lock);
1432     /* Supported Stats */
1433     stats->rx_packets += dev->stats.rx_packets;
1434     stats->tx_packets += dev->stats.tx_packets;
1435     stats->tx_dropped += dev->stats.tx_dropped;
1436     stats->multicast = dev->stats.multicast;
1437     stats->rx_bytes = dev->stats.rx_bytes;
1438     stats->tx_bytes = dev->stats.tx_bytes;
1439     stats->rx_errors = dev->stats.rx_errors;
1440     stats->rx_length_errors = dev->stats.rx_length_errors;
1441     rte_spinlock_unlock(&dev->stats_lock);
1442
1443     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1444
1445     return 0;
1446 }
1447
1448 static int
1449 netdev_dpdk_get_stats(const struct netdev *netdev, struct netdev_stats *stats)
1450 {
1451     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1452     struct rte_eth_stats rte_stats;
1453     bool gg;
1454
1455     netdev_dpdk_get_carrier(netdev, &gg);
1456     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1457     rte_eth_stats_get(dev->port_id, &rte_stats);
1458
1459     memset(stats, 0, sizeof(*stats));
1460
1461     stats->rx_packets = rte_stats.ipackets;
1462     stats->tx_packets = rte_stats.opackets;
1463     stats->rx_bytes = rte_stats.ibytes;
1464     stats->tx_bytes = rte_stats.obytes;
1465     /* DPDK counts imissed as errors, but count them here as dropped instead */
1466     stats->rx_errors = rte_stats.ierrors - rte_stats.imissed;
1467     stats->tx_errors = rte_stats.oerrors;
1468     stats->multicast = rte_stats.imcasts;
1469
1470     rte_spinlock_lock(&dev->stats_lock);
1471     stats->tx_dropped = dev->stats.tx_dropped;
1472     rte_spinlock_unlock(&dev->stats_lock);
1473
1474     /* These are the available DPDK counters for packets not received due to
1475      * local resource constraints in DPDK and NIC respectively. */
1476     stats->rx_dropped = rte_stats.rx_nombuf + rte_stats.imissed;
1477     stats->collisions = UINT64_MAX;
1478
1479     stats->rx_length_errors = rte_stats.ibadlen;
1480     stats->rx_over_errors = UINT64_MAX;
1481     stats->rx_crc_errors = rte_stats.ibadcrc;
1482     stats->rx_frame_errors = UINT64_MAX;
1483     stats->rx_fifo_errors = UINT64_MAX;
1484     stats->rx_missed_errors = rte_stats.imissed;
1485
1486     stats->tx_aborted_errors = UINT64_MAX;
1487     stats->tx_carrier_errors = UINT64_MAX;
1488     stats->tx_fifo_errors = UINT64_MAX;
1489     stats->tx_heartbeat_errors = UINT64_MAX;
1490     stats->tx_window_errors = UINT64_MAX;
1491
1492     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1493
1494     return 0;
1495 }
1496
1497 static int
1498 netdev_dpdk_get_features(const struct netdev *netdev_,
1499                          enum netdev_features *current,
1500                          enum netdev_features *advertised OVS_UNUSED,
1501                          enum netdev_features *supported OVS_UNUSED,
1502                          enum netdev_features *peer OVS_UNUSED)
1503 {
1504     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1505     struct rte_eth_link link;
1506
1507     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1508     link = dev->link;
1509     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1510
1511     if (link.link_duplex == ETH_LINK_AUTONEG_DUPLEX) {
1512         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_AUTONEG) {
1513             *current = NETDEV_F_AUTONEG;
1514         }
1515     } else if (link.link_duplex == ETH_LINK_HALF_DUPLEX) {
1516         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_10) {
1517             *current = NETDEV_F_10MB_HD;
1518         }
1519         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_100) {
1520             *current = NETDEV_F_100MB_HD;
1521         }
1522         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_1000) {
1523             *current = NETDEV_F_1GB_HD;
1524         }
1525     } else if (link.link_duplex == ETH_LINK_FULL_DUPLEX) {
1526         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_10) {
1527             *current = NETDEV_F_10MB_FD;
1528         }
1529         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_100) {
1530             *current = NETDEV_F_100MB_FD;
1531         }
1532         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_1000) {
1533             *current = NETDEV_F_1GB_FD;
1534         }
1535         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_10000) {
1536             *current = NETDEV_F_10GB_FD;
1537         }
1538     }
1539
1540     return 0;
1541 }
1542
1543 static int
1544 netdev_dpdk_get_ifindex(const struct netdev *netdev)
1545 {
1546     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1547     int ifindex;
1548
1549     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1550     ifindex = dev->port_id;
1551     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1552
1553     return ifindex;
1554 }
1555
1556 static int
1557 netdev_dpdk_get_carrier(const struct netdev *netdev_, bool *carrier)
1558 {
1559     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1560
1561     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1562     check_link_status(dev);
1563     *carrier = dev->link.link_status;
1564
1565     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1566
1567     return 0;
1568 }
1569
1570 static int
1571 netdev_dpdk_vhost_get_carrier(const struct netdev *netdev_, bool *carrier)
1572 {
1573     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1574     struct virtio_net *virtio_dev = netdev_dpdk_get_virtio(dev);
1575
1576     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1577
1578     if (is_vhost_running(virtio_dev)) {
1579         *carrier = 1;
1580     } else {
1581         *carrier = 0;
1582     }
1583
1584     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1585
1586     return 0;
1587 }
1588
1589 static long long int
1590 netdev_dpdk_get_carrier_resets(const struct netdev *netdev_)
1591 {
1592     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1593     long long int carrier_resets;
1594
1595     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1596     carrier_resets = dev->link_reset_cnt;
1597     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1598
1599     return carrier_resets;
1600 }
1601
1602 static int
1603 netdev_dpdk_set_miimon(struct netdev *netdev_ OVS_UNUSED,
1604                        long long int interval OVS_UNUSED)
1605 {
1606     return EOPNOTSUPP;
1607 }
1608
1609 static int
1610 netdev_dpdk_update_flags__(struct netdev_dpdk *dev,
1611                            enum netdev_flags off, enum netdev_flags on,
1612                            enum netdev_flags *old_flagsp) OVS_REQUIRES(dev->mutex)
1613 {
1614     int err;
1615
1616     if ((off | on) & ~(NETDEV_UP | NETDEV_PROMISC)) {
1617         return EINVAL;
1618     }
1619
1620     *old_flagsp = dev->flags;
1621     dev->flags |= on;
1622     dev->flags &= ~off;
1623
1624     if (dev->flags == *old_flagsp) {
1625         return 0;
1626     }
1627
1628     if (dev->type == DPDK_DEV_ETH) {
1629         if (dev->flags & NETDEV_UP) {
1630             err = rte_eth_dev_start(dev->port_id);
1631             if (err)
1632                 return -err;
1633         }
1634
1635         if (dev->flags & NETDEV_PROMISC) {
1636             rte_eth_promiscuous_enable(dev->port_id);
1637         }
1638
1639         if (!(dev->flags & NETDEV_UP)) {
1640             rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
1641         }
1642     }
1643
1644     return 0;
1645 }
1646
1647 static int
1648 netdev_dpdk_update_flags(struct netdev *netdev_,
1649                          enum netdev_flags off, enum netdev_flags on,
1650                          enum netdev_flags *old_flagsp)
1651 {
1652     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1653     int error;
1654
1655     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
1656     error = netdev_dpdk_update_flags__(netdev, off, on, old_flagsp);
1657     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
1658
1659     return error;
1660 }
1661
1662 static int
1663 netdev_dpdk_get_status(const struct netdev *netdev_, struct smap *args)
1664 {
1665     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1666     struct rte_eth_dev_info dev_info;
1667
1668     if (dev->port_id < 0)
1669         return ENODEV;
1670
1671     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1672     rte_eth_dev_info_get(dev->port_id, &dev_info);
1673     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1674
1675     smap_add_format(args, "driver_name", "%s", dev_info.driver_name);
1676
1677     smap_add_format(args, "port_no", "%d", dev->port_id);
1678     smap_add_format(args, "numa_id", "%d", rte_eth_dev_socket_id(dev->port_id));
1679     smap_add_format(args, "driver_name", "%s", dev_info.driver_name);
1680     smap_add_format(args, "min_rx_bufsize", "%u", dev_info.min_rx_bufsize);
1681     smap_add_format(args, "max_rx_pktlen", "%u", dev_info.max_rx_pktlen);
1682     smap_add_format(args, "max_rx_queues", "%u", dev_info.max_rx_queues);
1683     smap_add_format(args, "max_tx_queues", "%u", dev_info.max_tx_queues);
1684     smap_add_format(args, "max_mac_addrs", "%u", dev_info.max_mac_addrs);
1685     smap_add_format(args, "max_hash_mac_addrs", "%u", dev_info.max_hash_mac_addrs);
1686     smap_add_format(args, "max_vfs", "%u", dev_info.max_vfs);
1687     smap_add_format(args, "max_vmdq_pools", "%u", dev_info.max_vmdq_pools);
1688
1689     smap_add_format(args, "pci-vendor_id", "0x%u", dev_info.pci_dev->id.vendor_id);
1690     smap_add_format(args, "pci-device_id", "0x%x", dev_info.pci_dev->id.device_id);
1691
1692     return 0;
1693 }
1694
1695 static void
1696 netdev_dpdk_set_admin_state__(struct netdev_dpdk *dev, bool admin_state)
1697     OVS_REQUIRES(dev->mutex)
1698 {
1699     enum netdev_flags old_flags;
1700
1701     if (admin_state) {
1702         netdev_dpdk_update_flags__(dev, 0, NETDEV_UP, &old_flags);
1703     } else {
1704         netdev_dpdk_update_flags__(dev, NETDEV_UP, 0, &old_flags);
1705     }
1706 }
1707
1708 static void
1709 netdev_dpdk_set_admin_state(struct unixctl_conn *conn, int argc,
1710                             const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
1711 {
1712     bool up;
1713
1714     if (!strcasecmp(argv[argc - 1], "up")) {
1715         up = true;
1716     } else if ( !strcasecmp(argv[argc - 1], "down")) {
1717         up = false;
1718     } else {
1719         unixctl_command_reply_error(conn, "Invalid Admin State");
1720         return;
1721     }
1722
1723     if (argc > 2) {
1724         struct netdev *netdev = netdev_from_name(argv[1]);
1725         if (netdev && is_dpdk_class(netdev->netdev_class)) {
1726             struct netdev_dpdk *dpdk_dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1727
1728             ovs_mutex_lock(&dpdk_dev->mutex);
1729             netdev_dpdk_set_admin_state__(dpdk_dev, up);
1730             ovs_mutex_unlock(&dpdk_dev->mutex);
1731
1732             netdev_close(netdev);
1733         } else {
1734             unixctl_command_reply_error(conn, "Not a DPDK Interface");
1735             netdev_close(netdev);
1736             return;
1737         }
1738     } else {
1739         struct netdev_dpdk *netdev;
1740
1741         ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
1742         LIST_FOR_EACH (netdev, list_node, &dpdk_list) {
1743             ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
1744             netdev_dpdk_set_admin_state__(netdev, up);
1745             ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
1746         }
1747         ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
1748     }
1749     unixctl_command_reply(conn, "OK");
1750 }
1751
1752 /*
1753  * Set virtqueue flags so that we do not receive interrupts.
1754  */
1755 static void
1756 set_irq_status(struct virtio_net *dev)
1757 {
1758     dev->virtqueue[VIRTIO_RXQ]->used->flags = VRING_USED_F_NO_NOTIFY;
1759     dev->virtqueue[VIRTIO_TXQ]->used->flags = VRING_USED_F_NO_NOTIFY;
1760 }
1761
1762 /*
1763  * A new virtio-net device is added to a vhost port.
1764  */
1765 static int
1766 new_device(struct virtio_net *dev)
1767 {
1768     struct netdev_dpdk *netdev;
1769     bool exists = false;
1770
1771     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
1772     /* Add device to the vhost port with the same name as that passed down. */
1773     LIST_FOR_EACH(netdev, list_node, &dpdk_list) {
1774         if (strncmp(dev->ifname, netdev->vhost_id, IF_NAME_SZ) == 0) {
1775             ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
1776             ovsrcu_set(&netdev->virtio_dev, dev);
1777             ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
1778             exists = true;
1779             dev->flags |= VIRTIO_DEV_RUNNING;
1780             /* Disable notifications. */
1781             set_irq_status(dev);
1782             break;
1783         }
1784     }
1785     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
1786
1787     if (!exists) {
1788         VLOG_INFO("vHost Device '%s' (%ld) can't be added - name not found",
1789                    dev->ifname, dev->device_fh);
1790
1791         return -1;
1792     }
1793
1794     VLOG_INFO("vHost Device '%s' (%ld) has been added",
1795                dev->ifname, dev->device_fh);
1796     return 0;
1797 }
1798
1799 /*
1800  * Remove a virtio-net device from the specific vhost port.  Use dev->remove
1801  * flag to stop any more packets from being sent or received to/from a VM and
1802  * ensure all currently queued packets have been sent/received before removing
1803  *  the device.
1804  */
1805 static void
1806 destroy_device(volatile struct virtio_net *dev)
1807 {
1808     struct netdev_dpdk *vhost_dev;
1809
1810     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
1811     LIST_FOR_EACH (vhost_dev, list_node, &dpdk_list) {
1812         if (netdev_dpdk_get_virtio(vhost_dev) == dev) {
1813
1814             ovs_mutex_lock(&vhost_dev->mutex);
1815             dev->flags &= ~VIRTIO_DEV_RUNNING;
1816             ovsrcu_set(&vhost_dev->virtio_dev, NULL);
1817             ovs_mutex_unlock(&vhost_dev->mutex);
1818
1819             /*
1820              * Wait for other threads to quiesce before
1821              * setting the virtio_dev to NULL.
1822              */
1823             ovsrcu_synchronize();
1824             /*
1825              * As call to ovsrcu_synchronize() will end the quiescent state,
1826              * put thread back into quiescent state before returning.
1827              */
1828             ovsrcu_quiesce_start();
1829         }
1830     }
1831     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
1832
1833     VLOG_INFO("vHost Device '%s' (%ld) has been removed",
1834                dev->ifname, dev->device_fh);
1835 }
1836
1837 struct virtio_net *
1838 netdev_dpdk_get_virtio(const struct netdev_dpdk *dev)
1839 {
1840     return ovsrcu_get(struct virtio_net *, &dev->virtio_dev);
1841 }
1842
1843 /*
1844  * These callbacks allow virtio-net devices to be added to vhost ports when
1845  * configuration has been fully complete.
1846  */
1847 static const struct virtio_net_device_ops virtio_net_device_ops =
1848 {
1849     .new_device =  new_device,
1850     .destroy_device = destroy_device,
1851 };
1852
1853 static void *
1854 start_vhost_loop(void *dummy OVS_UNUSED)
1855 {
1856      pthread_detach(pthread_self());
1857      /* Put the cuse thread into quiescent state. */
1858      ovsrcu_quiesce_start();
1859      rte_vhost_driver_session_start();
1860      return NULL;
1861 }
1862
1863 static int
1864 dpdk_vhost_class_init(void)
1865 {
1866     rte_vhost_driver_callback_register(&virtio_net_device_ops);
1867     ovs_thread_create("vhost_thread", start_vhost_loop, NULL);
1868     return 0;
1869 }
1870
1871 static int
1872 dpdk_vhost_cuse_class_init(void)
1873 {
1874     int err = -1;
1875
1876
1877     /* Register CUSE device to handle IOCTLs.
1878      * Unless otherwise specified on the vswitchd command line, cuse_dev_name
1879      * is set to vhost-net.
1880      */
1881     err = rte_vhost_driver_register(cuse_dev_name);
1882
1883     if (err != 0) {
1884         VLOG_ERR("CUSE device setup failure.");
1885         return -1;
1886     }
1887
1888     dpdk_vhost_class_init();
1889     return 0;
1890 }
1891
1892 static int
1893 dpdk_vhost_user_class_init(void)
1894 {
1895     dpdk_vhost_class_init();
1896     return 0;
1897 }
1898
1899 static void
1900 dpdk_common_init(void)
1901 {
1902     unixctl_command_register("netdev-dpdk/set-admin-state",
1903                              "[netdev] up|down", 1, 2,
1904                              netdev_dpdk_set_admin_state, NULL);
1905
1906     ovs_thread_create("dpdk_watchdog", dpdk_watchdog, NULL);
1907 }
1908
1909 /* Client Rings */
1910
1911 static int
1912 dpdk_ring_create(const char dev_name[], unsigned int port_no,
1913                  unsigned int *eth_port_id)
1914 {
1915     struct dpdk_ring *ivshmem;
1916     char ring_name[10];
1917     int err;
1918
1919     ivshmem = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *ivshmem);
1920     if (ivshmem == NULL) {
1921         return ENOMEM;
1922     }
1923
1924     /* XXX: Add support for multiquque ring. */
1925     err = snprintf(ring_name, 10, "%s_tx", dev_name);
1926     if (err < 0) {
1927         return -err;
1928     }
1929
1930     /* Create single consumer/producer rings, netdev does explicit locking. */
1931     ivshmem->cring_tx = rte_ring_create(ring_name, DPDK_RING_SIZE, SOCKET0,
1932                                         RING_F_SP_ENQ | RING_F_SC_DEQ);
1933     if (ivshmem->cring_tx == NULL) {
1934         rte_free(ivshmem);
1935         return ENOMEM;
1936     }
1937
1938     err = snprintf(ring_name, 10, "%s_rx", dev_name);
1939     if (err < 0) {
1940         return -err;
1941     }
1942
1943     /* Create single consumer/producer rings, netdev does explicit locking. */
1944     ivshmem->cring_rx = rte_ring_create(ring_name, DPDK_RING_SIZE, SOCKET0,
1945                                         RING_F_SP_ENQ | RING_F_SC_DEQ);
1946     if (ivshmem->cring_rx == NULL) {
1947         rte_free(ivshmem);
1948         return ENOMEM;
1949     }
1950
1951     err = rte_eth_from_rings(dev_name, &ivshmem->cring_rx, 1,
1952                              &ivshmem->cring_tx, 1, SOCKET0);
1953
1954     if (err < 0) {
1955         rte_free(ivshmem);
1956         return ENODEV;
1957     }
1958
1959     ivshmem->user_port_id = port_no;
1960     ivshmem->eth_port_id = rte_eth_dev_count() - 1;
1961     list_push_back(&dpdk_ring_list, &ivshmem->list_node);
1962
1963     *eth_port_id = ivshmem->eth_port_id;
1964     return 0;
1965 }
1966
1967 static int
1968 dpdk_ring_open(const char dev_name[], unsigned int *eth_port_id) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
1969 {
1970     struct dpdk_ring *ivshmem;
1971     unsigned int port_no;
1972     int err = 0;
1973
1974     /* Names always start with "dpdkr" */
1975     err = dpdk_dev_parse_name(dev_name, "dpdkr", &port_no);
1976     if (err) {
1977         return err;
1978     }
1979
1980     /* look through our list to find the device */
1981     LIST_FOR_EACH (ivshmem, list_node, &dpdk_ring_list) {
1982          if (ivshmem->user_port_id == port_no) {
1983             VLOG_INFO("Found dpdk ring device %s:", dev_name);
1984             *eth_port_id = ivshmem->eth_port_id; /* really all that is needed */
1985             return 0;
1986          }
1987     }
1988     /* Need to create the device rings */
1989     return dpdk_ring_create(dev_name, port_no, eth_port_id);
1990 }
1991
1992 static int
1993 netdev_dpdk_ring_send(struct netdev *netdev_, int qid,
1994                       struct dp_packet **pkts, int cnt, bool may_steal)
1995 {
1996     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1997     unsigned i;
1998
1999     /* When using 'dpdkr' and sending to a DPDK ring, we want to ensure that the
2000      * rss hash field is clear. This is because the same mbuf may be modified by
2001      * the consumer of the ring and return into the datapath without recalculating
2002      * the RSS hash. */
2003     for (i = 0; i < cnt; i++) {
2004         dp_packet_rss_invalidate(pkts[i]);
2005     }
2006
2007     netdev_dpdk_send__(netdev, qid, pkts, cnt, may_steal);
2008     return 0;
2009 }
2010
2011 static int
2012 netdev_dpdk_ring_construct(struct netdev *netdev)
2013 {
2014     unsigned int port_no = 0;
2015     int err = 0;
2016
2017     if (rte_eal_init_ret) {
2018         return rte_eal_init_ret;
2019     }
2020
2021     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
2022
2023     err = dpdk_ring_open(netdev->name, &port_no);
2024     if (err) {
2025         goto unlock_dpdk;
2026     }
2027
2028     err = netdev_dpdk_init(netdev, port_no, DPDK_DEV_ETH);
2029
2030 unlock_dpdk:
2031     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
2032     return err;
2033 }
2034
2035 #define NETDEV_DPDK_CLASS(NAME, INIT, CONSTRUCT, DESTRUCT, MULTIQ, SEND, \
2036     GET_CARRIER, GET_STATS, GET_FEATURES, GET_STATUS, RXQ_RECV)          \
2037 {                                                             \
2038     NAME,                                                     \
2039     INIT,                       /* init */                    \
2040     NULL,                       /* netdev_dpdk_run */         \
2041     NULL,                       /* netdev_dpdk_wait */        \
2042                                                               \
2043     netdev_dpdk_alloc,                                        \
2044     CONSTRUCT,                                                \
2045     DESTRUCT,                                                 \
2046     netdev_dpdk_dealloc,                                      \
2047     netdev_dpdk_get_config,                                   \
2048     NULL,                       /* netdev_dpdk_set_config */  \
2049     NULL,                       /* get_tunnel_config */       \
2050     NULL,                       /* build header */            \
2051     NULL,                       /* push header */             \
2052     NULL,                       /* pop header */              \
2053     netdev_dpdk_get_numa_id,    /* get_numa_id */             \
2054     MULTIQ,                     /* set_multiq */              \
2055                                                               \
2056     SEND,                       /* send */                    \
2057     NULL,                       /* send_wait */               \
2058                                                               \
2059     netdev_dpdk_set_etheraddr,                                \
2060     netdev_dpdk_get_etheraddr,                                \
2061     netdev_dpdk_get_mtu,                                      \
2062     netdev_dpdk_set_mtu,                                      \
2063     netdev_dpdk_get_ifindex,                                  \
2064     GET_CARRIER,                                              \
2065     netdev_dpdk_get_carrier_resets,                           \
2066     netdev_dpdk_set_miimon,                                   \
2067     GET_STATS,                                                \
2068     GET_FEATURES,                                             \
2069     NULL,                       /* set_advertisements */      \
2070                                                               \
2071     NULL,                       /* set_policing */            \
2072     NULL,                       /* get_qos_types */           \
2073     NULL,                       /* get_qos_capabilities */    \
2074     NULL,                       /* get_qos */                 \
2075     NULL,                       /* set_qos */                 \
2076     NULL,                       /* get_queue */               \
2077     NULL,                       /* set_queue */               \
2078     NULL,                       /* delete_queue */            \
2079     NULL,                       /* get_queue_stats */         \
2080     NULL,                       /* queue_dump_start */        \
2081     NULL,                       /* queue_dump_next */         \
2082     NULL,                       /* queue_dump_done */         \
2083     NULL,                       /* dump_queue_stats */        \
2084                                                               \
2085     NULL,                       /* get_in4 */                 \
2086     NULL,                       /* set_in4 */                 \
2087     NULL,                       /* get_in6 */                 \
2088     NULL,                       /* add_router */              \
2089     NULL,                       /* get_next_hop */            \
2090     GET_STATUS,                                               \
2091     NULL,                       /* arp_lookup */              \
2092                                                               \
2093     netdev_dpdk_update_flags,                                 \
2094                                                               \
2095     netdev_dpdk_rxq_alloc,                                    \
2096     netdev_dpdk_rxq_construct,                                \
2097     netdev_dpdk_rxq_destruct,                                 \
2098     netdev_dpdk_rxq_dealloc,                                  \
2099     RXQ_RECV,                                                 \
2100     NULL,                       /* rx_wait */                 \
2101     NULL,                       /* rxq_drain */               \
2102 }
2103
2104 static int
2105 process_vhost_flags(char *flag, char *default_val, int size,
2106                     char **argv, char **new_val)
2107 {
2108     int changed = 0;
2109
2110     /* Depending on which version of vhost is in use, process the vhost-specific
2111      * flag if it is provided on the vswitchd command line, otherwise resort to
2112      * a default value.
2113      *
2114      * For vhost-user: Process "-cuse_dev_name" to set the custom location of
2115      * the vhost-user socket(s).
2116      * For vhost-cuse: Process "-vhost_sock_dir" to set the custom name of the
2117      * vhost-cuse character device.
2118      */
2119     if (!strcmp(argv[1], flag) && (strlen(argv[2]) <= size)) {
2120         changed = 1;
2121         *new_val = strdup(argv[2]);
2122         VLOG_INFO("User-provided %s in use: %s", flag, *new_val);
2123     } else {
2124         VLOG_INFO("No %s provided - defaulting to %s", flag, default_val);
2125         *new_val = default_val;
2126     }
2127
2128     return changed;
2129 }
2130
2131 int
2132 dpdk_init(int argc, char **argv)
2133 {
2134     int result;
2135     int base = 0;
2136     char *pragram_name = argv[0];
2137
2138     if (argc < 2 || strcmp(argv[1], "--dpdk"))
2139         return 0;
2140
2141     /* Remove the --dpdk argument from arg list.*/
2142     argc--;
2143     argv++;
2144
2145 #ifdef VHOST_CUSE
2146     if (process_vhost_flags("-cuse_dev_name", strdup("vhost-net"),
2147                             PATH_MAX, argv, &cuse_dev_name)) {
2148 #else
2149     if (process_vhost_flags("-vhost_sock_dir", strdup(ovs_rundir()),
2150                             NAME_MAX, argv, &vhost_sock_dir)) {
2151         struct stat s;
2152         int err;
2153
2154         err = stat(vhost_sock_dir, &s);
2155         if (err) {
2156             VLOG_ERR("vHostUser socket DIR '%s' does not exist.",
2157                      vhost_sock_dir);
2158             return err;
2159         }
2160 #endif
2161         /* Remove the vhost flag configuration parameters from the argument
2162          * list, so that the correct elements are passed to the DPDK
2163          * initialization function
2164          */
2165         argc -= 2;
2166         argv += 2;    /* Increment by two to bypass the vhost flag arguments */
2167         base = 2;
2168     }
2169
2170     /* Keep the program name argument as this is needed for call to
2171      * rte_eal_init()
2172      */
2173     argv[0] = pragram_name;
2174
2175     /* Make sure things are initialized ... */
2176     result = rte_eal_init(argc, argv);
2177     if (result < 0) {
2178         ovs_abort(result, "Cannot init EAL");
2179     }
2180
2181     rte_memzone_dump(stdout);
2182     rte_eal_init_ret = 0;
2183
2184     if (argc > result) {
2185         argv[result] = argv[0];
2186     }
2187
2188     /* We are called from the main thread here */
2189     RTE_PER_LCORE(_lcore_id) = NON_PMD_CORE_ID;
2190
2191     return result + 1 + base;
2192 }
2193
2194 static const struct netdev_class dpdk_class =
2195     NETDEV_DPDK_CLASS(
2196         "dpdk",
2197         NULL,
2198         netdev_dpdk_construct,
2199         netdev_dpdk_destruct,
2200         netdev_dpdk_set_multiq,
2201         netdev_dpdk_eth_send,
2202         netdev_dpdk_get_carrier,
2203         netdev_dpdk_get_stats,
2204         netdev_dpdk_get_features,
2205         netdev_dpdk_get_status,
2206         netdev_dpdk_rxq_recv);
2207
2208 static const struct netdev_class dpdk_ring_class =
2209     NETDEV_DPDK_CLASS(
2210         "dpdkr",
2211         NULL,
2212         netdev_dpdk_ring_construct,
2213         netdev_dpdk_destruct,
2214         netdev_dpdk_set_multiq,
2215         netdev_dpdk_ring_send,
2216         netdev_dpdk_get_carrier,
2217         netdev_dpdk_get_stats,
2218         netdev_dpdk_get_features,
2219         netdev_dpdk_get_status,
2220         netdev_dpdk_rxq_recv);
2221
2222 static const struct netdev_class OVS_UNUSED dpdk_vhost_cuse_class =
2223     NETDEV_DPDK_CLASS(
2224         "dpdkvhostcuse",
2225         dpdk_vhost_cuse_class_init,
2226         netdev_dpdk_vhost_cuse_construct,
2227         netdev_dpdk_vhost_destruct,
2228         netdev_dpdk_vhost_set_multiq,
2229         netdev_dpdk_vhost_send,
2230         netdev_dpdk_vhost_get_carrier,
2231         netdev_dpdk_vhost_get_stats,
2232         NULL,
2233         NULL,
2234         netdev_dpdk_vhost_rxq_recv);
2235
2236 static const struct netdev_class OVS_UNUSED dpdk_vhost_user_class =
2237     NETDEV_DPDK_CLASS(
2238         "dpdkvhostuser",
2239         dpdk_vhost_user_class_init,
2240         netdev_dpdk_vhost_user_construct,
2241         netdev_dpdk_vhost_destruct,
2242         netdev_dpdk_vhost_set_multiq,
2243         netdev_dpdk_vhost_send,
2244         netdev_dpdk_vhost_get_carrier,
2245         netdev_dpdk_vhost_get_stats,
2246         NULL,
2247         NULL,
2248         netdev_dpdk_vhost_rxq_recv);
2249
2250 void
2251 netdev_dpdk_register(void)
2252 {
2253     static struct ovsthread_once once = OVSTHREAD_ONCE_INITIALIZER;
2254
2255     if (rte_eal_init_ret) {
2256         return;
2257     }
2258
2259     if (ovsthread_once_start(&once)) {
2260         dpdk_common_init();
2261         netdev_register_provider(&dpdk_class);
2262         netdev_register_provider(&dpdk_ring_class);
2263 #ifdef VHOST_CUSE
2264         netdev_register_provider(&dpdk_vhost_cuse_class);
2265 #else
2266         netdev_register_provider(&dpdk_vhost_user_class);
2267 #endif
2268         ovsthread_once_done(&once);
2269     }
2270 }
2271
2272 int
2273 pmd_thread_setaffinity_cpu(unsigned cpu)
2274 {
2275     cpu_set_t cpuset;
2276     int err;
2277
2278     CPU_ZERO(&cpuset);
2279     CPU_SET(cpu, &cpuset);
2280     err = pthread_setaffinity_np(pthread_self(), sizeof(cpu_set_t), &cpuset);
2281     if (err) {
2282         VLOG_ERR("Thread affinity error %d",err);
2283         return err;
2284     }
2285     /* NON_PMD_CORE_ID is reserved for use by non pmd threads. */
2286     ovs_assert(cpu != NON_PMD_CORE_ID);
2287     RTE_PER_LCORE(_lcore_id) = cpu;
2288
2289     return 0;
2290 }
2291
2292 static bool
2293 thread_is_pmd(void)
2294 {
2295     return rte_lcore_id() != NON_PMD_CORE_ID;
2296 }