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-numa.h"
  40 #include "ovs-thread.h"
  41 #include "ovs-rcu.h"
  42 #include "packet-dpif.h"
  43 #include "packets.h"
  44 #include "shash.h"
  45 #include "sset.h"
  46 #include "unaligned.h"
  47 #include "timeval.h"
  48 #include "unixctl.h"
  49 #include "vlog.h"
  50
  51 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(dpdk);
  52 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
  53
  54 #define DPDK_PORT_WATCHDOG_INTERVAL 5
  55
  56 #define OVS_CACHE_LINE_SIZE CACHE_LINE_SIZE
  57 #define OVS_VPORT_DPDK "ovs_dpdk"
  58
  59 /*
  60  * need to reserve tons of extra space in the mbufs so we can align the
  61  * DMA addresses to 4KB.
  62  */
  63
  64 #define MTU_TO_MAX_LEN(mtu)  ((mtu) + ETHER_HDR_LEN + ETHER_CRC_LEN)
  65 #define MBUF_SIZE(mtu)       (MTU_TO_MAX_LEN(mtu) + (512) + \
  66                              sizeof(struct rte_mbuf) + RTE_PKTMBUF_HEADROOM)
  67
  68 /* XXX: mempool size should be based on system resources. */
  69 #define NB_MBUF              (4096 * 64)
  70 #define MP_CACHE_SZ          (256 * 2)
  71 #define SOCKET0              0
  72
  73 #define NIC_PORT_RX_Q_SIZE 2048  /* Size of Physical NIC RX Queue, Max (n+32<=4096)*/
  74 #define NIC_PORT_TX_Q_SIZE 2048  /* Size of Physical NIC TX Queue, Max (n+32<=4096)*/
  75
  76 /* XXX: Needs per NIC value for these constants. */
  77 #define RX_PTHRESH 32 /* Default values of RX prefetch threshold reg. */
  78 #define RX_HTHRESH 32 /* Default values of RX host threshold reg. */
  79 #define RX_WTHRESH 16 /* Default values of RX write-back threshold reg. */
  80
  81 #define TX_PTHRESH 36 /* Default values of TX prefetch threshold reg. */
  82 #define TX_HTHRESH 0  /* Default values of TX host threshold reg. */
  83 #define TX_WTHRESH 0  /* Default values of TX write-back threshold reg. */
  84
  85 static const struct rte_eth_conf port_conf = {
  86     .rxmode = {
  87         .mq_mode = ETH_MQ_RX_RSS,
  88         .split_hdr_size = 0,
  89         .header_split   = 0, /* Header Split disabled */
  90         .hw_ip_checksum = 0, /* IP checksum offload disabled */
  91         .hw_vlan_filter = 0, /* VLAN filtering disabled */
  92         .jumbo_frame    = 0, /* Jumbo Frame Support disabled */
  93         .hw_strip_crc   = 0,
  94     },
  95     .rx_adv_conf = {
  96         .rss_conf = {
  97             .rss_key = NULL,
  98             .rss_hf = ETH_RSS_IPV4_TCP | ETH_RSS_IPV4 | ETH_RSS_IPV6
  99                     | ETH_RSS_IPV4_UDP | ETH_RSS_IPV6_TCP | ETH_RSS_IPV6_UDP,
 100         },
 101     },
 102     .txmode = {
 103         .mq_mode = ETH_MQ_TX_NONE,
 104     },
 105 };
 106
 107 static const struct rte_eth_rxconf rx_conf = {
 108     .rx_thresh = {
 109         .pthresh = RX_PTHRESH,
 110         .hthresh = RX_HTHRESH,
 111         .wthresh = RX_WTHRESH,
 112     },
 113 };
 114
 115 static const struct rte_eth_txconf tx_conf = {
 116     .tx_thresh = {
 117         .pthresh = TX_PTHRESH,
 118         .hthresh = TX_HTHRESH,
 119         .wthresh = TX_WTHRESH,
 120     },
 121     .tx_free_thresh = 0,
 122     .tx_rs_thresh = 0,
 123     .txq_flags = ETH_TXQ_FLAGS_NOMULTSEGS|ETH_TXQ_FLAGS_NOOFFLOADS,
 124 };
 125
 126 enum { MAX_RX_QUEUE_LEN = 192 };
 127 enum { MAX_TX_QUEUE_LEN = 384 };
 128 enum { DPDK_RING_SIZE = 256 };
 129 BUILD_ASSERT_DECL(IS_POW2(DPDK_RING_SIZE));
 130 enum { DRAIN_TSC = 200000ULL };
 131
 132 static int rte_eal_init_ret = ENODEV;
 133
 134 static struct ovs_mutex dpdk_mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
 135
 136 /* Contains all 'struct dpdk_dev's. */
 137 static struct list dpdk_list OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex)
 138     = LIST_INITIALIZER(&dpdk_list);
 139
 140 static struct list dpdk_mp_list OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex)
 141     = LIST_INITIALIZER(&dpdk_mp_list);
 142
 143 /* This mutex must be used by non pmd threads when allocating or freeing
 144  * mbufs through mempools. Since dpdk_queue_pkts() and dpdk_queue_flush() may
 145  * use mempools, a non pmd thread should hold this mutex while calling them */
 146 struct ovs_mutex nonpmd_mempool_mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
 147
 148 struct dpdk_mp {
 149     struct rte_mempool *mp;
 150     int mtu;
 151     int socket_id;
 152     int refcount;
 153     struct list list_node OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex);
 154 };
 155
 156 /* There should be one 'struct dpdk_tx_queue' created for
 157  * each cpu core. */
 158 struct dpdk_tx_queue {
 159     bool flush_tx;                 /* Set to true to flush queue everytime */
 160                                    /* pkts are queued. */
 161     int count;
 162     uint64_t tsc;
 163     struct rte_mbuf *burst_pkts[MAX_TX_QUEUE_LEN];
 164 };
 165
 166 /* dpdk has no way to remove dpdk ring ethernet devices
 167    so we have to keep them around once they've been created
 168 */
 169
 170 static struct list dpdk_ring_list OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex)
 171     = LIST_INITIALIZER(&dpdk_ring_list);
 172
 173 struct dpdk_ring {
 174     /* For the client rings */
 175     struct rte_ring *cring_tx;
 176     struct rte_ring *cring_rx;
 177     int user_port_id; /* User given port no, parsed from port name */
 178     int eth_port_id; /* ethernet device port id */
 179     struct list list_node OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex);
 180 };
 181
 182 struct netdev_dpdk {
 183     struct netdev up;
 184     int port_id;
 185     int max_packet_len;
 186
 187     struct dpdk_tx_queue *tx_q;
 188
 189     struct ovs_mutex mutex OVS_ACQ_AFTER(dpdk_mutex);
 190
 191     struct dpdk_mp *dpdk_mp;
 192     int mtu;
 193     int socket_id;
 194     int buf_size;
 195     struct netdev_stats stats;
 196
 197     uint8_t hwaddr[ETH_ADDR_LEN];
 198     enum netdev_flags flags;
 199
 200     struct rte_eth_link link;
 201     int link_reset_cnt;
 202
 203     /* In dpdk_list. */
 204     struct list list_node OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex);
 205 };
 206
 207 struct netdev_rxq_dpdk {
 208     struct netdev_rxq up;
 209     int port_id;
 210 };
 211
 212 static bool thread_is_pmd(void);
 213
 214 static int netdev_dpdk_construct(struct netdev *);
 215
 216 static bool
 217 is_dpdk_class(const struct netdev_class *class)
 218 {
 219     return class->construct == netdev_dpdk_construct;
 220 }
 221
 222 /* XXX: use dpdk malloc for entire OVS. infact huge page shld be used
 223  * for all other sengments data, bss and text. */
 224
 225 static void *
 226 dpdk_rte_mzalloc(size_t sz)
 227 {
 228     void *ptr;
 229
 230     ptr = rte_zmalloc(OVS_VPORT_DPDK, sz, OVS_CACHE_LINE_SIZE);
 231     if (ptr == NULL) {
 232         out_of_memory();
 233     }
 234     return ptr;
 235 }
 236
 237 /* XXX this function should be called only by pmd threads (or by non pmd
 238  * threads holding the nonpmd_mempool_mutex) */
 239 void
 240 free_dpdk_buf(struct dpif_packet *p)
 241 {
 242     struct rte_mbuf *pkt = (struct rte_mbuf *) p;
 243
 244     rte_pktmbuf_free_seg(pkt);
 245 }
 246
 247 static void
 248 __rte_pktmbuf_init(struct rte_mempool *mp,
 249                    void *opaque_arg OVS_UNUSED,
 250                    void *_m,
 251                    unsigned i OVS_UNUSED)
 252 {
 253     struct rte_mbuf *m = _m;
 254     uint32_t buf_len = mp->elt_size - sizeof(struct dpif_packet);
 255
 256     RTE_MBUF_ASSERT(mp->elt_size >= sizeof(struct dpif_packet));
 257
 258     memset(m, 0, mp->elt_size);
 259
 260     /* start of buffer is just after mbuf structure */
 261     m->buf_addr = (char *)m + sizeof(struct dpif_packet);
 262     m->buf_physaddr = rte_mempool_virt2phy(mp, m) +
 263                     sizeof(struct dpif_packet);
 264     m->buf_len = (uint16_t)buf_len;
 265
 266     /* keep some headroom between start of buffer and data */
 267     m->pkt.data = (char*) m->buf_addr + RTE_MIN(RTE_PKTMBUF_HEADROOM, m->buf_len);
 268
 269     /* init some constant fields */
 270     m->type = RTE_MBUF_PKT;
 271     m->pool = mp;
 272     m->pkt.nb_segs = 1;
 273     m->pkt.in_port = 0xff;
 274 }
 275
 276 static void
 277 ovs_rte_pktmbuf_init(struct rte_mempool *mp,
 278                      void *opaque_arg OVS_UNUSED,
 279                      void *_m,
 280                      unsigned i OVS_UNUSED)
 281 {
 282     struct rte_mbuf *m = _m;
 283
 284     __rte_pktmbuf_init(mp, opaque_arg, _m, i);
 285
 286     ofpbuf_init_dpdk((struct ofpbuf *) m, m->buf_len);
 287 }
 288
 289 static struct dpdk_mp *
 290 dpdk_mp_get(int socket_id, int mtu) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 291 {
 292     struct dpdk_mp *dmp = NULL;
 293     char mp_name[RTE_MEMPOOL_NAMESIZE];
 294
 295     LIST_FOR_EACH (dmp, list_node, &dpdk_mp_list) {
 296         if (dmp->socket_id == socket_id && dmp->mtu == mtu) {
 297             dmp->refcount++;
 298             return dmp;
 299         }
 300     }
 301
 302     dmp = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *dmp);
 303     dmp->socket_id = socket_id;
 304     dmp->mtu = mtu;
 305     dmp->refcount = 1;
 306
 307     if (snprintf(mp_name, RTE_MEMPOOL_NAMESIZE, "ovs_mp_%d_%d", dmp->mtu,
 308                  dmp->socket_id) < 0) {
 309         return NULL;
 310     }
 311
 312     dmp->mp = rte_mempool_create(mp_name, NB_MBUF, MBUF_SIZE(mtu),
 313                                  MP_CACHE_SZ,
 314                                  sizeof(struct rte_pktmbuf_pool_private),
 315                                  rte_pktmbuf_pool_init, NULL,
 316                                  ovs_rte_pktmbuf_init, NULL,
 317                                  socket_id, 0);
 318
 319     if (dmp->mp == NULL) {
 320         return NULL;
 321     }
 322
 323     list_push_back(&dpdk_mp_list, &dmp->list_node);
 324     return dmp;
 325 }
 326
 327 static void
 328 dpdk_mp_put(struct dpdk_mp *dmp)
 329 {
 330
 331     if (!dmp) {
 332         return;
 333     }
 334
 335     dmp->refcount--;
 336     ovs_assert(dmp->refcount >= 0);
 337
 338 #if 0
 339     /* I could not find any API to destroy mp. */
 340     if (dmp->refcount == 0) {
 341         list_delete(dmp->list_node);
 342         /* destroy mp-pool. */
 343     }
 344 #endif
 345 }
 346
 347 static void
 348 check_link_status(struct netdev_dpdk *dev)
 349 {
 350     struct rte_eth_link link;
 351
 352     rte_eth_link_get_nowait(dev->port_id, &link);
 353
 354     if (dev->link.link_status != link.link_status) {
 355         netdev_change_seq_changed(&dev->up);
 356
 357         dev->link_reset_cnt++;
 358         dev->link = link;
 359         if (dev->link.link_status) {
 360             VLOG_DBG_RL(&rl, "Port %d Link Up - speed %u Mbps - %s",
 361                         dev->port_id, (unsigned)dev->link.link_speed,
 362                         (dev->link.link_duplex == ETH_LINK_FULL_DUPLEX) ?
 363                          ("full-duplex") : ("half-duplex"));
 364         } else {
 365             VLOG_DBG_RL(&rl, "Port %d Link Down", dev->port_id);
 366         }
 367     }
 368 }
 369
 370 static void *
 371 dpdk_watchdog(void *dummy OVS_UNUSED)
 372 {
 373     struct netdev_dpdk *dev;
 374
 375     pthread_detach(pthread_self());
 376
 377     for (;;) {
 378         ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 379         LIST_FOR_EACH (dev, list_node, &dpdk_list) {
 380             ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 381             check_link_status(dev);
 382             ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 383         }
 384         ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 385         xsleep(DPDK_PORT_WATCHDOG_INTERVAL);
 386     }
 387
 388     return NULL;
 389 }
 390
 391 static int
 392 dpdk_eth_dev_init(struct netdev_dpdk *dev) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 393 {
 394     struct rte_pktmbuf_pool_private *mbp_priv;
 395     struct ether_addr eth_addr;
 396     int diag;
 397     int i;
 398
 399     if (dev->port_id < 0 || dev->port_id >= rte_eth_dev_count()) {
 400         return ENODEV;
 401     }
 402
 403     diag = rte_eth_dev_configure(dev->port_id, dev->up.n_rxq, dev->up.n_txq,
 404                                  &port_conf);
 405     if (diag) {
 406         VLOG_ERR("eth dev config error %d",diag);
 407         return -diag;
 408     }
 409
 410     for (i = 0; i < dev->up.n_txq; i++) {
 411         diag = rte_eth_tx_queue_setup(dev->port_id, i, NIC_PORT_TX_Q_SIZE,
 412                                       dev->socket_id, &tx_conf);
 413         if (diag) {
 414             VLOG_ERR("eth dev tx queue setup error %d",diag);
 415             return -diag;
 416         }
 417     }
 418
 419     for (i = 0; i < dev->up.n_rxq; i++) {
 420         diag = rte_eth_rx_queue_setup(dev->port_id, i, NIC_PORT_RX_Q_SIZE,
 421                                       dev->socket_id,
 422                                       &rx_conf, dev->dpdk_mp->mp);
 423         if (diag) {
 424             VLOG_ERR("eth dev rx queue setup error %d",diag);
 425             return -diag;
 426         }
 427     }
 428
 429     diag = rte_eth_dev_start(dev->port_id);
 430     if (diag) {
 431         VLOG_ERR("eth dev start error %d",diag);
 432         return -diag;
 433     }
 434
 435     rte_eth_promiscuous_enable(dev->port_id);
 436     rte_eth_allmulticast_enable(dev->port_id);
 437
 438     memset(&eth_addr, 0x0, sizeof(eth_addr));
 439     rte_eth_macaddr_get(dev->port_id, &eth_addr);
 440     VLOG_INFO_RL(&rl, "Port %d: "ETH_ADDR_FMT"",
 441                     dev->port_id, ETH_ADDR_ARGS(eth_addr.addr_bytes));
 442
 443     memcpy(dev->hwaddr, eth_addr.addr_bytes, ETH_ADDR_LEN);
 444     rte_eth_link_get_nowait(dev->port_id, &dev->link);
 445
 446     mbp_priv = rte_mempool_get_priv(dev->dpdk_mp->mp);
 447     dev->buf_size = mbp_priv->mbuf_data_room_size - RTE_PKTMBUF_HEADROOM;
 448
 449     dev->flags = NETDEV_UP | NETDEV_PROMISC;
 450     return 0;
 451 }
 452
 453 static struct netdev_dpdk *
 454 netdev_dpdk_cast(const struct netdev *netdev)
 455 {
 456     return CONTAINER_OF(netdev, struct netdev_dpdk, up);
 457 }
 458
 459 static struct netdev *
 460 netdev_dpdk_alloc(void)
 461 {
 462     struct netdev_dpdk *netdev = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *netdev);
 463     return &netdev->up;
 464 }
 465
 466 static void
 467 netdev_dpdk_alloc_txq(struct netdev_dpdk *netdev, unsigned int n_txqs)
 468 {
 469     int i;
 470
 471     netdev->tx_q = dpdk_rte_mzalloc(n_txqs * sizeof *netdev->tx_q);
 472     /* Each index is considered as a cpu core id, since there should
 473      * be one tx queue for each cpu core. */
 474     for (i = 0; i < n_txqs; i++) {
 475         int numa_id = ovs_numa_get_numa_id(i);
 476
 477         /* If the corresponding core is not on the same numa node
 478          * as 'netdev', flags the 'flush_tx'. */
 479         netdev->tx_q[i].flush_tx = netdev->socket_id == numa_id;
 480     }
 481 }
 482
 483 static int
 484 netdev_dpdk_init(struct netdev *netdev_, unsigned int port_no)
 485     OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 486 {
 487     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 488     int err = 0;
 489
 490     ovs_mutex_init(&netdev->mutex);
 491
 492     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 493
 494     netdev->socket_id = rte_eth_dev_socket_id(port_no);
 495     netdev_dpdk_alloc_txq(netdev, NR_QUEUE);
 496     netdev->port_id = port_no;
 497     netdev->flags = 0;
 498     netdev->mtu = ETHER_MTU;
 499     netdev->max_packet_len = MTU_TO_MAX_LEN(netdev->mtu);
 500
 501     netdev->dpdk_mp = dpdk_mp_get(netdev->socket_id, netdev->mtu);
 502     if (!netdev->dpdk_mp) {
 503         err = ENOMEM;
 504         goto unlock;
 505     }
 506
 507     netdev_->n_txq = NR_QUEUE;
 508     netdev_->n_rxq = NR_QUEUE;
 509     err = dpdk_eth_dev_init(netdev);
 510     if (err) {
 511         goto unlock;
 512     }
 513
 514     list_push_back(&dpdk_list, &netdev->list_node);
 515
 516 unlock:
 517     if (err) {
 518         rte_free(netdev->tx_q);
 519     }
 520     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 521     return err;
 522 }
 523
 524 static int
 525 dpdk_dev_parse_name(const char dev_name[], const char prefix[],
 526                     unsigned int *port_no)
 527 {
 528     const char *cport;
 529
 530     if (strncmp(dev_name, prefix, strlen(prefix))) {
 531         return ENODEV;
 532     }
 533
 534     cport = dev_name + strlen(prefix);
 535     *port_no = strtol(cport, 0, 0); /* string must be null terminated */
 536     return 0;
 537 }
 538
 539 static int
 540 netdev_dpdk_construct(struct netdev *netdev)
 541 {
 542     unsigned int port_no;
 543     int err;
 544
 545     if (rte_eal_init_ret) {
 546         return rte_eal_init_ret;
 547     }
 548
 549     /* Names always start with "dpdk" */
 550     err = dpdk_dev_parse_name(netdev->name, "dpdk", &port_no);
 551     if (err) {
 552         return err;
 553     }
 554
 555     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 556     err = netdev_dpdk_init(netdev, port_no);
 557     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 558     return err;
 559 }
 560
 561 static void
 562 netdev_dpdk_destruct(struct netdev *netdev_)
 563 {
 564     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 565
 566     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 567     rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
 568     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 569
 570     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 571     rte_free(dev->tx_q);
 572     list_remove(&dev->list_node);
 573     dpdk_mp_put(dev->dpdk_mp);
 574     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 575
 576     ovs_mutex_destroy(&dev->mutex);
 577 }
 578
 579 static void
 580 netdev_dpdk_dealloc(struct netdev *netdev_)
 581 {
 582     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 583
 584     rte_free(netdev);
 585 }
 586
 587 static int
 588 netdev_dpdk_get_config(const struct netdev *netdev_, struct smap *args)
 589 {
 590     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 591
 592     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 593
 594     smap_add_format(args, "configured_rx_queues", "%d", netdev_->n_rxq);
 595     smap_add_format(args, "configured_tx_queues", "%d", netdev_->n_txq);
 596     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 597
 598     return 0;
 599 }
 600
 601 static int
 602 netdev_dpdk_get_numa_id(const struct netdev *netdev_)
 603 {
 604     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 605
 606     return netdev->socket_id;
 607 }
 608
 609 /* Sets the number of tx queues and rx queues for the dpdk interface.
 610  * If the configuration fails, do not try restoring its old configuration
 611  * and just returns the error. */
 612 static int
 613 netdev_dpdk_set_multiq(struct netdev *netdev_, unsigned int n_txq,
 614                        unsigned int n_rxq)
 615 {
 616     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 617     int err = 0;
 618
 619     if (netdev->up.n_txq == n_txq && netdev->up.n_rxq == n_rxq) {
 620         return err;
 621     }
 622
 623     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 624     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 625
 626     rte_eth_dev_stop(netdev->port_id);
 627
 628     netdev->up.n_txq = n_txq;
 629     netdev->up.n_rxq = n_rxq;
 630     rte_free(netdev->tx_q);
 631     netdev_dpdk_alloc_txq(netdev, n_txq);
 632     err = dpdk_eth_dev_init(netdev);
 633
 634     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 635     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 636
 637     return err;
 638 }
 639
 640 static struct netdev_rxq *
 641 netdev_dpdk_rxq_alloc(void)
 642 {
 643     struct netdev_rxq_dpdk *rx = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *rx);
 644
 645     return &rx->up;
 646 }
 647
 648 static struct netdev_rxq_dpdk *
 649 netdev_rxq_dpdk_cast(const struct netdev_rxq *rx)
 650 {
 651     return CONTAINER_OF(rx, struct netdev_rxq_dpdk, up);
 652 }
 653
 654 static int
 655 netdev_dpdk_rxq_construct(struct netdev_rxq *rxq_)
 656 {
 657     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
 658     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(rx->up.netdev);
 659
 660     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 661     rx->port_id = netdev->port_id;
 662     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 663
 664     return 0;
 665 }
 666
 667 static void
 668 netdev_dpdk_rxq_destruct(struct netdev_rxq *rxq_ OVS_UNUSED)
 669 {
 670 }
 671
 672 static void
 673 netdev_dpdk_rxq_dealloc(struct netdev_rxq *rxq_)
 674 {
 675     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
 676
 677     rte_free(rx);
 678 }
 679
 680 static inline void
 681 dpdk_queue_flush__(struct netdev_dpdk *dev, int qid)
 682 {
 683     struct dpdk_tx_queue *txq = &dev->tx_q[qid];
 684     uint32_t nb_tx = 0;
 685
 686     while (nb_tx != txq->count) {
 687         uint32_t ret;
 688
 689         ret = rte_eth_tx_burst(dev->port_id, qid, txq->burst_pkts + nb_tx,
 690                                txq->count - nb_tx);
 691         if (!ret) {
 692             break;
 693         }
 694
 695         nb_tx += ret;
 696     }
 697
 698     if (OVS_UNLIKELY(nb_tx != txq->count)) {
 699         /* free buffers, which we couldn't transmit, one at a time (each
 700          * packet could come from a different mempool) */
 701         int i;
 702
 703         for (i = nb_tx; i < txq->count; i++) {
 704             rte_pktmbuf_free_seg(txq->burst_pkts[i]);
 705         }
 706         ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 707         dev->stats.tx_dropped += txq->count-nb_tx;
 708         ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 709     }
 710
 711     txq->count = 0;
 712     txq->tsc = rte_get_timer_cycles();
 713 }
 714
 715 static inline void
 716 dpdk_queue_flush(struct netdev_dpdk *dev, int qid)
 717 {
 718     struct dpdk_tx_queue *txq = &dev->tx_q[qid];
 719
 720     if (txq->count == 0) {
 721         return;
 722     }
 723     dpdk_queue_flush__(dev, qid);
 724 }
 725
 726 static int
 727 netdev_dpdk_rxq_recv(struct netdev_rxq *rxq_, struct dpif_packet **packets,
 728                      int *c)
 729 {
 730     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
 731     struct netdev *netdev = rx->up.netdev;
 732     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 733     int nb_rx;
 734
 735     /* There is only one tx queue for this core.  Do not flush other
 736      * queueus. */
 737     if (rxq_->queue_id == rte_lcore_id()) {
 738         dpdk_queue_flush(dev, rxq_->queue_id);
 739     }
 740
 741     nb_rx = rte_eth_rx_burst(rx->port_id, rxq_->queue_id,
 742                              (struct rte_mbuf **) packets,
 743                              MIN((int)NETDEV_MAX_RX_BATCH,
 744                                  (int)MAX_RX_QUEUE_LEN));
 745     if (!nb_rx) {
 746         return EAGAIN;
 747     }
 748
 749     *c = nb_rx;
 750
 751     return 0;
 752 }
 753
 754 inline static void
 755 dpdk_queue_pkts(struct netdev_dpdk *dev, int qid,
 756                struct rte_mbuf **pkts, int cnt)
 757 {
 758     struct dpdk_tx_queue *txq = &dev->tx_q[qid];
 759     uint64_t diff_tsc;
 760
 761     int i = 0;
 762
 763     while (i < cnt) {
 764         int freeslots = MAX_TX_QUEUE_LEN - txq->count;
 765         int tocopy = MIN(freeslots, cnt-i);
 766
 767         memcpy(&txq->burst_pkts[txq->count], &pkts[i],
 768                tocopy * sizeof (struct rte_mbuf *));
 769
 770         txq->count += tocopy;
 771         i += tocopy;
 772
 773         if (txq->count == MAX_TX_QUEUE_LEN || txq->flush_tx) {
 774             dpdk_queue_flush__(dev, qid);
 775         }
 776         diff_tsc = rte_get_timer_cycles() - txq->tsc;
 777         if (diff_tsc >= DRAIN_TSC) {
 778             dpdk_queue_flush__(dev, qid);
 779         }
 780     }
 781 }
 782
 783 /* Tx function. Transmit packets indefinitely */
 784 static void
 785 dpdk_do_tx_copy(struct netdev *netdev, int qid, struct dpif_packet ** pkts,
 786                 int cnt)
 787     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
 788 {
 789     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 790     struct rte_mbuf *mbufs[cnt];
 791     int dropped = 0;
 792     int newcnt = 0;
 793     int i;
 794
 795     /* If we are on a non pmd thread we have to use the mempool mutex, because
 796      * every non pmd thread shares the same mempool cache */
 797
 798     if (!thread_is_pmd()) {
 799         ovs_mutex_lock(&nonpmd_mempool_mutex);
 800     }
 801
 802     for (i = 0; i < cnt; i++) {
 803         int size = ofpbuf_size(&pkts[i]->ofpbuf);
 804
 805         if (OVS_UNLIKELY(size > dev->max_packet_len)) {
 806             VLOG_WARN_RL(&rl, "Too big size %d max_packet_len %d",
 807                          (int)size , dev->max_packet_len);
 808
 809             dropped++;
 810             continue;
 811         }
 812
 813         mbufs[newcnt] = rte_pktmbuf_alloc(dev->dpdk_mp->mp);
 814
 815         if (!mbufs[newcnt]) {
 816             dropped += cnt - i;
 817             break;
 818         }
 819
 820         /* We have to do a copy for now */
 821         memcpy(mbufs[newcnt]->pkt.data, ofpbuf_data(&pkts[i]->ofpbuf), size);
 822
 823         rte_pktmbuf_data_len(mbufs[newcnt]) = size;
 824         rte_pktmbuf_pkt_len(mbufs[newcnt]) = size;
 825
 826         newcnt++;
 827     }
 828
 829     if (OVS_UNLIKELY(dropped)) {
 830         ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 831         dev->stats.tx_dropped += dropped;
 832         ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 833     }
 834
 835     dpdk_queue_pkts(dev, qid, mbufs, newcnt);
 836     dpdk_queue_flush(dev, qid);
 837
 838     if (!thread_is_pmd()) {
 839         ovs_mutex_unlock(&nonpmd_mempool_mutex);
 840     }
 841 }
 842
 843 static int
 844 netdev_dpdk_send(struct netdev *netdev, int qid, struct dpif_packet **pkts,
 845                  int cnt, bool may_steal)
 846 {
 847     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 848     int ret;
 849     int i;
 850
 851     if (!may_steal || pkts[0]->ofpbuf.source != OFPBUF_DPDK) {
 852         dpdk_do_tx_copy(netdev, qid, pkts, cnt);
 853
 854         if (may_steal) {
 855             for (i = 0; i < cnt; i++) {
 856                 dpif_packet_delete(pkts[i]);
 857             }
 858         }
 859     } else {
 860         int next_tx_idx = 0;
 861         int dropped = 0;
 862
 863         for (i = 0; i < cnt; i++) {
 864             int size = ofpbuf_size(&pkts[i]->ofpbuf);
 865             if (OVS_UNLIKELY(size > dev->max_packet_len)) {
 866                 if (next_tx_idx != i) {
 867                     dpdk_queue_pkts(dev, qid,
 868                                     (struct rte_mbuf **)&pkts[next_tx_idx],
 869                                     i-next_tx_idx);
 870                 }
 871
 872                 VLOG_WARN_RL(&rl, "Too big size %d max_packet_len %d",
 873                              (int)size , dev->max_packet_len);
 874
 875                 dpif_packet_delete(pkts[i]);
 876                 dropped++;
 877                 next_tx_idx = i + 1;
 878             }
 879         }
 880         if (next_tx_idx != cnt) {
 881            dpdk_queue_pkts(dev, qid,
 882                             (struct rte_mbuf **)&pkts[next_tx_idx],
 883                             cnt-next_tx_idx);
 884         }
 885
 886         if (OVS_UNLIKELY(dropped)) {
 887             ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 888             dev->stats.tx_dropped += dropped;
 889             ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 890         }
 891     }
 892     ret = 0;
 893
 894     return ret;
 895 }
 896
 897 static int
 898 netdev_dpdk_set_etheraddr(struct netdev *netdev,
 899                           const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
 900 {
 901     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 902
 903     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 904     if (!eth_addr_equals(dev->hwaddr, mac)) {
 905         memcpy(dev->hwaddr, mac, ETH_ADDR_LEN);
 906         netdev_change_seq_changed(netdev);
 907     }
 908     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 909
 910     return 0;
 911 }
 912
 913 static int
 914 netdev_dpdk_get_etheraddr(const struct netdev *netdev,
 915                           uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
 916 {
 917     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 918
 919     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 920     memcpy(mac, dev->hwaddr, ETH_ADDR_LEN);
 921     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 922
 923     return 0;
 924 }
 925
 926 static int
 927 netdev_dpdk_get_mtu(const struct netdev *netdev, int *mtup)
 928 {
 929     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 930
 931     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 932     *mtup = dev->mtu;
 933     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 934
 935     return 0;
 936 }
 937
 938 static int
 939 netdev_dpdk_set_mtu(const struct netdev *netdev, int mtu)
 940 {
 941     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 942     int old_mtu, err;
 943     struct dpdk_mp *old_mp;
 944     struct dpdk_mp *mp;
 945
 946     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 947     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 948     if (dev->mtu == mtu) {
 949         err = 0;
 950         goto out;
 951     }
 952
 953     mp = dpdk_mp_get(dev->socket_id, dev->mtu);
 954     if (!mp) {
 955         err = ENOMEM;
 956         goto out;
 957     }
 958
 959     rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
 960
 961     old_mtu = dev->mtu;
 962     old_mp = dev->dpdk_mp;
 963     dev->dpdk_mp = mp;
 964     dev->mtu = mtu;
 965     dev->max_packet_len = MTU_TO_MAX_LEN(dev->mtu);
 966
 967     err = dpdk_eth_dev_init(dev);
 968     if (err) {
 969         dpdk_mp_put(mp);
 970         dev->mtu = old_mtu;
 971         dev->dpdk_mp = old_mp;
 972         dev->max_packet_len = MTU_TO_MAX_LEN(dev->mtu);
 973         dpdk_eth_dev_init(dev);
 974         goto out;
 975     }
 976
 977     dpdk_mp_put(old_mp);
 978     netdev_change_seq_changed(netdev);
 979 out:
 980     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 981     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 982     return err;
 983 }
 984
 985 static int
 986 netdev_dpdk_get_carrier(const struct netdev *netdev_, bool *carrier);
 987
 988 static int
 989 netdev_dpdk_get_stats(const struct netdev *netdev, struct netdev_stats *stats)
 990 {
 991     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 992     struct rte_eth_stats rte_stats;
 993     bool gg;
 994
 995     netdev_dpdk_get_carrier(netdev, &gg);
 996     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 997     rte_eth_stats_get(dev->port_id, &rte_stats);
 998
 999     memset(stats, 0, sizeof(*stats));
1000
1001     stats->rx_packets = rte_stats.ipackets;
1002     stats->tx_packets = rte_stats.opackets;
1003     stats->rx_bytes = rte_stats.ibytes;
1004     stats->tx_bytes = rte_stats.obytes;
1005     stats->rx_errors = rte_stats.ierrors;
1006     stats->tx_errors = rte_stats.oerrors;
1007     stats->multicast = rte_stats.imcasts;
1008
1009     stats->tx_dropped = dev->stats.tx_dropped;
1010     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1011
1012     return 0;
1013 }
1014
1015 static int
1016 netdev_dpdk_get_features(const struct netdev *netdev_,
1017                          enum netdev_features *current,
1018                          enum netdev_features *advertised OVS_UNUSED,
1019                          enum netdev_features *supported OVS_UNUSED,
1020                          enum netdev_features *peer OVS_UNUSED)
1021 {
1022     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1023     struct rte_eth_link link;
1024
1025     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1026     link = dev->link;
1027     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1028
1029     if (link.link_duplex == ETH_LINK_AUTONEG_DUPLEX) {
1030         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_AUTONEG) {
1031             *current = NETDEV_F_AUTONEG;
1032         }
1033     } else if (link.link_duplex == ETH_LINK_HALF_DUPLEX) {
1034         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_10) {
1035             *current = NETDEV_F_10MB_HD;
1036         }
1037         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_100) {
1038             *current = NETDEV_F_100MB_HD;
1039         }
1040         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_1000) {
1041             *current = NETDEV_F_1GB_HD;
1042         }
1043     } else if (link.link_duplex == ETH_LINK_FULL_DUPLEX) {
1044         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_10) {
1045             *current = NETDEV_F_10MB_FD;
1046         }
1047         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_100) {
1048             *current = NETDEV_F_100MB_FD;
1049         }
1050         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_1000) {
1051             *current = NETDEV_F_1GB_FD;
1052         }
1053         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_10000) {
1054             *current = NETDEV_F_10GB_FD;
1055         }
1056     }
1057
1058     return 0;
1059 }
1060
1061 static int
1062 netdev_dpdk_get_ifindex(const struct netdev *netdev)
1063 {
1064     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1065     int ifindex;
1066
1067     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1068     ifindex = dev->port_id;
1069     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1070
1071     return ifindex;
1072 }
1073
1074 static int
1075 netdev_dpdk_get_carrier(const struct netdev *netdev_, bool *carrier)
1076 {
1077     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1078
1079     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1080     check_link_status(dev);
1081     *carrier = dev->link.link_status;
1082     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1083
1084     return 0;
1085 }
1086
1087 static long long int
1088 netdev_dpdk_get_carrier_resets(const struct netdev *netdev_)
1089 {
1090     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1091     long long int carrier_resets;
1092
1093     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1094     carrier_resets = dev->link_reset_cnt;
1095     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1096
1097     return carrier_resets;
1098 }
1099
1100 static int
1101 netdev_dpdk_set_miimon(struct netdev *netdev_ OVS_UNUSED,
1102                        long long int interval OVS_UNUSED)
1103 {
1104     return 0;
1105 }
1106
1107 static int
1108 netdev_dpdk_update_flags__(struct netdev_dpdk *dev,
1109                            enum netdev_flags off, enum netdev_flags on,
1110                            enum netdev_flags *old_flagsp) OVS_REQUIRES(dev->mutex)
1111 {
1112     int err;
1113
1114     if ((off | on) & ~(NETDEV_UP | NETDEV_PROMISC)) {
1115         return EINVAL;
1116     }
1117
1118     *old_flagsp = dev->flags;
1119     dev->flags |= on;
1120     dev->flags &= ~off;
1121
1122     if (dev->flags == *old_flagsp) {
1123         return 0;
1124     }
1125
1126     if (dev->flags & NETDEV_UP) {
1127         err = rte_eth_dev_start(dev->port_id);
1128         if (err)
1129             return -err;
1130     }
1131
1132     if (dev->flags & NETDEV_PROMISC) {
1133         rte_eth_promiscuous_enable(dev->port_id);
1134     }
1135
1136     if (!(dev->flags & NETDEV_UP)) {
1137         rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
1138     }
1139
1140     return 0;
1141 }
1142
1143 static int
1144 netdev_dpdk_update_flags(struct netdev *netdev_,
1145                          enum netdev_flags off, enum netdev_flags on,
1146                          enum netdev_flags *old_flagsp)
1147 {
1148     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1149     int error;
1150
1151     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
1152     error = netdev_dpdk_update_flags__(netdev, off, on, old_flagsp);
1153     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
1154
1155     return error;
1156 }
1157
1158 static int
1159 netdev_dpdk_get_status(const struct netdev *netdev_, struct smap *args)
1160 {
1161     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1162     struct rte_eth_dev_info dev_info;
1163
1164     if (dev->port_id < 0)
1165         return ENODEV;
1166
1167     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1168     rte_eth_dev_info_get(dev->port_id, &dev_info);
1169     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1170
1171     smap_add_format(args, "driver_name", "%s", dev_info.driver_name);
1172
1173     smap_add_format(args, "port_no", "%d", dev->port_id);
1174     smap_add_format(args, "numa_id", "%d", rte_eth_dev_socket_id(dev->port_id));
1175     smap_add_format(args, "driver_name", "%s", dev_info.driver_name);
1176     smap_add_format(args, "min_rx_bufsize", "%u", dev_info.min_rx_bufsize);
1177     smap_add_format(args, "max_rx_pktlen", "%u", dev_info.max_rx_pktlen);
1178     smap_add_format(args, "max_rx_queues", "%u", dev_info.max_rx_queues);
1179     smap_add_format(args, "max_tx_queues", "%u", dev_info.max_tx_queues);
1180     smap_add_format(args, "max_mac_addrs", "%u", dev_info.max_mac_addrs);
1181     smap_add_format(args, "max_hash_mac_addrs", "%u", dev_info.max_hash_mac_addrs);
1182     smap_add_format(args, "max_vfs", "%u", dev_info.max_vfs);
1183     smap_add_format(args, "max_vmdq_pools", "%u", dev_info.max_vmdq_pools);
1184
1185     smap_add_format(args, "pci-vendor_id", "0x%u", dev_info.pci_dev->id.vendor_id);
1186     smap_add_format(args, "pci-device_id", "0x%x", dev_info.pci_dev->id.device_id);
1187
1188     return 0;
1189 }
1190
1191 static void
1192 netdev_dpdk_set_admin_state__(struct netdev_dpdk *dev, bool admin_state)
1193     OVS_REQUIRES(dev->mutex)
1194 {
1195     enum netdev_flags old_flags;
1196
1197     if (admin_state) {
1198         netdev_dpdk_update_flags__(dev, 0, NETDEV_UP, &old_flags);
1199     } else {
1200         netdev_dpdk_update_flags__(dev, NETDEV_UP, 0, &old_flags);
1201     }
1202 }
1203
1204 static void
1205 netdev_dpdk_set_admin_state(struct unixctl_conn *conn, int argc,
1206                             const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
1207 {
1208     bool up;
1209
1210     if (!strcasecmp(argv[argc - 1], "up")) {
1211         up = true;
1212     } else if ( !strcasecmp(argv[argc - 1], "down")) {
1213         up = false;
1214     } else {
1215         unixctl_command_reply_error(conn, "Invalid Admin State");
1216         return;
1217     }
1218
1219     if (argc > 2) {
1220         struct netdev *netdev = netdev_from_name(argv[1]);
1221         if (netdev && is_dpdk_class(netdev->netdev_class)) {
1222             struct netdev_dpdk *dpdk_dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1223
1224             ovs_mutex_lock(&dpdk_dev->mutex);
1225             netdev_dpdk_set_admin_state__(dpdk_dev, up);
1226             ovs_mutex_unlock(&dpdk_dev->mutex);
1227
1228             netdev_close(netdev);
1229         } else {
1230             unixctl_command_reply_error(conn, "Not a DPDK Interface");
1231             netdev_close(netdev);
1232             return;
1233         }
1234     } else {
1235         struct netdev_dpdk *netdev;
1236
1237         ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
1238         LIST_FOR_EACH (netdev, list_node, &dpdk_list) {
1239             ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
1240             netdev_dpdk_set_admin_state__(netdev, up);
1241             ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
1242         }
1243         ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
1244     }
1245     unixctl_command_reply(conn, "OK");
1246 }
1247
1248 static void
1249 dpdk_common_init(void)
1250 {
1251     unixctl_command_register("netdev-dpdk/set-admin-state",
1252                              "[netdev] up|down", 1, 2,
1253                              netdev_dpdk_set_admin_state, NULL);
1254
1255     ovs_thread_create("dpdk_watchdog", dpdk_watchdog, NULL);
1256 }
1257
1258 static int
1259 dpdk_class_init(void)
1260 {
1261     int result;
1262
1263     result = rte_eal_pci_probe();
1264     if (result) {
1265         VLOG_ERR("Cannot probe PCI");
1266         return -result;
1267     }
1268
1269     VLOG_INFO("Ethernet Device Count: %d", (int)rte_eth_dev_count());
1270
1271     return 0;
1272 }
1273
1274 /* Client Rings */
1275
1276 static int
1277 dpdk_ring_create(const char dev_name[], unsigned int port_no,
1278                  unsigned int *eth_port_id)
1279 {
1280     struct dpdk_ring *ivshmem;
1281     char ring_name[10];
1282     int err;
1283
1284     ivshmem = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *ivshmem);
1285     if (ivshmem == NULL) {
1286         return ENOMEM;
1287     }
1288
1289     err = snprintf(ring_name, 10, "%s_tx", dev_name);
1290     if (err < 0) {
1291         return -err;
1292     }
1293
1294     ivshmem->cring_tx = rte_ring_create(ring_name, DPDK_RING_SIZE, SOCKET0, 0);
1295     if (ivshmem->cring_tx == NULL) {
1296         rte_free(ivshmem);
1297         return ENOMEM;
1298     }
1299
1300     err = snprintf(ring_name, 10, "%s_rx", dev_name);
1301     if (err < 0) {
1302         return -err;
1303     }
1304
1305     ivshmem->cring_rx = rte_ring_create(ring_name, DPDK_RING_SIZE, SOCKET0, 0);
1306     if (ivshmem->cring_rx == NULL) {
1307         rte_free(ivshmem);
1308         return ENOMEM;
1309     }
1310
1311     err = rte_eth_from_rings(dev_name, &ivshmem->cring_rx, 1,
1312                              &ivshmem->cring_tx, 1, SOCKET0);
1313
1314     if (err < 0) {
1315         rte_free(ivshmem);
1316         return ENODEV;
1317     }
1318
1319     ivshmem->user_port_id = port_no;
1320     ivshmem->eth_port_id = rte_eth_dev_count() - 1;
1321     list_push_back(&dpdk_ring_list, &ivshmem->list_node);
1322
1323     *eth_port_id = ivshmem->eth_port_id;
1324     return 0;
1325 }
1326
1327 static int
1328 dpdk_ring_open(const char dev_name[], unsigned int *eth_port_id) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
1329 {
1330     struct dpdk_ring *ivshmem;
1331     unsigned int port_no;
1332     int err = 0;
1333
1334     /* Names always start with "dpdkr" */
1335     err = dpdk_dev_parse_name(dev_name, "dpdkr", &port_no);
1336     if (err) {
1337         return err;
1338     }
1339
1340     /* look through our list to find the device */
1341     LIST_FOR_EACH (ivshmem, list_node, &dpdk_ring_list) {
1342          if (ivshmem->user_port_id == port_no) {
1343             VLOG_INFO("Found dpdk ring device %s:\n", dev_name);
1344             *eth_port_id = ivshmem->eth_port_id; /* really all that is needed */
1345             return 0;
1346          }
1347     }
1348     /* Need to create the device rings */
1349     return dpdk_ring_create(dev_name, port_no, eth_port_id);
1350 }
1351
1352 static int
1353 netdev_dpdk_ring_construct(struct netdev *netdev)
1354 {
1355     unsigned int port_no = 0;
1356     int err = 0;
1357
1358     if (rte_eal_init_ret) {
1359         return rte_eal_init_ret;
1360     }
1361
1362     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
1363
1364     err = dpdk_ring_open(netdev->name, &port_no);
1365     if (err) {
1366         goto unlock_dpdk;
1367     }
1368
1369     err = netdev_dpdk_init(netdev, port_no);
1370
1371 unlock_dpdk:
1372     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
1373     return err;
1374 }
1375
1376 #define NETDEV_DPDK_CLASS(NAME, INIT, CONSTRUCT, MULTIQ)      \
1377 {                                                             \
1378     NAME,                                                     \
1379     INIT,                       /* init */                    \
1380     NULL,                       /* netdev_dpdk_run */         \
1381     NULL,                       /* netdev_dpdk_wait */        \
1382                                                               \
1383     netdev_dpdk_alloc,                                        \
1384     CONSTRUCT,                                                \
1385     netdev_dpdk_destruct,                                     \
1386     netdev_dpdk_dealloc,                                      \
1387     netdev_dpdk_get_config,                                   \
1388     NULL,                       /* netdev_dpdk_set_config */  \
1389     NULL,                       /* get_tunnel_config */       \
1390     netdev_dpdk_get_numa_id,    /* get_numa_id */             \
1391     MULTIQ,                     /* set_multiq */              \
1392                                                               \
1393     netdev_dpdk_send,           /* send */                    \
1394     NULL,                       /* send_wait */               \
1395                                                               \
1396     netdev_dpdk_set_etheraddr,                                \
1397     netdev_dpdk_get_etheraddr,                                \
1398     netdev_dpdk_get_mtu,                                      \
1399     netdev_dpdk_set_mtu,                                      \
1400     netdev_dpdk_get_ifindex,                                  \
1401     netdev_dpdk_get_carrier,                                  \
1402     netdev_dpdk_get_carrier_resets,                           \
1403     netdev_dpdk_set_miimon,                                   \
1404     netdev_dpdk_get_stats,                                    \
1405     netdev_dpdk_get_features,                                 \
1406     NULL,                       /* set_advertisements */      \
1407                                                               \
1408     NULL,                       /* set_policing */            \
1409     NULL,                       /* get_qos_types */           \
1410     NULL,                       /* get_qos_capabilities */    \
1411     NULL,                       /* get_qos */                 \
1412     NULL,                       /* set_qos */                 \
1413     NULL,                       /* get_queue */               \
1414     NULL,                       /* set_queue */               \
1415     NULL,                       /* delete_queue */            \
1416     NULL,                       /* get_queue_stats */         \
1417     NULL,                       /* queue_dump_start */        \
1418     NULL,                       /* queue_dump_next */         \
1419     NULL,                       /* queue_dump_done */         \
1420     NULL,                       /* dump_queue_stats */        \
1421                                                               \
1422     NULL,                       /* get_in4 */                 \
1423     NULL,                       /* set_in4 */                 \
1424     NULL,                       /* get_in6 */                 \
1425     NULL,                       /* add_router */              \
1426     NULL,                       /* get_next_hop */            \
1427     netdev_dpdk_get_status,                                   \
1428     NULL,                       /* arp_lookup */              \
1429                                                               \
1430     netdev_dpdk_update_flags,                                 \
1431                                                               \
1432     netdev_dpdk_rxq_alloc,                                    \
1433     netdev_dpdk_rxq_construct,                                \
1434     netdev_dpdk_rxq_destruct,                                 \
1435     netdev_dpdk_rxq_dealloc,                                  \
1436     netdev_dpdk_rxq_recv,                                     \
1437     NULL,                       /* rx_wait */                 \
1438     NULL,                       /* rxq_drain */               \
1439 }
1440
1441 int
1442 dpdk_init(int argc, char **argv)
1443 {
1444     int result;
1445
1446     if (argc < 2 || strcmp(argv[1], "--dpdk"))
1447         return 0;
1448
1449     /* Make sure program name passed to rte_eal_init() is vswitchd. */
1450     argv[1] = argv[0];
1451
1452     argc--;
1453     argv++;
1454
1455     /* Make sure things are initialized ... */
1456     result = rte_eal_init(argc, argv);
1457     if (result < 0) {
1458         ovs_abort(result, "Cannot init EAL\n");
1459     }
1460
1461     rte_memzone_dump(stdout);
1462     rte_eal_init_ret = 0;
1463
1464     if (argc > result) {
1465         argv[result] = argv[0];
1466     }
1467
1468     /* We are called from the main thread here */
1469     thread_set_nonpmd();
1470
1471     return result + 1;
1472 }
1473
1474 const struct netdev_class dpdk_class =
1475     NETDEV_DPDK_CLASS(
1476         "dpdk",
1477         dpdk_class_init,
1478         netdev_dpdk_construct,
1479         netdev_dpdk_set_multiq);
1480
1481 const struct netdev_class dpdk_ring_class =
1482     NETDEV_DPDK_CLASS(
1483         "dpdkr",
1484         NULL,
1485         netdev_dpdk_ring_construct,
1486         NULL);
1487
1488 void
1489 netdev_dpdk_register(void)
1490 {
1491     static struct ovsthread_once once = OVSTHREAD_ONCE_INITIALIZER;
1492
1493     if (rte_eal_init_ret) {
1494         return;
1495     }
1496
1497     if (ovsthread_once_start(&once)) {
1498         dpdk_common_init();
1499         netdev_register_provider(&dpdk_class);
1500         netdev_register_provider(&dpdk_ring_class);
1501         ovsthread_once_done(&once);
1502     }
1503 }
1504
1505 int
1506 pmd_thread_setaffinity_cpu(int cpu)
1507 {
1508     cpu_set_t cpuset;
1509     int err;
1510
1511     CPU_ZERO(&cpuset);
1512     CPU_SET(cpu, &cpuset);
1513     err = pthread_setaffinity_np(pthread_self(), sizeof(cpu_set_t), &cpuset);
1514     if (err) {
1515         VLOG_ERR("Thread affinity error %d",err);
1516         return err;
1517     }
1518     /* lcore_id 0 is reseved for use by non pmd threads. */
1519     ovs_assert(cpu);
1520     RTE_PER_LCORE(_lcore_id) = cpu;
1521
1522     return 0;
1523 }
1524
1525 void
1526 thread_set_nonpmd(void)
1527 {
1528     /* We have to use 0 to allow non pmd threads to perform certain DPDK
1529      * operations, like rte_eth_dev_configure(). */
1530     RTE_PER_LCORE(_lcore_id) = 0;
1531 }
1532
1533 static bool
1534 thread_is_pmd(void)
1535 {
1536     return rte_lcore_id() != 0;
1537 }