lib/netdev-dpdk.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2014, 2015, 2016 Nicira, Inc.
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at:
   7  *
   8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  */
  16
  17 #include <config.h>
  18
  19 #include <string.h>
  20 #include <signal.h>
  21 #include <stdlib.h>
  22 #include <pthread.h>
  23 #include <config.h>
  24 #include <errno.h>
  25 #include <sched.h>
  26 #include <stdlib.h>
  27 #include <unistd.h>
  28 #include <sys/stat.h>
  29 #include <stdio.h>
  30 #include <sys/types.h>
  31 #include <sys/stat.h>
  32
  33 #include "dirs.h"
  34 #include "dp-packet.h"
  35 #include "dpif-netdev.h"
  36 #include "fatal-signal.h"
  37 #include "list.h"
  38 #include "netdev-dpdk.h"
  39 #include "netdev-provider.h"
  40 #include "netdev-vport.h"
  41 #include "odp-util.h"
  42 #include "ofp-print.h"
  43 #include "ovs-numa.h"
  44 #include "ovs-thread.h"
  45 #include "ovs-rcu.h"
  46 #include "packets.h"
  47 #include "shash.h"
  48 #include "sset.h"
  49 #include "unaligned.h"
  50 #include "timeval.h"
  51 #include "unixctl.h"
  52 #include "openvswitch/vlog.h"
  53
  54 #include "rte_config.h"
  55 #include "rte_mbuf.h"
  56 #include "rte_virtio_net.h"
  57
  58 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(dpdk);
  59 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
  60
  61 #define DPDK_PORT_WATCHDOG_INTERVAL 5
  62
  63 #define OVS_CACHE_LINE_SIZE CACHE_LINE_SIZE
  64 #define OVS_VPORT_DPDK "ovs_dpdk"
  65
  66 /*
  67  * need to reserve tons of extra space in the mbufs so we can align the
  68  * DMA addresses to 4KB.
  69  * The minimum mbuf size is limited to avoid scatter behaviour and drop in
  70  * performance for standard Ethernet MTU.
  71  */
  72 #define MTU_TO_MAX_LEN(mtu)  ((mtu) + ETHER_HDR_LEN + ETHER_CRC_LEN)
  73 #define MBUF_SIZE_MTU(mtu)   (MTU_TO_MAX_LEN(mtu)        \
  74                               + sizeof(struct dp_packet) \
  75                               + RTE_PKTMBUF_HEADROOM)
  76 #define MBUF_SIZE_DRIVER     (2048                       \
  77                               + sizeof (struct rte_mbuf) \
  78                               + RTE_PKTMBUF_HEADROOM)
  79 #define MBUF_SIZE(mtu)       MAX(MBUF_SIZE_MTU(mtu), MBUF_SIZE_DRIVER)
  80
  81 /* Max and min number of packets in the mempool.  OVS tries to allocate a
  82  * mempool with MAX_NB_MBUF: if this fails (because the system doesn't have
  83  * enough hugepages) we keep halving the number until the allocation succeeds
  84  * or we reach MIN_NB_MBUF */
  85
  86 #define MAX_NB_MBUF          (4096 * 64)
  87 #define MIN_NB_MBUF          (4096 * 4)
  88 #define MP_CACHE_SZ          RTE_MEMPOOL_CACHE_MAX_SIZE
  89
  90 /* MAX_NB_MBUF can be divided by 2 many times, until MIN_NB_MBUF */
  91 BUILD_ASSERT_DECL(MAX_NB_MBUF % ROUND_DOWN_POW2(MAX_NB_MBUF/MIN_NB_MBUF) == 0);
  92
  93 /* The smallest possible NB_MBUF that we're going to try should be a multiple
  94  * of MP_CACHE_SZ. This is advised by DPDK documentation. */
  95 BUILD_ASSERT_DECL((MAX_NB_MBUF / ROUND_DOWN_POW2(MAX_NB_MBUF/MIN_NB_MBUF))
  96                   % MP_CACHE_SZ == 0);
  97
  98 #define SOCKET0              0
  99
 100 #define NIC_PORT_RX_Q_SIZE 2048  /* Size of Physical NIC RX Queue, Max (n+32<=4096)*/
 101 #define NIC_PORT_TX_Q_SIZE 2048  /* Size of Physical NIC TX Queue, Max (n+32<=4096)*/
 102
 103 static char *cuse_dev_name = NULL;    /* Character device cuse_dev_name. */
 104 static char *vhost_sock_dir = NULL;   /* Location of vhost-user sockets */
 105
 106 /*
 107  * Maximum amount of time in micro seconds to try and enqueue to vhost.
 108  */
 109 #define VHOST_ENQ_RETRY_USECS 100
 110
 111 static const struct rte_eth_conf port_conf = {
 112     .rxmode = {
 113         .mq_mode = ETH_MQ_RX_RSS,
 114         .split_hdr_size = 0,
 115         .header_split   = 0, /* Header Split disabled */
 116         .hw_ip_checksum = 0, /* IP checksum offload disabled */
 117         .hw_vlan_filter = 0, /* VLAN filtering disabled */
 118         .jumbo_frame    = 0, /* Jumbo Frame Support disabled */
 119         .hw_strip_crc   = 0,
 120     },
 121     .rx_adv_conf = {
 122         .rss_conf = {
 123             .rss_key = NULL,
 124             .rss_hf = ETH_RSS_IP | ETH_RSS_UDP | ETH_RSS_TCP,
 125         },
 126     },
 127     .txmode = {
 128         .mq_mode = ETH_MQ_TX_NONE,
 129     },
 130 };
 131
 132 enum { MAX_TX_QUEUE_LEN = 384 };
 133 enum { DPDK_RING_SIZE = 256 };
 134 BUILD_ASSERT_DECL(IS_POW2(DPDK_RING_SIZE));
 135 enum { DRAIN_TSC = 200000ULL };
 136
 137 enum dpdk_dev_type {
 138     DPDK_DEV_ETH = 0,
 139     DPDK_DEV_VHOST = 1,
 140 };
 141
 142 static int rte_eal_init_ret = ENODEV;
 143
 144 static struct ovs_mutex dpdk_mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
 145
 146 /* Contains all 'struct dpdk_dev's. */
 147 static struct ovs_list dpdk_list OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex)
 148     = OVS_LIST_INITIALIZER(&dpdk_list);
 149
 150 static struct ovs_list dpdk_mp_list OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex)
 151     = OVS_LIST_INITIALIZER(&dpdk_mp_list);
 152
 153 /* This mutex must be used by non pmd threads when allocating or freeing
 154  * mbufs through mempools. Since dpdk_queue_pkts() and dpdk_queue_flush() may
 155  * use mempools, a non pmd thread should hold this mutex while calling them */
 156 static struct ovs_mutex nonpmd_mempool_mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
 157
 158 struct dpdk_mp {
 159     struct rte_mempool *mp;
 160     int mtu;
 161     int socket_id;
 162     int refcount;
 163     struct ovs_list list_node OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex);
 164 };
 165
 166 /* There should be one 'struct dpdk_tx_queue' created for
 167  * each cpu core. */
 168 struct dpdk_tx_queue {
 169     bool flush_tx;                 /* Set to true to flush queue everytime */
 170                                    /* pkts are queued. */
 171     int count;
 172     rte_spinlock_t tx_lock;        /* Protects the members and the NIC queue
 173                                     * from concurrent access.  It is used only
 174                                     * if the queue is shared among different
 175                                     * pmd threads (see 'txq_needs_locking'). */
 176     uint64_t tsc;
 177     struct rte_mbuf *burst_pkts[MAX_TX_QUEUE_LEN];
 178 };
 179
 180 /* dpdk has no way to remove dpdk ring ethernet devices
 181    so we have to keep them around once they've been created
 182 */
 183
 184 static struct ovs_list dpdk_ring_list OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex)
 185     = OVS_LIST_INITIALIZER(&dpdk_ring_list);
 186
 187 struct dpdk_ring {
 188     /* For the client rings */
 189     struct rte_ring *cring_tx;
 190     struct rte_ring *cring_rx;
 191     int user_port_id; /* User given port no, parsed from port name */
 192     int eth_port_id; /* ethernet device port id */
 193     struct ovs_list list_node OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex);
 194 };
 195
 196 struct netdev_dpdk {
 197     struct netdev up;
 198     int port_id;
 199     int max_packet_len;
 200     enum dpdk_dev_type type;
 201
 202     struct dpdk_tx_queue *tx_q;
 203
 204     struct ovs_mutex mutex OVS_ACQ_AFTER(dpdk_mutex);
 205
 206     struct dpdk_mp *dpdk_mp;
 207     int mtu;
 208     int socket_id;
 209     int buf_size;
 210     struct netdev_stats stats;
 211     /* Protects stats */
 212     rte_spinlock_t stats_lock;
 213
 214     struct eth_addr hwaddr;
 215     enum netdev_flags flags;
 216
 217     struct rte_eth_link link;
 218     int link_reset_cnt;
 219
 220     /* The user might request more txqs than the NIC has.  We remap those
 221      * ('up.n_txq') on these ('real_n_txq').
 222      * If the numbers match, 'txq_needs_locking' is false, otherwise it is
 223      * true and we will take a spinlock on transmission */
 224     int real_n_txq;
 225     int real_n_rxq;
 226     bool txq_needs_locking;
 227
 228     /* virtio-net structure for vhost device */
 229     OVSRCU_TYPE(struct virtio_net *) virtio_dev;
 230
 231     /* Identifier used to distinguish vhost devices from each other */
 232     char vhost_id[PATH_MAX];
 233
 234     /* In dpdk_list. */
 235     struct ovs_list list_node OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex);
 236 };
 237
 238 struct netdev_rxq_dpdk {
 239     struct netdev_rxq up;
 240     int port_id;
 241 };
 242
 243 static bool dpdk_thread_is_pmd(void);
 244
 245 static int netdev_dpdk_construct(struct netdev *);
 246
 247 struct virtio_net * netdev_dpdk_get_virtio(const struct netdev_dpdk *dev);
 248
 249 static bool
 250 is_dpdk_class(const struct netdev_class *class)
 251 {
 252     return class->construct == netdev_dpdk_construct;
 253 }
 254
 255 /* XXX: use dpdk malloc for entire OVS. in fact huge page should be used
 256  * for all other segments data, bss and text. */
 257
 258 static void *
 259 dpdk_rte_mzalloc(size_t sz)
 260 {
 261     void *ptr;
 262
 263     ptr = rte_zmalloc(OVS_VPORT_DPDK, sz, OVS_CACHE_LINE_SIZE);
 264     if (ptr == NULL) {
 265         out_of_memory();
 266     }
 267     return ptr;
 268 }
 269
 270 /* XXX this function should be called only by pmd threads (or by non pmd
 271  * threads holding the nonpmd_mempool_mutex) */
 272 void
 273 free_dpdk_buf(struct dp_packet *p)
 274 {
 275     struct rte_mbuf *pkt = (struct rte_mbuf *) p;
 276
 277     rte_pktmbuf_free_seg(pkt);
 278 }
 279
 280 static void
 281 __rte_pktmbuf_init(struct rte_mempool *mp,
 282                    void *opaque_arg OVS_UNUSED,
 283                    void *_m,
 284                    unsigned i OVS_UNUSED)
 285 {
 286     struct rte_mbuf *m = _m;
 287     uint32_t buf_len = mp->elt_size - sizeof(struct dp_packet);
 288
 289     RTE_MBUF_ASSERT(mp->elt_size >= sizeof(struct dp_packet));
 290
 291     memset(m, 0, mp->elt_size);
 292
 293     /* start of buffer is just after mbuf structure */
 294     m->buf_addr = (char *)m + sizeof(struct dp_packet);
 295     m->buf_physaddr = rte_mempool_virt2phy(mp, m) +
 296                     sizeof(struct dp_packet);
 297     m->buf_len = (uint16_t)buf_len;
 298
 299     /* keep some headroom between start of buffer and data */
 300     m->data_off = RTE_MIN(RTE_PKTMBUF_HEADROOM, m->buf_len);
 301
 302     /* init some constant fields */
 303     m->pool = mp;
 304     m->nb_segs = 1;
 305     m->port = 0xff;
 306 }
 307
 308 static void
 309 ovs_rte_pktmbuf_init(struct rte_mempool *mp,
 310                      void *opaque_arg OVS_UNUSED,
 311                      void *_m,
 312                      unsigned i OVS_UNUSED)
 313 {
 314     struct rte_mbuf *m = _m;
 315
 316     __rte_pktmbuf_init(mp, opaque_arg, _m, i);
 317
 318     dp_packet_init_dpdk((struct dp_packet *) m, m->buf_len);
 319 }
 320
 321 static struct dpdk_mp *
 322 dpdk_mp_get(int socket_id, int mtu) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 323 {
 324     struct dpdk_mp *dmp = NULL;
 325     char mp_name[RTE_MEMPOOL_NAMESIZE];
 326     unsigned mp_size;
 327
 328     LIST_FOR_EACH (dmp, list_node, &dpdk_mp_list) {
 329         if (dmp->socket_id == socket_id && dmp->mtu == mtu) {
 330             dmp->refcount++;
 331             return dmp;
 332         }
 333     }
 334
 335     dmp = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *dmp);
 336     dmp->socket_id = socket_id;
 337     dmp->mtu = mtu;
 338     dmp->refcount = 1;
 339
 340     mp_size = MAX_NB_MBUF;
 341     do {
 342         if (snprintf(mp_name, RTE_MEMPOOL_NAMESIZE, "ovs_mp_%d_%d_%u",
 343                      dmp->mtu, dmp->socket_id, mp_size) < 0) {
 344             return NULL;
 345         }
 346
 347         dmp->mp = rte_mempool_create(mp_name, mp_size, MBUF_SIZE(mtu),
 348                                      MP_CACHE_SZ,
 349                                      sizeof(struct rte_pktmbuf_pool_private),
 350                                      rte_pktmbuf_pool_init, NULL,
 351                                      ovs_rte_pktmbuf_init, NULL,
 352                                      socket_id, 0);
 353     } while (!dmp->mp && rte_errno == ENOMEM && (mp_size /= 2) >= MIN_NB_MBUF);
 354
 355     if (dmp->mp == NULL) {
 356         return NULL;
 357     } else {
 358         VLOG_DBG("Allocated \"%s\" mempool with %u mbufs", mp_name, mp_size );
 359     }
 360
 361     list_push_back(&dpdk_mp_list, &dmp->list_node);
 362     return dmp;
 363 }
 364
 365 static void
 366 dpdk_mp_put(struct dpdk_mp *dmp)
 367 {
 368
 369     if (!dmp) {
 370         return;
 371     }
 372
 373     dmp->refcount--;
 374     ovs_assert(dmp->refcount >= 0);
 375
 376 #if 0
 377     /* I could not find any API to destroy mp. */
 378     if (dmp->refcount == 0) {
 379         list_delete(dmp->list_node);
 380         /* destroy mp-pool. */
 381     }
 382 #endif
 383 }
 384
 385 static void
 386 check_link_status(struct netdev_dpdk *dev)
 387 {
 388     struct rte_eth_link link;
 389
 390     rte_eth_link_get_nowait(dev->port_id, &link);
 391
 392     if (dev->link.link_status != link.link_status) {
 393         netdev_change_seq_changed(&dev->up);
 394
 395         dev->link_reset_cnt++;
 396         dev->link = link;
 397         if (dev->link.link_status) {
 398             VLOG_DBG_RL(&rl, "Port %d Link Up - speed %u Mbps - %s",
 399                         dev->port_id, (unsigned)dev->link.link_speed,
 400                         (dev->link.link_duplex == ETH_LINK_FULL_DUPLEX) ?
 401                          ("full-duplex") : ("half-duplex"));
 402         } else {
 403             VLOG_DBG_RL(&rl, "Port %d Link Down", dev->port_id);
 404         }
 405     }
 406 }
 407
 408 static void *
 409 dpdk_watchdog(void *dummy OVS_UNUSED)
 410 {
 411     struct netdev_dpdk *dev;
 412
 413     pthread_detach(pthread_self());
 414
 415     for (;;) {
 416         ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 417         LIST_FOR_EACH (dev, list_node, &dpdk_list) {
 418             ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 419             check_link_status(dev);
 420             ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 421         }
 422         ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 423         xsleep(DPDK_PORT_WATCHDOG_INTERVAL);
 424     }
 425
 426     return NULL;
 427 }
 428
 429 static int
 430 dpdk_eth_dev_queue_setup(struct netdev_dpdk *dev, int n_rxq, int n_txq)
 431 {
 432     int diag = 0;
 433     int i;
 434
 435     /* A device may report more queues than it makes available (this has
 436      * been observed for Intel xl710, which reserves some of them for
 437      * SRIOV):  rte_eth_*_queue_setup will fail if a queue is not
 438      * available.  When this happens we can retry the configuration
 439      * and request less queues */
 440     while (n_rxq && n_txq) {
 441         if (diag) {
 442             VLOG_INFO("Retrying setup with (rxq:%d txq:%d)", n_rxq, n_txq);
 443         }
 444
 445         diag = rte_eth_dev_configure(dev->port_id, n_rxq, n_txq, &port_conf);
 446         if (diag) {
 447             break;
 448         }
 449
 450         for (i = 0; i < n_txq; i++) {
 451             diag = rte_eth_tx_queue_setup(dev->port_id, i, NIC_PORT_TX_Q_SIZE,
 452                                           dev->socket_id, NULL);
 453             if (diag) {
 454                 VLOG_INFO("Interface %s txq(%d) setup error: %s",
 455                           dev->up.name, i, rte_strerror(-diag));
 456                 break;
 457             }
 458         }
 459
 460         if (i != n_txq) {
 461             /* Retry with less tx queues */
 462             n_txq = i;
 463             continue;
 464         }
 465
 466         for (i = 0; i < n_rxq; i++) {
 467             diag = rte_eth_rx_queue_setup(dev->port_id, i, NIC_PORT_RX_Q_SIZE,
 468                                           dev->socket_id, NULL,
 469                                           dev->dpdk_mp->mp);
 470             if (diag) {
 471                 VLOG_INFO("Interface %s rxq(%d) setup error: %s",
 472                           dev->up.name, i, rte_strerror(-diag));
 473                 break;
 474             }
 475         }
 476
 477         if (i != n_rxq) {
 478             /* Retry with less rx queues */
 479             n_rxq = i;
 480             continue;
 481         }
 482
 483         dev->up.n_rxq = n_rxq;
 484         dev->real_n_txq = n_txq;
 485
 486         return 0;
 487     }
 488
 489     return diag;
 490 }
 491
 492
 493 static int
 494 dpdk_eth_dev_init(struct netdev_dpdk *dev) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 495 {
 496     struct rte_pktmbuf_pool_private *mbp_priv;
 497     struct rte_eth_dev_info info;
 498     struct ether_addr eth_addr;
 499     int diag;
 500     int n_rxq, n_txq;
 501
 502     if (dev->port_id < 0 || dev->port_id >= rte_eth_dev_count()) {
 503         return ENODEV;
 504     }
 505
 506     rte_eth_dev_info_get(dev->port_id, &info);
 507
 508     n_rxq = MIN(info.max_rx_queues, dev->up.n_rxq);
 509     n_txq = MIN(info.max_tx_queues, dev->up.n_txq);
 510
 511     diag = dpdk_eth_dev_queue_setup(dev, n_rxq, n_txq);
 512     if (diag) {
 513         VLOG_ERR("Interface %s(rxq:%d txq:%d) configure error: %s",
 514                  dev->up.name, n_rxq, n_txq, rte_strerror(-diag));
 515         return -diag;
 516     }
 517
 518     diag = rte_eth_dev_start(dev->port_id);
 519     if (diag) {
 520         VLOG_ERR("Interface %s start error: %s", dev->up.name,
 521                  rte_strerror(-diag));
 522         return -diag;
 523     }
 524
 525     rte_eth_promiscuous_enable(dev->port_id);
 526     rte_eth_allmulticast_enable(dev->port_id);
 527
 528     memset(&eth_addr, 0x0, sizeof(eth_addr));
 529     rte_eth_macaddr_get(dev->port_id, &eth_addr);
 530     VLOG_INFO_RL(&rl, "Port %d: "ETH_ADDR_FMT"",
 531                     dev->port_id, ETH_ADDR_BYTES_ARGS(eth_addr.addr_bytes));
 532
 533     memcpy(dev->hwaddr.ea, eth_addr.addr_bytes, ETH_ADDR_LEN);
 534     rte_eth_link_get_nowait(dev->port_id, &dev->link);
 535
 536     mbp_priv = rte_mempool_get_priv(dev->dpdk_mp->mp);
 537     dev->buf_size = mbp_priv->mbuf_data_room_size - RTE_PKTMBUF_HEADROOM;
 538
 539     dev->flags = NETDEV_UP | NETDEV_PROMISC;
 540     return 0;
 541 }
 542
 543 static struct netdev_dpdk *
 544 netdev_dpdk_cast(const struct netdev *netdev)
 545 {
 546     return CONTAINER_OF(netdev, struct netdev_dpdk, up);
 547 }
 548
 549 static struct netdev *
 550 netdev_dpdk_alloc(void)
 551 {
 552     struct netdev_dpdk *netdev = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *netdev);
 553     return &netdev->up;
 554 }
 555
 556 static void
 557 netdev_dpdk_alloc_txq(struct netdev_dpdk *netdev, unsigned int n_txqs)
 558 {
 559     unsigned i;
 560
 561     netdev->tx_q = dpdk_rte_mzalloc(n_txqs * sizeof *netdev->tx_q);
 562     for (i = 0; i < n_txqs; i++) {
 563         int numa_id = ovs_numa_get_numa_id(i);
 564
 565         if (!netdev->txq_needs_locking) {
 566             /* Each index is considered as a cpu core id, since there should
 567              * be one tx queue for each cpu core.  If the corresponding core
 568              * is not on the same numa node as 'netdev', flags the
 569              * 'flush_tx'. */
 570             netdev->tx_q[i].flush_tx = netdev->socket_id == numa_id;
 571         } else {
 572             /* Queues are shared among CPUs. Always flush */
 573             netdev->tx_q[i].flush_tx = true;
 574         }
 575         rte_spinlock_init(&netdev->tx_q[i].tx_lock);
 576     }
 577 }
 578
 579 static int
 580 netdev_dpdk_init(struct netdev *netdev_, unsigned int port_no,
 581                  enum dpdk_dev_type type)
 582     OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 583 {
 584     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 585     int sid;
 586     int err = 0;
 587
 588     ovs_mutex_init(&netdev->mutex);
 589     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 590
 591     rte_spinlock_init(&netdev->stats_lock);
 592
 593     /* If the 'sid' is negative, it means that the kernel fails
 594      * to obtain the pci numa info.  In that situation, always
 595      * use 'SOCKET0'. */
 596     if (type == DPDK_DEV_ETH) {
 597         sid = rte_eth_dev_socket_id(port_no);
 598     } else {
 599         sid = rte_lcore_to_socket_id(rte_get_master_lcore());
 600     }
 601
 602     netdev->socket_id = sid < 0 ? SOCKET0 : sid;
 603     netdev->port_id = port_no;
 604     netdev->type = type;
 605     netdev->flags = 0;
 606     netdev->mtu = ETHER_MTU;
 607     netdev->max_packet_len = MTU_TO_MAX_LEN(netdev->mtu);
 608
 609     netdev->dpdk_mp = dpdk_mp_get(netdev->socket_id, netdev->mtu);
 610     if (!netdev->dpdk_mp) {
 611         err = ENOMEM;
 612         goto unlock;
 613     }
 614
 615     netdev_->n_txq = NR_QUEUE;
 616     netdev_->n_rxq = NR_QUEUE;
 617     netdev_->requested_n_rxq = NR_QUEUE;
 618     netdev->real_n_txq = NR_QUEUE;
 619
 620     if (type == DPDK_DEV_ETH) {
 621         netdev_dpdk_alloc_txq(netdev, NR_QUEUE);
 622         err = dpdk_eth_dev_init(netdev);
 623         if (err) {
 624             goto unlock;
 625         }
 626     }
 627
 628     list_push_back(&dpdk_list, &netdev->list_node);
 629
 630 unlock:
 631     if (err) {
 632         rte_free(netdev->tx_q);
 633     }
 634     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 635     return err;
 636 }
 637
 638 static int
 639 dpdk_dev_parse_name(const char dev_name[], const char prefix[],
 640                     unsigned int *port_no)
 641 {
 642     const char *cport;
 643
 644     if (strncmp(dev_name, prefix, strlen(prefix))) {
 645         return ENODEV;
 646     }
 647
 648     cport = dev_name + strlen(prefix);
 649     *port_no = strtol(cport, NULL, 0); /* string must be null terminated */
 650     return 0;
 651 }
 652
 653 static int
 654 vhost_construct_helper(struct netdev *netdev_) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 655 {
 656     if (rte_eal_init_ret) {
 657         return rte_eal_init_ret;
 658     }
 659
 660     return netdev_dpdk_init(netdev_, -1, DPDK_DEV_VHOST);
 661 }
 662
 663 static int
 664 netdev_dpdk_vhost_cuse_construct(struct netdev *netdev_)
 665 {
 666     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 667     int err;
 668
 669     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 670     strncpy(netdev->vhost_id, netdev->up.name, sizeof(netdev->vhost_id));
 671     err = vhost_construct_helper(netdev_);
 672     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 673     return err;
 674 }
 675
 676 static int
 677 netdev_dpdk_vhost_user_construct(struct netdev *netdev_)
 678 {
 679     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 680     int err;
 681
 682     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 683     /* Take the name of the vhost-user port and append it to the location where
 684      * the socket is to be created, then register the socket.
 685      */
 686     snprintf(netdev->vhost_id, sizeof(netdev->vhost_id), "%s/%s",
 687             vhost_sock_dir, netdev_->name);
 688     err = rte_vhost_driver_register(netdev->vhost_id);
 689     if (err) {
 690         VLOG_ERR("vhost-user socket device setup failure for socket %s\n",
 691                  netdev->vhost_id);
 692     } else {
 693         fatal_signal_add_file_to_unlink(netdev->vhost_id);
 694         VLOG_INFO("Socket %s created for vhost-user port %s\n",
 695                   netdev->vhost_id, netdev_->name);
 696         err = vhost_construct_helper(netdev_);
 697     }
 698
 699     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 700     return err;
 701 }
 702
 703 static int
 704 netdev_dpdk_construct(struct netdev *netdev)
 705 {
 706     unsigned int port_no;
 707     int err;
 708
 709     if (rte_eal_init_ret) {
 710         return rte_eal_init_ret;
 711     }
 712
 713     /* Names always start with "dpdk" */
 714     err = dpdk_dev_parse_name(netdev->name, "dpdk", &port_no);
 715     if (err) {
 716         return err;
 717     }
 718
 719     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 720     err = netdev_dpdk_init(netdev, port_no, DPDK_DEV_ETH);
 721     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 722     return err;
 723 }
 724
 725 static void
 726 netdev_dpdk_destruct(struct netdev *netdev_)
 727 {
 728     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 729
 730     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 731     rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
 732     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 733
 734     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 735     rte_free(dev->tx_q);
 736     list_remove(&dev->list_node);
 737     dpdk_mp_put(dev->dpdk_mp);
 738     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 739 }
 740
 741 static void
 742 netdev_dpdk_vhost_destruct(struct netdev *netdev_)
 743 {
 744     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 745
 746     /* Can't remove a port while a guest is attached to it. */
 747     if (netdev_dpdk_get_virtio(dev) != NULL) {
 748         VLOG_ERR("Can not remove port, vhost device still attached");
 749                 return;
 750     }
 751
 752     if (rte_vhost_driver_unregister(dev->vhost_id)) {
 753         VLOG_ERR("Unable to remove vhost-user socket %s", dev->vhost_id);
 754     } else {
 755         fatal_signal_remove_file_to_unlink(dev->vhost_id);
 756     }
 757
 758     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 759     list_remove(&dev->list_node);
 760     dpdk_mp_put(dev->dpdk_mp);
 761     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 762 }
 763
 764 static void
 765 netdev_dpdk_dealloc(struct netdev *netdev_)
 766 {
 767     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 768
 769     rte_free(netdev);
 770 }
 771
 772 static int
 773 netdev_dpdk_get_config(const struct netdev *netdev, struct smap *args)
 774 {
 775     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 776
 777     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 778
 779     smap_add_format(args, "requested_rx_queues", "%d", netdev->requested_n_rxq);
 780     smap_add_format(args, "configured_rx_queues", "%d", netdev->n_rxq);
 781     smap_add_format(args, "requested_tx_queues", "%d", netdev->n_txq);
 782     smap_add_format(args, "configured_tx_queues", "%d", dev->real_n_txq);
 783     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 784
 785     return 0;
 786 }
 787
 788 static int
 789 netdev_dpdk_set_config(struct netdev *netdev, const struct smap *args)
 790 {
 791     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 792
 793     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 794     netdev->requested_n_rxq = MAX(smap_get_int(args, "n_rxq",
 795                                                netdev->requested_n_rxq), 1);
 796     netdev_change_seq_changed(netdev);
 797     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 798
 799     return 0;
 800 }
 801
 802 static int
 803 netdev_dpdk_get_numa_id(const struct netdev *netdev_)
 804 {
 805     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 806
 807     return netdev->socket_id;
 808 }
 809
 810 /* Sets the number of tx queues and rx queues for the dpdk interface.
 811  * If the configuration fails, do not try restoring its old configuration
 812  * and just returns the error. */
 813 static int
 814 netdev_dpdk_set_multiq(struct netdev *netdev_, unsigned int n_txq,
 815                        unsigned int n_rxq)
 816 {
 817     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 818     int err = 0;
 819     int old_rxq, old_txq;
 820
 821     if (netdev->up.n_txq == n_txq && netdev->up.n_rxq == n_rxq) {
 822         return err;
 823     }
 824
 825     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 826     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 827
 828     rte_eth_dev_stop(netdev->port_id);
 829
 830     old_txq = netdev->up.n_txq;
 831     old_rxq = netdev->up.n_rxq;
 832     netdev->up.n_txq = n_txq;
 833     netdev->up.n_rxq = n_rxq;
 834
 835     rte_free(netdev->tx_q);
 836     err = dpdk_eth_dev_init(netdev);
 837     netdev_dpdk_alloc_txq(netdev, netdev->real_n_txq);
 838     if (err) {
 839         /* If there has been an error, it means that the requested queues
 840          * have not been created.  Restore the old numbers. */
 841         netdev->up.n_txq = old_txq;
 842         netdev->up.n_rxq = old_rxq;
 843     }
 844
 845     netdev->txq_needs_locking = netdev->real_n_txq != netdev->up.n_txq;
 846
 847     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 848     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 849
 850     return err;
 851 }
 852
 853 static int
 854 netdev_dpdk_vhost_cuse_set_multiq(struct netdev *netdev_, unsigned int n_txq,
 855                              unsigned int n_rxq)
 856 {
 857     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 858     int err = 0;
 859
 860     if (netdev->up.n_txq == n_txq && netdev->up.n_rxq == n_rxq) {
 861         return err;
 862     }
 863
 864     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 865     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 866
 867     netdev->up.n_txq = n_txq;
 868     netdev->real_n_txq = 1;
 869     netdev->up.n_rxq = 1;
 870     netdev->txq_needs_locking = netdev->real_n_txq != netdev->up.n_txq;
 871
 872     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 873     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 874
 875     return err;
 876 }
 877
 878 static int
 879 netdev_dpdk_vhost_set_multiq(struct netdev *netdev_, unsigned int n_txq,
 880                              unsigned int n_rxq)
 881 {
 882     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 883     int err = 0;
 884
 885     if (netdev->up.n_txq == n_txq && netdev->up.n_rxq == n_rxq) {
 886         return err;
 887     }
 888
 889     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 890     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 891
 892     rte_free(netdev->tx_q);
 893     netdev->up.n_txq = n_txq;
 894     netdev->up.n_rxq = n_rxq;
 895     netdev_dpdk_alloc_txq(netdev, netdev->up.n_txq);
 896
 897     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 898     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 899
 900     return err;
 901 }
 902
 903 static struct netdev_rxq *
 904 netdev_dpdk_rxq_alloc(void)
 905 {
 906     struct netdev_rxq_dpdk *rx = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *rx);
 907
 908     return &rx->up;
 909 }
 910
 911 static struct netdev_rxq_dpdk *
 912 netdev_rxq_dpdk_cast(const struct netdev_rxq *rx)
 913 {
 914     return CONTAINER_OF(rx, struct netdev_rxq_dpdk, up);
 915 }
 916
 917 static int
 918 netdev_dpdk_rxq_construct(struct netdev_rxq *rxq_)
 919 {
 920     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
 921     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(rx->up.netdev);
 922
 923     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 924     rx->port_id = netdev->port_id;
 925     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 926
 927     return 0;
 928 }
 929
 930 static void
 931 netdev_dpdk_rxq_destruct(struct netdev_rxq *rxq_ OVS_UNUSED)
 932 {
 933 }
 934
 935 static void
 936 netdev_dpdk_rxq_dealloc(struct netdev_rxq *rxq_)
 937 {
 938     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
 939
 940     rte_free(rx);
 941 }
 942
 943 static inline void
 944 dpdk_queue_flush__(struct netdev_dpdk *dev, int qid)
 945 {
 946     struct dpdk_tx_queue *txq = &dev->tx_q[qid];
 947     uint32_t nb_tx = 0;
 948
 949     while (nb_tx != txq->count) {
 950         uint32_t ret;
 951
 952         ret = rte_eth_tx_burst(dev->port_id, qid, txq->burst_pkts + nb_tx,
 953                                txq->count - nb_tx);
 954         if (!ret) {
 955             break;
 956         }
 957
 958         nb_tx += ret;
 959     }
 960
 961     if (OVS_UNLIKELY(nb_tx != txq->count)) {
 962         /* free buffers, which we couldn't transmit, one at a time (each
 963          * packet could come from a different mempool) */
 964         int i;
 965
 966         for (i = nb_tx; i < txq->count; i++) {
 967             rte_pktmbuf_free_seg(txq->burst_pkts[i]);
 968         }
 969         rte_spinlock_lock(&dev->stats_lock);
 970         dev->stats.tx_dropped += txq->count-nb_tx;
 971         rte_spinlock_unlock(&dev->stats_lock);
 972     }
 973
 974     txq->count = 0;
 975     txq->tsc = rte_get_timer_cycles();
 976 }
 977
 978 static inline void
 979 dpdk_queue_flush(struct netdev_dpdk *dev, int qid)
 980 {
 981     struct dpdk_tx_queue *txq = &dev->tx_q[qid];
 982
 983     if (txq->count == 0) {
 984         return;
 985     }
 986     dpdk_queue_flush__(dev, qid);
 987 }
 988
 989 static bool
 990 is_vhost_running(struct virtio_net *dev)
 991 {
 992     return (dev != NULL && (dev->flags & VIRTIO_DEV_RUNNING));
 993 }
 994
 995 static inline void
 996 netdev_dpdk_vhost_update_rx_counters(struct netdev_stats *stats,
 997                                      struct dp_packet **packets, int count)
 998 {
 999     int i;
1000     struct dp_packet *packet;
1001
1002     stats->rx_packets += count;
1003     for (i = 0; i < count; i++) {
1004         packet = packets[i];
1005
1006         if (OVS_UNLIKELY(dp_packet_size(packet) < ETH_HEADER_LEN)) {
1007             /* This only protects the following multicast counting from
1008              * too short packets, but it does not stop the packet from
1009              * further processing. */
1010             stats->rx_errors++;
1011             stats->rx_length_errors++;
1012             continue;
1013         }
1014
1015         struct eth_header *eh = (struct eth_header *) dp_packet_data(packet);
1016         if (OVS_UNLIKELY(eth_addr_is_multicast(eh->eth_dst))) {
1017             stats->multicast++;
1018         }
1019
1020         stats->rx_bytes += dp_packet_size(packet);
1021     }
1022 }
1023
1024 /*
1025  * The receive path for the vhost port is the TX path out from guest.
1026  */
1027 static int
1028 netdev_dpdk_vhost_rxq_recv(struct netdev_rxq *rxq_,
1029                            struct dp_packet **packets, int *c)
1030 {
1031     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
1032     struct netdev *netdev = rx->up.netdev;
1033     struct netdev_dpdk *vhost_dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1034     struct virtio_net *virtio_dev = netdev_dpdk_get_virtio(vhost_dev);
1035     int qid = rxq_->queue_id;
1036     uint16_t nb_rx = 0;
1037
1038     if (OVS_UNLIKELY(!is_vhost_running(virtio_dev))) {
1039         return EAGAIN;
1040     }
1041
1042     if (rxq_->queue_id >= vhost_dev->real_n_rxq) {
1043         return EOPNOTSUPP;
1044     }
1045
1046     nb_rx = rte_vhost_dequeue_burst(virtio_dev, qid * VIRTIO_QNUM + VIRTIO_TXQ,
1047                                     vhost_dev->dpdk_mp->mp,
1048                                     (struct rte_mbuf **)packets,
1049                                     NETDEV_MAX_BURST);
1050     if (!nb_rx) {
1051         return EAGAIN;
1052     }
1053
1054     rte_spinlock_lock(&vhost_dev->stats_lock);
1055     netdev_dpdk_vhost_update_rx_counters(&vhost_dev->stats, packets, nb_rx);
1056     rte_spinlock_unlock(&vhost_dev->stats_lock);
1057
1058     *c = (int) nb_rx;
1059     return 0;
1060 }
1061
1062 static int
1063 netdev_dpdk_rxq_recv(struct netdev_rxq *rxq_, struct dp_packet **packets,
1064                      int *c)
1065 {
1066     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
1067     struct netdev *netdev = rx->up.netdev;
1068     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1069     int nb_rx;
1070
1071     /* There is only one tx queue for this core.  Do not flush other
1072      * queues.
1073      * Do not flush tx queue which is shared among CPUs
1074      * since it is always flushed */
1075     if (rxq_->queue_id == rte_lcore_id() &&
1076         OVS_LIKELY(!dev->txq_needs_locking)) {
1077         dpdk_queue_flush(dev, rxq_->queue_id);
1078     }
1079
1080     nb_rx = rte_eth_rx_burst(rx->port_id, rxq_->queue_id,
1081                              (struct rte_mbuf **) packets,
1082                              NETDEV_MAX_BURST);
1083     if (!nb_rx) {
1084         return EAGAIN;
1085     }
1086
1087     *c = nb_rx;
1088
1089     return 0;
1090 }
1091
1092 static inline void
1093 netdev_dpdk_vhost_update_tx_counters(struct netdev_stats *stats,
1094                                      struct dp_packet **packets,
1095                                      int attempted,
1096                                      int dropped)
1097 {
1098     int i;
1099     int sent = attempted - dropped;
1100
1101     stats->tx_packets += sent;
1102     stats->tx_dropped += dropped;
1103
1104     for (i = 0; i < sent; i++) {
1105         stats->tx_bytes += dp_packet_size(packets[i]);
1106     }
1107 }
1108
1109 static void
1110 __netdev_dpdk_vhost_send(struct netdev *netdev, int qid,
1111                          struct dp_packet **pkts, int cnt,
1112                          bool may_steal)
1113 {
1114     struct netdev_dpdk *vhost_dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1115     struct virtio_net *virtio_dev = netdev_dpdk_get_virtio(vhost_dev);
1116     struct rte_mbuf **cur_pkts = (struct rte_mbuf **) pkts;
1117     unsigned int total_pkts = cnt;
1118     uint64_t start = 0;
1119
1120     if (OVS_UNLIKELY(!is_vhost_running(virtio_dev))) {
1121         rte_spinlock_lock(&vhost_dev->stats_lock);
1122         vhost_dev->stats.tx_dropped+= cnt;
1123         rte_spinlock_unlock(&vhost_dev->stats_lock);
1124         goto out;
1125     }
1126
1127     if (vhost_dev->txq_needs_locking) {
1128         qid = qid % vhost_dev->real_n_txq;
1129         rte_spinlock_lock(&vhost_dev->tx_q[qid].tx_lock);
1130     }
1131
1132     do {
1133         int vhost_qid = qid * VIRTIO_QNUM + VIRTIO_RXQ;
1134         unsigned int tx_pkts;
1135
1136         tx_pkts = rte_vhost_enqueue_burst(virtio_dev, vhost_qid,
1137                                           cur_pkts, cnt);
1138         if (OVS_LIKELY(tx_pkts)) {
1139             /* Packets have been sent.*/
1140             cnt -= tx_pkts;
1141             /* Prepare for possible next iteration.*/
1142             cur_pkts = &cur_pkts[tx_pkts];
1143         } else {
1144             uint64_t timeout = VHOST_ENQ_RETRY_USECS * rte_get_timer_hz() / 1E6;
1145             unsigned int expired = 0;
1146
1147             if (!start) {
1148                 start = rte_get_timer_cycles();
1149             }
1150
1151             /*
1152              * Unable to enqueue packets to vhost interface.
1153              * Check available entries before retrying.
1154              */
1155             while (!rte_vring_available_entries(virtio_dev, vhost_qid)) {
1156                 if (OVS_UNLIKELY((rte_get_timer_cycles() - start) > timeout)) {
1157                     expired = 1;
1158                     break;
1159                 }
1160             }
1161             if (expired) {
1162                 /* break out of main loop. */
1163                 break;
1164             }
1165         }
1166     } while (cnt);
1167
1168     if (vhost_dev->txq_needs_locking) {
1169         rte_spinlock_unlock(&vhost_dev->tx_q[qid].tx_lock);
1170     }
1171
1172     rte_spinlock_lock(&vhost_dev->stats_lock);
1173     netdev_dpdk_vhost_update_tx_counters(&vhost_dev->stats, pkts, total_pkts,
1174                                          cnt);
1175     rte_spinlock_unlock(&vhost_dev->stats_lock);
1176
1177 out:
1178     if (may_steal) {
1179         int i;
1180
1181         for (i = 0; i < total_pkts; i++) {
1182             dp_packet_delete(pkts[i]);
1183         }
1184     }
1185 }
1186
1187 inline static void
1188 dpdk_queue_pkts(struct netdev_dpdk *dev, int qid,
1189                struct rte_mbuf **pkts, int cnt)
1190 {
1191     struct dpdk_tx_queue *txq = &dev->tx_q[qid];
1192     uint64_t diff_tsc;
1193
1194     int i = 0;
1195
1196     while (i < cnt) {
1197         int freeslots = MAX_TX_QUEUE_LEN - txq->count;
1198         int tocopy = MIN(freeslots, cnt-i);
1199
1200         memcpy(&txq->burst_pkts[txq->count], &pkts[i],
1201                tocopy * sizeof (struct rte_mbuf *));
1202
1203         txq->count += tocopy;
1204         i += tocopy;
1205
1206         if (txq->count == MAX_TX_QUEUE_LEN || txq->flush_tx) {
1207             dpdk_queue_flush__(dev, qid);
1208         }
1209         diff_tsc = rte_get_timer_cycles() - txq->tsc;
1210         if (diff_tsc >= DRAIN_TSC) {
1211             dpdk_queue_flush__(dev, qid);
1212         }
1213     }
1214 }
1215
1216 /* Tx function. Transmit packets indefinitely */
1217 static void
1218 dpdk_do_tx_copy(struct netdev *netdev, int qid, struct dp_packet **pkts,
1219                 int cnt)
1220     OVS_NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS
1221 {
1222 #if !defined(__CHECKER__) && !defined(_WIN32)
1223     const size_t PKT_ARRAY_SIZE = cnt;
1224 #else
1225     /* Sparse or MSVC doesn't like variable length array. */
1226     enum { PKT_ARRAY_SIZE = NETDEV_MAX_BURST };
1227 #endif
1228     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1229     struct rte_mbuf *mbufs[PKT_ARRAY_SIZE];
1230     int dropped = 0;
1231     int newcnt = 0;
1232     int i;
1233
1234     /* If we are on a non pmd thread we have to use the mempool mutex, because
1235      * every non pmd thread shares the same mempool cache */
1236
1237     if (!dpdk_thread_is_pmd()) {
1238         ovs_mutex_lock(&nonpmd_mempool_mutex);
1239     }
1240
1241     for (i = 0; i < cnt; i++) {
1242         int size = dp_packet_size(pkts[i]);
1243
1244         if (OVS_UNLIKELY(size > dev->max_packet_len)) {
1245             VLOG_WARN_RL(&rl, "Too big size %d max_packet_len %d",
1246                          (int)size , dev->max_packet_len);
1247
1248             dropped++;
1249             continue;
1250         }
1251
1252         mbufs[newcnt] = rte_pktmbuf_alloc(dev->dpdk_mp->mp);
1253
1254         if (!mbufs[newcnt]) {
1255             dropped += cnt - i;
1256             break;
1257         }
1258
1259         /* We have to do a copy for now */
1260         memcpy(rte_pktmbuf_mtod(mbufs[newcnt], void *), dp_packet_data(pkts[i]), size);
1261
1262         rte_pktmbuf_data_len(mbufs[newcnt]) = size;
1263         rte_pktmbuf_pkt_len(mbufs[newcnt]) = size;
1264
1265         newcnt++;
1266     }
1267
1268     if (OVS_UNLIKELY(dropped)) {
1269         rte_spinlock_lock(&dev->stats_lock);
1270         dev->stats.tx_dropped += dropped;
1271         rte_spinlock_unlock(&dev->stats_lock);
1272     }
1273
1274     if (dev->type == DPDK_DEV_VHOST) {
1275         __netdev_dpdk_vhost_send(netdev, qid, (struct dp_packet **) mbufs, newcnt, true);
1276     } else {
1277         dpdk_queue_pkts(dev, qid, mbufs, newcnt);
1278         dpdk_queue_flush(dev, qid);
1279     }
1280
1281     if (!dpdk_thread_is_pmd()) {
1282         ovs_mutex_unlock(&nonpmd_mempool_mutex);
1283     }
1284 }
1285
1286 static int
1287 netdev_dpdk_vhost_send(struct netdev *netdev, int qid, struct dp_packet **pkts,
1288                  int cnt, bool may_steal)
1289 {
1290     if (OVS_UNLIKELY(pkts[0]->source != DPBUF_DPDK)) {
1291         int i;
1292
1293         dpdk_do_tx_copy(netdev, qid, pkts, cnt);
1294         if (may_steal) {
1295             for (i = 0; i < cnt; i++) {
1296                 dp_packet_delete(pkts[i]);
1297             }
1298         }
1299     } else {
1300         __netdev_dpdk_vhost_send(netdev, qid, pkts, cnt, may_steal);
1301     }
1302     return 0;
1303 }
1304
1305 static inline void
1306 netdev_dpdk_send__(struct netdev_dpdk *dev, int qid,
1307                    struct dp_packet **pkts, int cnt, bool may_steal)
1308 {
1309     int i;
1310
1311     if (OVS_UNLIKELY(dev->txq_needs_locking)) {
1312         qid = qid % dev->real_n_txq;
1313         rte_spinlock_lock(&dev->tx_q[qid].tx_lock);
1314     }
1315
1316     if (OVS_UNLIKELY(!may_steal ||
1317                      pkts[0]->source != DPBUF_DPDK)) {
1318         struct netdev *netdev = &dev->up;
1319
1320         dpdk_do_tx_copy(netdev, qid, pkts, cnt);
1321
1322         if (may_steal) {
1323             for (i = 0; i < cnt; i++) {
1324                 dp_packet_delete(pkts[i]);
1325             }
1326         }
1327     } else {
1328         int next_tx_idx = 0;
1329         int dropped = 0;
1330
1331         for (i = 0; i < cnt; i++) {
1332             int size = dp_packet_size(pkts[i]);
1333
1334             if (OVS_UNLIKELY(size > dev->max_packet_len)) {
1335                 if (next_tx_idx != i) {
1336                     dpdk_queue_pkts(dev, qid,
1337                                     (struct rte_mbuf **)&pkts[next_tx_idx],
1338                                     i-next_tx_idx);
1339                 }
1340
1341                 VLOG_WARN_RL(&rl, "Too big size %d max_packet_len %d",
1342                              (int)size , dev->max_packet_len);
1343
1344                 dp_packet_delete(pkts[i]);
1345                 dropped++;
1346                 next_tx_idx = i + 1;
1347             }
1348         }
1349         if (next_tx_idx != cnt) {
1350            dpdk_queue_pkts(dev, qid,
1351                             (struct rte_mbuf **)&pkts[next_tx_idx],
1352                             cnt-next_tx_idx);
1353         }
1354
1355         if (OVS_UNLIKELY(dropped)) {
1356             rte_spinlock_lock(&dev->stats_lock);
1357             dev->stats.tx_dropped += dropped;
1358             rte_spinlock_unlock(&dev->stats_lock);
1359         }
1360     }
1361
1362     if (OVS_UNLIKELY(dev->txq_needs_locking)) {
1363         rte_spinlock_unlock(&dev->tx_q[qid].tx_lock);
1364     }
1365 }
1366
1367 static int
1368 netdev_dpdk_eth_send(struct netdev *netdev, int qid,
1369                      struct dp_packet **pkts, int cnt, bool may_steal)
1370 {
1371     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1372
1373     netdev_dpdk_send__(dev, qid, pkts, cnt, may_steal);
1374     return 0;
1375 }
1376
1377 static int
1378 netdev_dpdk_set_etheraddr(struct netdev *netdev, const struct eth_addr mac)
1379 {
1380     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1381
1382     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1383     if (!eth_addr_equals(dev->hwaddr, mac)) {
1384         dev->hwaddr = mac;
1385         netdev_change_seq_changed(netdev);
1386     }
1387     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1388
1389     return 0;
1390 }
1391
1392 static int
1393 netdev_dpdk_get_etheraddr(const struct netdev *netdev, struct eth_addr *mac)
1394 {
1395     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1396
1397     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1398     *mac = dev->hwaddr;
1399     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1400
1401     return 0;
1402 }
1403
1404 static int
1405 netdev_dpdk_get_mtu(const struct netdev *netdev, int *mtup)
1406 {
1407     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1408
1409     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1410     *mtup = dev->mtu;
1411     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1412
1413     return 0;
1414 }
1415
1416 static int
1417 netdev_dpdk_set_mtu(const struct netdev *netdev, int mtu)
1418 {
1419     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1420     int old_mtu, err;
1421     struct dpdk_mp *old_mp;
1422     struct dpdk_mp *mp;
1423
1424     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
1425     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1426     if (dev->mtu == mtu) {
1427         err = 0;
1428         goto out;
1429     }
1430
1431     mp = dpdk_mp_get(dev->socket_id, dev->mtu);
1432     if (!mp) {
1433         err = ENOMEM;
1434         goto out;
1435     }
1436
1437     rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
1438
1439     old_mtu = dev->mtu;
1440     old_mp = dev->dpdk_mp;
1441     dev->dpdk_mp = mp;
1442     dev->mtu = mtu;
1443     dev->max_packet_len = MTU_TO_MAX_LEN(dev->mtu);
1444
1445     err = dpdk_eth_dev_init(dev);
1446     if (err) {
1447         dpdk_mp_put(mp);
1448         dev->mtu = old_mtu;
1449         dev->dpdk_mp = old_mp;
1450         dev->max_packet_len = MTU_TO_MAX_LEN(dev->mtu);
1451         dpdk_eth_dev_init(dev);
1452         goto out;
1453     }
1454
1455     dpdk_mp_put(old_mp);
1456     netdev_change_seq_changed(netdev);
1457 out:
1458     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1459     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
1460     return err;
1461 }
1462
1463 static int
1464 netdev_dpdk_get_carrier(const struct netdev *netdev_, bool *carrier);
1465
1466 static int
1467 netdev_dpdk_vhost_get_stats(const struct netdev *netdev,
1468                             struct netdev_stats *stats)
1469 {
1470     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1471
1472     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1473     memset(stats, 0, sizeof(*stats));
1474     /* Unsupported Stats */
1475     stats->collisions = UINT64_MAX;
1476     stats->rx_crc_errors = UINT64_MAX;
1477     stats->rx_fifo_errors = UINT64_MAX;
1478     stats->rx_frame_errors = UINT64_MAX;
1479     stats->rx_missed_errors = UINT64_MAX;
1480     stats->rx_over_errors = UINT64_MAX;
1481     stats->tx_aborted_errors = UINT64_MAX;
1482     stats->tx_carrier_errors = UINT64_MAX;
1483     stats->tx_errors = UINT64_MAX;
1484     stats->tx_fifo_errors = UINT64_MAX;
1485     stats->tx_heartbeat_errors = UINT64_MAX;
1486     stats->tx_window_errors = UINT64_MAX;
1487     stats->rx_dropped += UINT64_MAX;
1488
1489     rte_spinlock_lock(&dev->stats_lock);
1490     /* Supported Stats */
1491     stats->rx_packets += dev->stats.rx_packets;
1492     stats->tx_packets += dev->stats.tx_packets;
1493     stats->tx_dropped += dev->stats.tx_dropped;
1494     stats->multicast = dev->stats.multicast;
1495     stats->rx_bytes = dev->stats.rx_bytes;
1496     stats->tx_bytes = dev->stats.tx_bytes;
1497     stats->rx_errors = dev->stats.rx_errors;
1498     stats->rx_length_errors = dev->stats.rx_length_errors;
1499     rte_spinlock_unlock(&dev->stats_lock);
1500
1501     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1502
1503     return 0;
1504 }
1505
1506 static int
1507 netdev_dpdk_get_stats(const struct netdev *netdev, struct netdev_stats *stats)
1508 {
1509     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1510     struct rte_eth_stats rte_stats;
1511     bool gg;
1512
1513     netdev_dpdk_get_carrier(netdev, &gg);
1514     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1515     rte_eth_stats_get(dev->port_id, &rte_stats);
1516
1517     memset(stats, 0, sizeof(*stats));
1518
1519     stats->rx_packets = rte_stats.ipackets;
1520     stats->tx_packets = rte_stats.opackets;
1521     stats->rx_bytes = rte_stats.ibytes;
1522     stats->tx_bytes = rte_stats.obytes;
1523     /* DPDK counts imissed as errors, but count them here as dropped instead */
1524     stats->rx_errors = rte_stats.ierrors - rte_stats.imissed;
1525     stats->tx_errors = rte_stats.oerrors;
1526     stats->multicast = rte_stats.imcasts;
1527
1528     rte_spinlock_lock(&dev->stats_lock);
1529     stats->tx_dropped = dev->stats.tx_dropped;
1530     rte_spinlock_unlock(&dev->stats_lock);
1531
1532     /* These are the available DPDK counters for packets not received due to
1533      * local resource constraints in DPDK and NIC respectively. */
1534     stats->rx_dropped = rte_stats.rx_nombuf + rte_stats.imissed;
1535     stats->collisions = UINT64_MAX;
1536
1537     stats->rx_length_errors = UINT64_MAX;
1538     stats->rx_over_errors = UINT64_MAX;
1539     stats->rx_crc_errors = UINT64_MAX;
1540     stats->rx_frame_errors = UINT64_MAX;
1541     stats->rx_fifo_errors = UINT64_MAX;
1542     stats->rx_missed_errors = rte_stats.imissed;
1543
1544     stats->tx_aborted_errors = UINT64_MAX;
1545     stats->tx_carrier_errors = UINT64_MAX;
1546     stats->tx_fifo_errors = UINT64_MAX;
1547     stats->tx_heartbeat_errors = UINT64_MAX;
1548     stats->tx_window_errors = UINT64_MAX;
1549
1550     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1551
1552     return 0;
1553 }
1554
1555 static int
1556 netdev_dpdk_get_features(const struct netdev *netdev_,
1557                          enum netdev_features *current,
1558                          enum netdev_features *advertised OVS_UNUSED,
1559                          enum netdev_features *supported OVS_UNUSED,
1560                          enum netdev_features *peer OVS_UNUSED)
1561 {
1562     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1563     struct rte_eth_link link;
1564
1565     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1566     link = dev->link;
1567     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1568
1569     if (link.link_duplex == ETH_LINK_AUTONEG_DUPLEX) {
1570         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_AUTONEG) {
1571             *current = NETDEV_F_AUTONEG;
1572         }
1573     } else if (link.link_duplex == ETH_LINK_HALF_DUPLEX) {
1574         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_10) {
1575             *current = NETDEV_F_10MB_HD;
1576         }
1577         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_100) {
1578             *current = NETDEV_F_100MB_HD;
1579         }
1580         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_1000) {
1581             *current = NETDEV_F_1GB_HD;
1582         }
1583     } else if (link.link_duplex == ETH_LINK_FULL_DUPLEX) {
1584         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_10) {
1585             *current = NETDEV_F_10MB_FD;
1586         }
1587         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_100) {
1588             *current = NETDEV_F_100MB_FD;
1589         }
1590         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_1000) {
1591             *current = NETDEV_F_1GB_FD;
1592         }
1593         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_10000) {
1594             *current = NETDEV_F_10GB_FD;
1595         }
1596     }
1597
1598     return 0;
1599 }
1600
1601 static int
1602 netdev_dpdk_get_ifindex(const struct netdev *netdev)
1603 {
1604     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1605     int ifindex;
1606
1607     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1608     ifindex = dev->port_id;
1609     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1610
1611     return ifindex;
1612 }
1613
1614 static int
1615 netdev_dpdk_get_carrier(const struct netdev *netdev_, bool *carrier)
1616 {
1617     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1618
1619     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1620     check_link_status(dev);
1621     *carrier = dev->link.link_status;
1622
1623     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1624
1625     return 0;
1626 }
1627
1628 static int
1629 netdev_dpdk_vhost_get_carrier(const struct netdev *netdev_, bool *carrier)
1630 {
1631     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1632     struct virtio_net *virtio_dev = netdev_dpdk_get_virtio(dev);
1633
1634     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1635
1636     if (is_vhost_running(virtio_dev)) {
1637         *carrier = 1;
1638     } else {
1639         *carrier = 0;
1640     }
1641
1642     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1643
1644     return 0;
1645 }
1646
1647 static long long int
1648 netdev_dpdk_get_carrier_resets(const struct netdev *netdev_)
1649 {
1650     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1651     long long int carrier_resets;
1652
1653     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1654     carrier_resets = dev->link_reset_cnt;
1655     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1656
1657     return carrier_resets;
1658 }
1659
1660 static int
1661 netdev_dpdk_set_miimon(struct netdev *netdev_ OVS_UNUSED,
1662                        long long int interval OVS_UNUSED)
1663 {
1664     return EOPNOTSUPP;
1665 }
1666
1667 static int
1668 netdev_dpdk_update_flags__(struct netdev_dpdk *dev,
1669                            enum netdev_flags off, enum netdev_flags on,
1670                            enum netdev_flags *old_flagsp) OVS_REQUIRES(dev->mutex)
1671 {
1672     int err;
1673
1674     if ((off | on) & ~(NETDEV_UP | NETDEV_PROMISC)) {
1675         return EINVAL;
1676     }
1677
1678     *old_flagsp = dev->flags;
1679     dev->flags |= on;
1680     dev->flags &= ~off;
1681
1682     if (dev->flags == *old_flagsp) {
1683         return 0;
1684     }
1685
1686     if (dev->type == DPDK_DEV_ETH) {
1687         if (dev->flags & NETDEV_UP) {
1688             err = rte_eth_dev_start(dev->port_id);
1689             if (err)
1690                 return -err;
1691         }
1692
1693         if (dev->flags & NETDEV_PROMISC) {
1694             rte_eth_promiscuous_enable(dev->port_id);
1695         }
1696
1697         if (!(dev->flags & NETDEV_UP)) {
1698             rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
1699         }
1700     }
1701
1702     return 0;
1703 }
1704
1705 static int
1706 netdev_dpdk_update_flags(struct netdev *netdev_,
1707                          enum netdev_flags off, enum netdev_flags on,
1708                          enum netdev_flags *old_flagsp)
1709 {
1710     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1711     int error;
1712
1713     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
1714     error = netdev_dpdk_update_flags__(netdev, off, on, old_flagsp);
1715     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
1716
1717     return error;
1718 }
1719
1720 static int
1721 netdev_dpdk_get_status(const struct netdev *netdev_, struct smap *args)
1722 {
1723     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
1724     struct rte_eth_dev_info dev_info;
1725
1726     if (dev->port_id < 0)
1727         return ENODEV;
1728
1729     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
1730     rte_eth_dev_info_get(dev->port_id, &dev_info);
1731     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
1732
1733     smap_add_format(args, "driver_name", "%s", dev_info.driver_name);
1734
1735     smap_add_format(args, "port_no", "%d", dev->port_id);
1736     smap_add_format(args, "numa_id", "%d", rte_eth_dev_socket_id(dev->port_id));
1737     smap_add_format(args, "driver_name", "%s", dev_info.driver_name);
1738     smap_add_format(args, "min_rx_bufsize", "%u", dev_info.min_rx_bufsize);
1739     smap_add_format(args, "max_rx_pktlen", "%u", dev_info.max_rx_pktlen);
1740     smap_add_format(args, "max_rx_queues", "%u", dev_info.max_rx_queues);
1741     smap_add_format(args, "max_tx_queues", "%u", dev_info.max_tx_queues);
1742     smap_add_format(args, "max_mac_addrs", "%u", dev_info.max_mac_addrs);
1743     smap_add_format(args, "max_hash_mac_addrs", "%u", dev_info.max_hash_mac_addrs);
1744     smap_add_format(args, "max_vfs", "%u", dev_info.max_vfs);
1745     smap_add_format(args, "max_vmdq_pools", "%u", dev_info.max_vmdq_pools);
1746
1747     if (dev_info.pci_dev) {
1748         smap_add_format(args, "pci-vendor_id", "0x%u",
1749                         dev_info.pci_dev->id.vendor_id);
1750         smap_add_format(args, "pci-device_id", "0x%x",
1751                         dev_info.pci_dev->id.device_id);
1752     }
1753
1754     return 0;
1755 }
1756
1757 static void
1758 netdev_dpdk_set_admin_state__(struct netdev_dpdk *dev, bool admin_state)
1759     OVS_REQUIRES(dev->mutex)
1760 {
1761     enum netdev_flags old_flags;
1762
1763     if (admin_state) {
1764         netdev_dpdk_update_flags__(dev, 0, NETDEV_UP, &old_flags);
1765     } else {
1766         netdev_dpdk_update_flags__(dev, NETDEV_UP, 0, &old_flags);
1767     }
1768 }
1769
1770 static void
1771 netdev_dpdk_set_admin_state(struct unixctl_conn *conn, int argc,
1772                             const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
1773 {
1774     bool up;
1775
1776     if (!strcasecmp(argv[argc - 1], "up")) {
1777         up = true;
1778     } else if ( !strcasecmp(argv[argc - 1], "down")) {
1779         up = false;
1780     } else {
1781         unixctl_command_reply_error(conn, "Invalid Admin State");
1782         return;
1783     }
1784
1785     if (argc > 2) {
1786         struct netdev *netdev = netdev_from_name(argv[1]);
1787         if (netdev && is_dpdk_class(netdev->netdev_class)) {
1788             struct netdev_dpdk *dpdk_dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1789
1790             ovs_mutex_lock(&dpdk_dev->mutex);
1791             netdev_dpdk_set_admin_state__(dpdk_dev, up);
1792             ovs_mutex_unlock(&dpdk_dev->mutex);
1793
1794             netdev_close(netdev);
1795         } else {
1796             unixctl_command_reply_error(conn, "Not a DPDK Interface");
1797             netdev_close(netdev);
1798             return;
1799         }
1800     } else {
1801         struct netdev_dpdk *netdev;
1802
1803         ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
1804         LIST_FOR_EACH (netdev, list_node, &dpdk_list) {
1805             ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
1806             netdev_dpdk_set_admin_state__(netdev, up);
1807             ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
1808         }
1809         ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
1810     }
1811     unixctl_command_reply(conn, "OK");
1812 }
1813
1814 /*
1815  * Set virtqueue flags so that we do not receive interrupts.
1816  */
1817 static void
1818 set_irq_status(struct virtio_net *dev)
1819 {
1820     uint32_t i;
1821     uint64_t idx;
1822
1823     for (i = 0; i < dev->virt_qp_nb; i++) {
1824         idx = i * VIRTIO_QNUM;
1825         rte_vhost_enable_guest_notification(dev, idx + VIRTIO_RXQ, 0);
1826         rte_vhost_enable_guest_notification(dev, idx + VIRTIO_TXQ, 0);
1827     }
1828 }
1829
1830
1831 static int
1832 netdev_dpdk_vhost_set_queues(struct netdev_dpdk *netdev, struct virtio_net *dev)
1833 {
1834     uint32_t qp_num;
1835
1836     qp_num = dev->virt_qp_nb;
1837     if (qp_num > netdev->up.n_rxq) {
1838         VLOG_ERR("vHost Device '%s' %"PRIu64" can't be added - "
1839                  "too many queues %d > %d", dev->ifname, dev->device_fh,
1840                  qp_num, netdev->up.n_rxq);
1841         return -1;
1842     }
1843
1844     netdev->real_n_rxq = qp_num;
1845     netdev->real_n_txq = qp_num;
1846     if (netdev->up.n_txq > netdev->real_n_txq) {
1847         netdev->txq_needs_locking = true;
1848     } else {
1849         netdev->txq_needs_locking = false;
1850     }
1851
1852     return 0;
1853 }
1854
1855 /*
1856  * A new virtio-net device is added to a vhost port.
1857  */
1858 static int
1859 new_device(struct virtio_net *dev)
1860 {
1861     struct netdev_dpdk *netdev;
1862     bool exists = false;
1863
1864     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
1865     /* Add device to the vhost port with the same name as that passed down. */
1866     LIST_FOR_EACH(netdev, list_node, &dpdk_list) {
1867         if (strncmp(dev->ifname, netdev->vhost_id, IF_NAME_SZ) == 0) {
1868             ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
1869             if (netdev_dpdk_vhost_set_queues(netdev, dev)) {
1870                 ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
1871                 ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
1872                 return -1;
1873             }
1874             ovsrcu_set(&netdev->virtio_dev, dev);
1875             exists = true;
1876             dev->flags |= VIRTIO_DEV_RUNNING;
1877             /* Disable notifications. */
1878             set_irq_status(dev);
1879             ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
1880             break;
1881         }
1882     }
1883     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
1884
1885     if (!exists) {
1886         VLOG_INFO("vHost Device '%s' %"PRIu64" can't be added - name not "
1887                   "found", dev->ifname, dev->device_fh);
1888
1889         return -1;
1890     }
1891
1892     VLOG_INFO("vHost Device '%s' %"PRIu64" has been added", dev->ifname,
1893               dev->device_fh);
1894     return 0;
1895 }
1896
1897 /*
1898  * Remove a virtio-net device from the specific vhost port.  Use dev->remove
1899  * flag to stop any more packets from being sent or received to/from a VM and
1900  * ensure all currently queued packets have been sent/received before removing
1901  *  the device.
1902  */
1903 static void
1904 destroy_device(volatile struct virtio_net *dev)
1905 {
1906     struct netdev_dpdk *vhost_dev;
1907     bool exists = false;
1908
1909     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
1910     LIST_FOR_EACH (vhost_dev, list_node, &dpdk_list) {
1911         if (netdev_dpdk_get_virtio(vhost_dev) == dev) {
1912
1913             ovs_mutex_lock(&vhost_dev->mutex);
1914             dev->flags &= ~VIRTIO_DEV_RUNNING;
1915             ovsrcu_set(&vhost_dev->virtio_dev, NULL);
1916             exists = true;
1917             ovs_mutex_unlock(&vhost_dev->mutex);
1918             break;
1919         }
1920     }
1921
1922     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
1923
1924     if (exists == true) {
1925         /*
1926          * Wait for other threads to quiesce after setting the 'virtio_dev'
1927          * to NULL, before returning.
1928          */
1929         ovsrcu_synchronize();
1930         /*
1931          * As call to ovsrcu_synchronize() will end the quiescent state,
1932          * put thread back into quiescent state before returning.
1933          */
1934         ovsrcu_quiesce_start();
1935         VLOG_INFO("vHost Device '%s' %"PRIu64" has been removed", dev->ifname,
1936                   dev->device_fh);
1937     } else {
1938         VLOG_INFO("vHost Device '%s' %"PRIu64" not found", dev->ifname,
1939                   dev->device_fh);
1940     }
1941
1942 }
1943
1944 struct virtio_net *
1945 netdev_dpdk_get_virtio(const struct netdev_dpdk *dev)
1946 {
1947     return ovsrcu_get(struct virtio_net *, &dev->virtio_dev);
1948 }
1949
1950 /*
1951  * These callbacks allow virtio-net devices to be added to vhost ports when
1952  * configuration has been fully complete.
1953  */
1954 static const struct virtio_net_device_ops virtio_net_device_ops =
1955 {
1956     .new_device =  new_device,
1957     .destroy_device = destroy_device,
1958 };
1959
1960 static void *
1961 start_vhost_loop(void *dummy OVS_UNUSED)
1962 {
1963      pthread_detach(pthread_self());
1964      /* Put the cuse thread into quiescent state. */
1965      ovsrcu_quiesce_start();
1966      rte_vhost_driver_session_start();
1967      return NULL;
1968 }
1969
1970 static int
1971 dpdk_vhost_class_init(void)
1972 {
1973     rte_vhost_driver_callback_register(&virtio_net_device_ops);
1974     ovs_thread_create("vhost_thread", start_vhost_loop, NULL);
1975     return 0;
1976 }
1977
1978 static int
1979 dpdk_vhost_cuse_class_init(void)
1980 {
1981     int err = -1;
1982
1983
1984     /* Register CUSE device to handle IOCTLs.
1985      * Unless otherwise specified on the vswitchd command line, cuse_dev_name
1986      * is set to vhost-net.
1987      */
1988     err = rte_vhost_driver_register(cuse_dev_name);
1989
1990     if (err != 0) {
1991         VLOG_ERR("CUSE device setup failure.");
1992         return -1;
1993     }
1994
1995     dpdk_vhost_class_init();
1996     return 0;
1997 }
1998
1999 static int
2000 dpdk_vhost_user_class_init(void)
2001 {
2002     dpdk_vhost_class_init();
2003     return 0;
2004 }
2005
2006 static void
2007 dpdk_common_init(void)
2008 {
2009     unixctl_command_register("netdev-dpdk/set-admin-state",
2010                              "[netdev] up|down", 1, 2,
2011                              netdev_dpdk_set_admin_state, NULL);
2012
2013     ovs_thread_create("dpdk_watchdog", dpdk_watchdog, NULL);
2014 }
2015
2016 /* Client Rings */
2017
2018 static int
2019 dpdk_ring_create(const char dev_name[], unsigned int port_no,
2020                  unsigned int *eth_port_id)
2021 {
2022     struct dpdk_ring *ivshmem;
2023     char ring_name[RTE_RING_NAMESIZE];
2024     int err;
2025
2026     ivshmem = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *ivshmem);
2027     if (ivshmem == NULL) {
2028         return ENOMEM;
2029     }
2030
2031     /* XXX: Add support for multiquque ring. */
2032     err = snprintf(ring_name, sizeof(ring_name), "%s_tx", dev_name);
2033     if (err < 0) {
2034         return -err;
2035     }
2036
2037     /* Create single producer tx ring, netdev does explicit locking. */
2038     ivshmem->cring_tx = rte_ring_create(ring_name, DPDK_RING_SIZE, SOCKET0,
2039                                         RING_F_SP_ENQ);
2040     if (ivshmem->cring_tx == NULL) {
2041         rte_free(ivshmem);
2042         return ENOMEM;
2043     }
2044
2045     err = snprintf(ring_name, sizeof(ring_name), "%s_rx", dev_name);
2046     if (err < 0) {
2047         return -err;
2048     }
2049
2050     /* Create single consumer rx ring, netdev does explicit locking. */
2051     ivshmem->cring_rx = rte_ring_create(ring_name, DPDK_RING_SIZE, SOCKET0,
2052                                         RING_F_SC_DEQ);
2053     if (ivshmem->cring_rx == NULL) {
2054         rte_free(ivshmem);
2055         return ENOMEM;
2056     }
2057
2058     err = rte_eth_from_rings(dev_name, &ivshmem->cring_rx, 1,
2059                              &ivshmem->cring_tx, 1, SOCKET0);
2060
2061     if (err < 0) {
2062         rte_free(ivshmem);
2063         return ENODEV;
2064     }
2065
2066     ivshmem->user_port_id = port_no;
2067     ivshmem->eth_port_id = rte_eth_dev_count() - 1;
2068     list_push_back(&dpdk_ring_list, &ivshmem->list_node);
2069
2070     *eth_port_id = ivshmem->eth_port_id;
2071     return 0;
2072 }
2073
2074 static int
2075 dpdk_ring_open(const char dev_name[], unsigned int *eth_port_id) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
2076 {
2077     struct dpdk_ring *ivshmem;
2078     unsigned int port_no;
2079     int err = 0;
2080
2081     /* Names always start with "dpdkr" */
2082     err = dpdk_dev_parse_name(dev_name, "dpdkr", &port_no);
2083     if (err) {
2084         return err;
2085     }
2086
2087     /* look through our list to find the device */
2088     LIST_FOR_EACH (ivshmem, list_node, &dpdk_ring_list) {
2089          if (ivshmem->user_port_id == port_no) {
2090             VLOG_INFO("Found dpdk ring device %s:", dev_name);
2091             *eth_port_id = ivshmem->eth_port_id; /* really all that is needed */
2092             return 0;
2093          }
2094     }
2095     /* Need to create the device rings */
2096     return dpdk_ring_create(dev_name, port_no, eth_port_id);
2097 }
2098
2099 static int
2100 netdev_dpdk_ring_send(struct netdev *netdev_, int qid,
2101                       struct dp_packet **pkts, int cnt, bool may_steal)
2102 {
2103     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
2104     unsigned i;
2105
2106     /* When using 'dpdkr' and sending to a DPDK ring, we want to ensure that the
2107      * rss hash field is clear. This is because the same mbuf may be modified by
2108      * the consumer of the ring and return into the datapath without recalculating
2109      * the RSS hash. */
2110     for (i = 0; i < cnt; i++) {
2111         dp_packet_rss_invalidate(pkts[i]);
2112     }
2113
2114     netdev_dpdk_send__(netdev, qid, pkts, cnt, may_steal);
2115     return 0;
2116 }
2117
2118 static int
2119 netdev_dpdk_ring_construct(struct netdev *netdev)
2120 {
2121     unsigned int port_no = 0;
2122     int err = 0;
2123
2124     if (rte_eal_init_ret) {
2125         return rte_eal_init_ret;
2126     }
2127
2128     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
2129
2130     err = dpdk_ring_open(netdev->name, &port_no);
2131     if (err) {
2132         goto unlock_dpdk;
2133     }
2134
2135     err = netdev_dpdk_init(netdev, port_no, DPDK_DEV_ETH);
2136
2137 unlock_dpdk:
2138     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
2139     return err;
2140 }
2141
2142 #define NETDEV_DPDK_CLASS(NAME, INIT, CONSTRUCT, DESTRUCT, MULTIQ, SEND, \
2143     GET_CARRIER, GET_STATS, GET_FEATURES, GET_STATUS, RXQ_RECV)          \
2144 {                                                             \
2145     NAME,                                                     \
2146     INIT,                       /* init */                    \
2147     NULL,                       /* netdev_dpdk_run */         \
2148     NULL,                       /* netdev_dpdk_wait */        \
2149                                                               \
2150     netdev_dpdk_alloc,                                        \
2151     CONSTRUCT,                                                \
2152     DESTRUCT,                                                 \
2153     netdev_dpdk_dealloc,                                      \
2154     netdev_dpdk_get_config,                                   \
2155     netdev_dpdk_set_config,                                   \
2156     NULL,                       /* get_tunnel_config */       \
2157     NULL,                       /* build header */            \
2158     NULL,                       /* push header */             \
2159     NULL,                       /* pop header */              \
2160     netdev_dpdk_get_numa_id,    /* get_numa_id */             \
2161     MULTIQ,                     /* set_multiq */              \
2162                                                               \
2163     SEND,                       /* send */                    \
2164     NULL,                       /* send_wait */               \
2165                                                               \
2166     netdev_dpdk_set_etheraddr,                                \
2167     netdev_dpdk_get_etheraddr,                                \
2168     netdev_dpdk_get_mtu,                                      \
2169     netdev_dpdk_set_mtu,                                      \
2170     netdev_dpdk_get_ifindex,                                  \
2171     GET_CARRIER,                                              \
2172     netdev_dpdk_get_carrier_resets,                           \
2173     netdev_dpdk_set_miimon,                                   \
2174     GET_STATS,                                                \
2175     GET_FEATURES,                                             \
2176     NULL,                       /* set_advertisements */      \
2177                                                               \
2178     NULL,                       /* set_policing */            \
2179     NULL,                       /* get_qos_types */           \
2180     NULL,                       /* get_qos_capabilities */    \
2181     NULL,                       /* get_qos */                 \
2182     NULL,                       /* set_qos */                 \
2183     NULL,                       /* get_queue */               \
2184     NULL,                       /* set_queue */               \
2185     NULL,                       /* delete_queue */            \
2186     NULL,                       /* get_queue_stats */         \
2187     NULL,                       /* queue_dump_start */        \
2188     NULL,                       /* queue_dump_next */         \
2189     NULL,                       /* queue_dump_done */         \
2190     NULL,                       /* dump_queue_stats */        \
2191                                                               \
2192     NULL,                       /* get_in4 */                 \
2193     NULL,                       /* set_in4 */                 \
2194     NULL,                       /* get_in6 */                 \
2195     NULL,                       /* add_router */              \
2196     NULL,                       /* get_next_hop */            \
2197     GET_STATUS,                                               \
2198     NULL,                       /* arp_lookup */              \
2199                                                               \
2200     netdev_dpdk_update_flags,                                 \
2201                                                               \
2202     netdev_dpdk_rxq_alloc,                                    \
2203     netdev_dpdk_rxq_construct,                                \
2204     netdev_dpdk_rxq_destruct,                                 \
2205     netdev_dpdk_rxq_dealloc,                                  \
2206     RXQ_RECV,                                                 \
2207     NULL,                       /* rx_wait */                 \
2208     NULL,                       /* rxq_drain */               \
2209 }
2210
2211 static int
2212 process_vhost_flags(char *flag, char *default_val, int size,
2213                     char **argv, char **new_val)
2214 {
2215     int changed = 0;
2216
2217     /* Depending on which version of vhost is in use, process the vhost-specific
2218      * flag if it is provided on the vswitchd command line, otherwise resort to
2219      * a default value.
2220      *
2221      * For vhost-user: Process "-vhost_sock_dir" to set the custom location of
2222      * the vhost-user socket(s).
2223      * For vhost-cuse: Process "-cuse_dev_name" to set the custom name of the
2224      * vhost-cuse character device.
2225      */
2226     if (!strcmp(argv[1], flag) && (strlen(argv[2]) <= size)) {
2227         changed = 1;
2228         *new_val = xstrdup(argv[2]);
2229         VLOG_INFO("User-provided %s in use: %s", flag, *new_val);
2230     } else {
2231         VLOG_INFO("No %s provided - defaulting to %s", flag, default_val);
2232         *new_val = default_val;
2233     }
2234
2235     return changed;
2236 }
2237
2238 int
2239 dpdk_init(int argc, char **argv)
2240 {
2241     int result;
2242     int base = 0;
2243     char *pragram_name = argv[0];
2244
2245     if (argc < 2 || strcmp(argv[1], "--dpdk"))
2246         return 0;
2247
2248     /* Remove the --dpdk argument from arg list.*/
2249     argc--;
2250     argv++;
2251
2252     /* Reject --user option */
2253     int i;
2254     for (i = 0; i < argc; i++) {
2255         if (!strcmp(argv[i], "--user")) {
2256             VLOG_ERR("Can not mix --dpdk and --user options, aborting.");
2257         }
2258     }
2259
2260 #ifdef VHOST_CUSE
2261     if (process_vhost_flags("-cuse_dev_name", xstrdup("vhost-net"),
2262                             PATH_MAX, argv, &cuse_dev_name)) {
2263 #else
2264     if (process_vhost_flags("-vhost_sock_dir", xstrdup(ovs_rundir()),
2265                             NAME_MAX, argv, &vhost_sock_dir)) {
2266         struct stat s;
2267         int err;
2268
2269         err = stat(vhost_sock_dir, &s);
2270         if (err) {
2271             VLOG_ERR("vHostUser socket DIR '%s' does not exist.",
2272                      vhost_sock_dir);
2273             return err;
2274         }
2275 #endif
2276         /* Remove the vhost flag configuration parameters from the argument
2277          * list, so that the correct elements are passed to the DPDK
2278          * initialization function
2279          */
2280         argc -= 2;
2281         argv += 2;    /* Increment by two to bypass the vhost flag arguments */
2282         base = 2;
2283     }
2284
2285     /* Keep the program name argument as this is needed for call to
2286      * rte_eal_init()
2287      */
2288     argv[0] = pragram_name;
2289
2290     /* Make sure things are initialized ... */
2291     result = rte_eal_init(argc, argv);
2292     if (result < 0) {
2293         ovs_abort(result, "Cannot init EAL");
2294     }
2295
2296     rte_memzone_dump(stdout);
2297     rte_eal_init_ret = 0;
2298
2299     if (argc > result) {
2300         argv[result] = argv[0];
2301     }
2302
2303     /* We are called from the main thread here */
2304     RTE_PER_LCORE(_lcore_id) = NON_PMD_CORE_ID;
2305
2306     return result + 1 + base;
2307 }
2308
2309 static const struct netdev_class dpdk_class =
2310     NETDEV_DPDK_CLASS(
2311         "dpdk",
2312         NULL,
2313         netdev_dpdk_construct,
2314         netdev_dpdk_destruct,
2315         netdev_dpdk_set_multiq,
2316         netdev_dpdk_eth_send,
2317         netdev_dpdk_get_carrier,
2318         netdev_dpdk_get_stats,
2319         netdev_dpdk_get_features,
2320         netdev_dpdk_get_status,
2321         netdev_dpdk_rxq_recv);
2322
2323 static const struct netdev_class dpdk_ring_class =
2324     NETDEV_DPDK_CLASS(
2325         "dpdkr",
2326         NULL,
2327         netdev_dpdk_ring_construct,
2328         netdev_dpdk_destruct,
2329         netdev_dpdk_set_multiq,
2330         netdev_dpdk_ring_send,
2331         netdev_dpdk_get_carrier,
2332         netdev_dpdk_get_stats,
2333         netdev_dpdk_get_features,
2334         netdev_dpdk_get_status,
2335         netdev_dpdk_rxq_recv);
2336
2337 static const struct netdev_class OVS_UNUSED dpdk_vhost_cuse_class =
2338     NETDEV_DPDK_CLASS(
2339         "dpdkvhostcuse",
2340         dpdk_vhost_cuse_class_init,
2341         netdev_dpdk_vhost_cuse_construct,
2342         netdev_dpdk_vhost_destruct,
2343         netdev_dpdk_vhost_cuse_set_multiq,
2344         netdev_dpdk_vhost_send,
2345         netdev_dpdk_vhost_get_carrier,
2346         netdev_dpdk_vhost_get_stats,
2347         NULL,
2348         NULL,
2349         netdev_dpdk_vhost_rxq_recv);
2350
2351 static const struct netdev_class OVS_UNUSED dpdk_vhost_user_class =
2352     NETDEV_DPDK_CLASS(
2353         "dpdkvhostuser",
2354         dpdk_vhost_user_class_init,
2355         netdev_dpdk_vhost_user_construct,
2356         netdev_dpdk_vhost_destruct,
2357         netdev_dpdk_vhost_set_multiq,
2358         netdev_dpdk_vhost_send,
2359         netdev_dpdk_vhost_get_carrier,
2360         netdev_dpdk_vhost_get_stats,
2361         NULL,
2362         NULL,
2363         netdev_dpdk_vhost_rxq_recv);
2364
2365 void
2366 netdev_dpdk_register(void)
2367 {
2368     static struct ovsthread_once once = OVSTHREAD_ONCE_INITIALIZER;
2369
2370     if (rte_eal_init_ret) {
2371         return;
2372     }
2373
2374     if (ovsthread_once_start(&once)) {
2375         dpdk_common_init();
2376         netdev_register_provider(&dpdk_class);
2377         netdev_register_provider(&dpdk_ring_class);
2378 #ifdef VHOST_CUSE
2379         netdev_register_provider(&dpdk_vhost_cuse_class);
2380 #else
2381         netdev_register_provider(&dpdk_vhost_user_class);
2382 #endif
2383         ovsthread_once_done(&once);
2384     }
2385 }
2386
2387 int
2388 pmd_thread_setaffinity_cpu(unsigned cpu)
2389 {
2390     cpu_set_t cpuset;
2391     int err;
2392
2393     CPU_ZERO(&cpuset);
2394     CPU_SET(cpu, &cpuset);
2395     err = pthread_setaffinity_np(pthread_self(), sizeof(cpu_set_t), &cpuset);
2396     if (err) {
2397         VLOG_ERR("Thread affinity error %d",err);
2398         return err;
2399     }
2400     /* NON_PMD_CORE_ID is reserved for use by non pmd threads. */
2401     ovs_assert(cpu != NON_PMD_CORE_ID);
2402     RTE_PER_LCORE(_lcore_id) = cpu;
2403
2404     return 0;
2405 }
2406
2407 static bool
2408 dpdk_thread_is_pmd(void)
2409 {
2410     return rte_lcore_id() != NON_PMD_CORE_ID;
2411 }