netdev-dpdk.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2014 Nicira, Inc.
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at:
   7  *
   8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  */
  16
  17 #include <config.h>
  18
  19 #include <stdio.h>
  20 #include <string.h>
  21 #include <signal.h>
  22 #include <stdlib.h>
  23 #include <pthread.h>
  24 #include <config.h>
  25 #include <errno.h>
  26 #include <sched.h>
  27 #include <stdlib.h>
  28 #include <unistd.h>
  29 #include <stdio.h>
  30
  31 #include "dpif-netdev.h"
  32 #include "list.h"
  33 #include "netdev-dpdk.h"
  34 #include "netdev-provider.h"
  35 #include "netdev-vport.h"
  36 #include "odp-util.h"
  37 #include "ofp-print.h"
  38 #include "ofpbuf.h"
  39 #include "ovs-thread.h"
  40 #include "ovs-rcu.h"
  41 #include "packets.h"
  42 #include "shash.h"
  43 #include "sset.h"
  44 #include "unaligned.h"
  45 #include "timeval.h"
  46 #include "unixctl.h"
  47 #include "vlog.h"
  48
  49 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(dpdk);
  50 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
  51
  52 #define DPDK_PORT_WATCHDOG_INTERVAL 5
  53
  54 #define OVS_CACHE_LINE_SIZE CACHE_LINE_SIZE
  55 #define OVS_VPORT_DPDK "ovs_dpdk"
  56
  57 /*
  58  * need to reserve tons of extra space in the mbufs so we can align the
  59  * DMA addresses to 4KB.
  60  */
  61
  62 #define MTU_TO_MAX_LEN(mtu)  ((mtu) + ETHER_HDR_LEN + ETHER_CRC_LEN)
  63 #define MBUF_SIZE(mtu)       (MTU_TO_MAX_LEN(mtu) + (512) + \
  64                              sizeof(struct rte_mbuf) + RTE_PKTMBUF_HEADROOM)
  65
  66 /* TODO: mempool size should be based on system resources. */
  67 #define NB_MBUF              (4096 * 64)
  68 #define MP_CACHE_SZ          (256 * 2)
  69 #define SOCKET0              0
  70
  71 #define NON_PMD_THREAD_TX_QUEUE 0
  72
  73 /* TODO: Needs per NIC value for these constants. */
  74 #define RX_PTHRESH 32 /* Default values of RX prefetch threshold reg. */
  75 #define RX_HTHRESH 32 /* Default values of RX host threshold reg. */
  76 #define RX_WTHRESH 16 /* Default values of RX write-back threshold reg. */
  77
  78 #define TX_PTHRESH 36 /* Default values of TX prefetch threshold reg. */
  79 #define TX_HTHRESH 0  /* Default values of TX host threshold reg. */
  80 #define TX_WTHRESH 0  /* Default values of TX write-back threshold reg. */
  81
  82 static const struct rte_eth_conf port_conf = {
  83         .rxmode = {
  84                 .mq_mode = ETH_MQ_RX_RSS,
  85                 .split_hdr_size = 0,
  86                 .header_split   = 0, /* Header Split disabled */
  87                 .hw_ip_checksum = 0, /* IP checksum offload disabled */
  88                 .hw_vlan_filter = 0, /* VLAN filtering disabled */
  89                 .jumbo_frame    = 0, /* Jumbo Frame Support disabled */
  90                 .hw_strip_crc   = 0,
  91         },
  92         .rx_adv_conf = {
  93                 .rss_conf = {
  94                         .rss_key = NULL,
  95                         .rss_hf = ETH_RSS_IPV4_TCP | ETH_RSS_IPV4 | ETH_RSS_IPV6,
  96                 },
  97         },
  98         .txmode = {
  99                 .mq_mode = ETH_MQ_TX_NONE,
 100         },
 101 };
 102
 103 static const struct rte_eth_rxconf rx_conf = {
 104         .rx_thresh = {
 105                 .pthresh = RX_PTHRESH,
 106                 .hthresh = RX_HTHRESH,
 107                 .wthresh = RX_WTHRESH,
 108         },
 109 };
 110
 111 static const struct rte_eth_txconf tx_conf = {
 112         .tx_thresh = {
 113                 .pthresh = TX_PTHRESH,
 114                 .hthresh = TX_HTHRESH,
 115                 .wthresh = TX_WTHRESH,
 116         },
 117         .tx_free_thresh = 0,
 118         .tx_rs_thresh = 0,
 119 };
 120
 121 enum { MAX_RX_QUEUE_LEN = 64 };
 122 enum { MAX_TX_QUEUE_LEN = 64 };
 123 enum { DRAIN_TSC = 200000ULL };
 124
 125 static int rte_eal_init_ret = ENODEV;
 126
 127 static struct ovs_mutex dpdk_mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
 128
 129 /* Contains all 'struct dpdk_dev's. */
 130 static struct list dpdk_list OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex)
 131     = LIST_INITIALIZER(&dpdk_list);
 132
 133 static struct list dpdk_mp_list OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex)
 134     = LIST_INITIALIZER(&dpdk_mp_list);
 135
 136 struct dpdk_mp {
 137     struct rte_mempool *mp;
 138     int mtu;
 139     int socket_id;
 140     int refcount;
 141     struct list list_node OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex);
 142 };
 143
 144 struct dpdk_tx_queue {
 145     rte_spinlock_t tx_lock;
 146     int count;
 147     uint64_t tsc;
 148     struct rte_mbuf *burst_pkts[MAX_TX_QUEUE_LEN];
 149 };
 150
 151 struct netdev_dpdk {
 152     struct netdev up;
 153     int port_id;
 154     int max_packet_len;
 155
 156     struct dpdk_tx_queue tx_q[NR_QUEUE];
 157
 158     struct ovs_mutex mutex OVS_ACQ_AFTER(dpdk_mutex);
 159
 160     struct dpdk_mp *dpdk_mp;
 161     int mtu;
 162     int socket_id;
 163     int buf_size;
 164     struct netdev_stats stats_offset;
 165     struct netdev_stats stats;
 166
 167     uint8_t hwaddr[ETH_ADDR_LEN];
 168     enum netdev_flags flags;
 169
 170     struct rte_eth_link link;
 171     int link_reset_cnt;
 172
 173     /* In dpdk_list. */
 174     struct list list_node OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex);
 175 };
 176
 177 struct netdev_rxq_dpdk {
 178     struct netdev_rxq up;
 179     int port_id;
 180 };
 181
 182 static int netdev_dpdk_construct(struct netdev *);
 183
 184 static bool
 185 is_dpdk_class(const struct netdev_class *class)
 186 {
 187     return class->construct == netdev_dpdk_construct;
 188 }
 189
 190 /* TODO: use dpdk malloc for entire OVS. infact huge page shld be used
 191  * for all other sengments data, bss and text. */
 192
 193 static void *
 194 dpdk_rte_mzalloc(size_t sz)
 195 {
 196     void *ptr;
 197
 198     ptr = rte_zmalloc(OVS_VPORT_DPDK, sz, OVS_CACHE_LINE_SIZE);
 199     if (ptr == NULL) {
 200         out_of_memory();
 201     }
 202     return ptr;
 203 }
 204
 205 void
 206 free_dpdk_buf(struct ofpbuf *b)
 207 {
 208     struct rte_mbuf *pkt = (struct rte_mbuf *) b;
 209
 210     rte_mempool_put(pkt->pool, pkt);
 211 }
 212
 213 static void
 214 __rte_pktmbuf_init(struct rte_mempool *mp,
 215                    void *opaque_arg OVS_UNUSED,
 216                    void *_m,
 217                    unsigned i OVS_UNUSED)
 218 {
 219     struct rte_mbuf *m = _m;
 220     uint32_t buf_len = mp->elt_size - sizeof(struct ofpbuf);
 221
 222     RTE_MBUF_ASSERT(mp->elt_size >= sizeof(struct ofpbuf));
 223
 224     memset(m, 0, mp->elt_size);
 225
 226     /* start of buffer is just after mbuf structure */
 227     m->buf_addr = (char *)m + sizeof(struct ofpbuf);
 228     m->buf_physaddr = rte_mempool_virt2phy(mp, m) +
 229                     sizeof(struct ofpbuf);
 230     m->buf_len = (uint16_t)buf_len;
 231
 232     /* keep some headroom between start of buffer and data */
 233     m->pkt.data = (char*) m->buf_addr + RTE_MIN(RTE_PKTMBUF_HEADROOM, m->buf_len);
 234
 235     /* init some constant fields */
 236     m->type = RTE_MBUF_PKT;
 237     m->pool = mp;
 238     m->pkt.nb_segs = 1;
 239     m->pkt.in_port = 0xff;
 240 }
 241
 242 static void
 243 ovs_rte_pktmbuf_init(struct rte_mempool *mp,
 244                      void *opaque_arg OVS_UNUSED,
 245                      void *_m,
 246                      unsigned i OVS_UNUSED)
 247 {
 248     struct rte_mbuf *m = _m;
 249
 250     __rte_pktmbuf_init(mp, opaque_arg, _m, i);
 251
 252     ofpbuf_init_dpdk((struct ofpbuf *) m, m->buf_len);
 253 }
 254
 255 static struct dpdk_mp *
 256 dpdk_mp_get(int socket_id, int mtu) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 257 {
 258     struct dpdk_mp *dmp = NULL;
 259     char mp_name[RTE_MEMPOOL_NAMESIZE];
 260
 261     LIST_FOR_EACH (dmp, list_node, &dpdk_mp_list) {
 262         if (dmp->socket_id == socket_id && dmp->mtu == mtu) {
 263             dmp->refcount++;
 264             return dmp;
 265         }
 266     }
 267
 268     dmp = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *dmp);
 269     dmp->socket_id = socket_id;
 270     dmp->mtu = mtu;
 271     dmp->refcount = 1;
 272
 273     snprintf(mp_name, RTE_MEMPOOL_NAMESIZE, "ovs_mp_%d", dmp->mtu);
 274     dmp->mp = rte_mempool_create(mp_name, NB_MBUF, MBUF_SIZE(mtu),
 275                                  MP_CACHE_SZ,
 276                                  sizeof(struct rte_pktmbuf_pool_private),
 277                                  rte_pktmbuf_pool_init, NULL,
 278                                  ovs_rte_pktmbuf_init, NULL,
 279                                  socket_id, 0);
 280
 281     if (dmp->mp == NULL) {
 282         return NULL;
 283     }
 284
 285     list_push_back(&dpdk_mp_list, &dmp->list_node);
 286     return dmp;
 287 }
 288
 289 static void
 290 dpdk_mp_put(struct dpdk_mp *dmp)
 291 {
 292
 293     if (!dmp) {
 294         return;
 295     }
 296
 297     dmp->refcount--;
 298     ovs_assert(dmp->refcount >= 0);
 299
 300 #if 0
 301     /* I could not find any API to destroy mp. */
 302     if (dmp->refcount == 0) {
 303         list_delete(dmp->list_node);
 304         /* destroy mp-pool. */
 305     }
 306 #endif
 307 }
 308
 309 static void
 310 check_link_status(struct netdev_dpdk *dev)
 311 {
 312     struct rte_eth_link link;
 313
 314     rte_eth_link_get_nowait(dev->port_id, &link);
 315
 316     if (dev->link.link_status != link.link_status) {
 317         netdev_change_seq_changed(&dev->up);
 318
 319         dev->link_reset_cnt++;
 320         dev->link = link;
 321         if (dev->link.link_status) {
 322             VLOG_DBG_RL(&rl, "Port %d Link Up - speed %u Mbps - %s",
 323                         dev->port_id, (unsigned)dev->link.link_speed,
 324                         (dev->link.link_duplex == ETH_LINK_FULL_DUPLEX) ?
 325                          ("full-duplex") : ("half-duplex"));
 326         } else {
 327             VLOG_DBG_RL(&rl, "Port %d Link Down", dev->port_id);
 328         }
 329     }
 330 }
 331
 332 static void *
 333 dpdk_watchdog(void *dummy OVS_UNUSED)
 334 {
 335     struct netdev_dpdk *dev;
 336
 337     pthread_detach(pthread_self());
 338
 339     for (;;) {
 340         ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 341         LIST_FOR_EACH (dev, list_node, &dpdk_list) {
 342             ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 343             check_link_status(dev);
 344             ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 345         }
 346         ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 347         xsleep(DPDK_PORT_WATCHDOG_INTERVAL);
 348     }
 349
 350     return NULL;
 351 }
 352
 353 static int
 354 dpdk_eth_dev_init(struct netdev_dpdk *dev) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 355 {
 356     struct rte_pktmbuf_pool_private *mbp_priv;
 357     struct ether_addr eth_addr;
 358     int diag;
 359     int i;
 360
 361     if (dev->port_id < 0 || dev->port_id >= rte_eth_dev_count()) {
 362         return -ENODEV;
 363     }
 364
 365     diag = rte_eth_dev_configure(dev->port_id, NR_QUEUE, NR_QUEUE,  &port_conf);
 366     if (diag) {
 367         VLOG_ERR("eth dev config error %d",diag);
 368         return diag;
 369     }
 370
 371     for (i = 0; i < NR_QUEUE; i++) {
 372         diag = rte_eth_tx_queue_setup(dev->port_id, i, 64, 0, &tx_conf);
 373         if (diag) {
 374             VLOG_ERR("eth dev tx queue setup error %d",diag);
 375             return diag;
 376         }
 377     }
 378
 379     for (i = 0; i < NR_QUEUE; i++) {
 380         diag = rte_eth_rx_queue_setup(dev->port_id, i, 64, 0, &rx_conf,
 381                                       dev->dpdk_mp->mp);
 382         if (diag) {
 383             VLOG_ERR("eth dev rx queue setup error %d",diag);
 384             return diag;
 385         }
 386     }
 387
 388     diag = rte_eth_dev_start(dev->port_id);
 389     if (diag) {
 390         VLOG_ERR("eth dev start error %d",diag);
 391         return diag;
 392     }
 393
 394     rte_eth_promiscuous_enable(dev->port_id);
 395     rte_eth_allmulticast_enable(dev->port_id);
 396
 397     memset(&eth_addr, 0x0, sizeof(eth_addr));
 398     rte_eth_macaddr_get(dev->port_id, &eth_addr);
 399     VLOG_INFO_RL(&rl, "Port %d: "ETH_ADDR_FMT"",
 400                     dev->port_id, ETH_ADDR_ARGS(eth_addr.addr_bytes));
 401
 402     memcpy(dev->hwaddr, eth_addr.addr_bytes, ETH_ADDR_LEN);
 403     rte_eth_link_get_nowait(dev->port_id, &dev->link);
 404
 405     mbp_priv = rte_mempool_get_priv(dev->dpdk_mp->mp);
 406     dev->buf_size = mbp_priv->mbuf_data_room_size - RTE_PKTMBUF_HEADROOM;
 407
 408     dev->flags = NETDEV_UP | NETDEV_PROMISC;
 409     return 0;
 410 }
 411
 412 static struct netdev_dpdk *
 413 netdev_dpdk_cast(const struct netdev *netdev)
 414 {
 415     return CONTAINER_OF(netdev, struct netdev_dpdk, up);
 416 }
 417
 418 static struct netdev *
 419 netdev_dpdk_alloc(void)
 420 {
 421     struct netdev_dpdk *netdev = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *netdev);
 422     return &netdev->up;
 423 }
 424
 425 static int
 426 netdev_dpdk_construct(struct netdev *netdev_)
 427 {
 428     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 429     unsigned int port_no;
 430     char *cport;
 431     int err;
 432     int i;
 433
 434     if (rte_eal_init_ret) {
 435         return rte_eal_init_ret;
 436     }
 437
 438     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 439     cport = netdev_->name + 4; /* Names always start with "dpdk" */
 440
 441     if (strncmp(netdev_->name, "dpdk", 4)) {
 442         err = ENODEV;
 443         goto unlock_dpdk;
 444     }
 445
 446     port_no = strtol(cport, 0, 0); /* string must be null terminated */
 447
 448     for (i = 0; i < NR_QUEUE; i++) {
 449         rte_spinlock_init(&netdev->tx_q[i].tx_lock);
 450     }
 451
 452     ovs_mutex_init(&netdev->mutex);
 453
 454     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 455     netdev->flags = 0;
 456
 457     netdev->mtu = ETHER_MTU;
 458     netdev->max_packet_len = MTU_TO_MAX_LEN(netdev->mtu);
 459
 460     /* TODO: need to discover device node at run time. */
 461     netdev->socket_id = SOCKET0;
 462     netdev->port_id = port_no;
 463
 464     netdev->dpdk_mp = dpdk_mp_get(netdev->socket_id, netdev->mtu);
 465     if (!netdev->dpdk_mp) {
 466         err = ENOMEM;
 467         goto unlock_dev;
 468     }
 469
 470     err = dpdk_eth_dev_init(netdev);
 471     if (err) {
 472         goto unlock_dev;
 473     }
 474     netdev_->n_rxq = NR_QUEUE;
 475
 476     list_push_back(&dpdk_list, &netdev->list_node);
 477
 478 unlock_dev:
 479     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 480 unlock_dpdk:
 481     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 482     return err;
 483 }
 484
 485 static void
 486 netdev_dpdk_destruct(struct netdev *netdev_)
 487 {
 488     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 489
 490     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 491     rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
 492     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 493
 494     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 495     list_remove(&dev->list_node);
 496     dpdk_mp_put(dev->dpdk_mp);
 497     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 498
 499     ovs_mutex_destroy(&dev->mutex);
 500 }
 501
 502 static void
 503 netdev_dpdk_dealloc(struct netdev *netdev_)
 504 {
 505     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 506
 507     rte_free(netdev);
 508 }
 509
 510 static int
 511 netdev_dpdk_get_config(const struct netdev *netdev_, struct smap *args)
 512 {
 513     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 514
 515     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 516
 517     /* TODO: Allow to configure number of queues. */
 518     smap_add_format(args, "configured_rx_queues", "%u", netdev_->n_rxq);
 519     smap_add_format(args, "configured_tx_queues", "%u", netdev_->n_rxq);
 520     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 521
 522     return 0;
 523 }
 524
 525 static struct netdev_rxq *
 526 netdev_dpdk_rxq_alloc(void)
 527 {
 528     struct netdev_rxq_dpdk *rx = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *rx);
 529
 530     return &rx->up;
 531 }
 532
 533 static struct netdev_rxq_dpdk *
 534 netdev_rxq_dpdk_cast(const struct netdev_rxq *rx)
 535 {
 536     return CONTAINER_OF(rx, struct netdev_rxq_dpdk, up);
 537 }
 538
 539 static int
 540 netdev_dpdk_rxq_construct(struct netdev_rxq *rxq_)
 541 {
 542     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
 543     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(rx->up.netdev);
 544
 545     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 546     rx->port_id = netdev->port_id;
 547     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 548
 549     return 0;
 550 }
 551
 552 static void
 553 netdev_dpdk_rxq_destruct(struct netdev_rxq *rxq_ OVS_UNUSED)
 554 {
 555 }
 556
 557 static void
 558 netdev_dpdk_rxq_dealloc(struct netdev_rxq *rxq_)
 559 {
 560     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
 561
 562     rte_free(rx);
 563 }
 564
 565 inline static void
 566 dpdk_queue_flush(struct netdev_dpdk *dev, int qid)
 567 {
 568     struct dpdk_tx_queue *txq = &dev->tx_q[qid];
 569     uint32_t nb_tx;
 570
 571     if (txq->count == 0) {
 572         return;
 573     }
 574     rte_spinlock_lock(&txq->tx_lock);
 575     nb_tx = rte_eth_tx_burst(dev->port_id, qid, txq->burst_pkts, txq->count);
 576     if (nb_tx != txq->count) {
 577         /* free buffers if we couldn't transmit packets */
 578         rte_mempool_put_bulk(dev->dpdk_mp->mp,
 579                              (void **) &txq->burst_pkts[nb_tx],
 580                              (txq->count - nb_tx));
 581     }
 582     txq->count = 0;
 583     rte_spinlock_unlock(&txq->tx_lock);
 584 }
 585
 586 static int
 587 netdev_dpdk_rxq_recv(struct netdev_rxq *rxq_, struct ofpbuf **packets, int *c)
 588 {
 589     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
 590     struct netdev *netdev = rx->up.netdev;
 591     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 592     int nb_rx;
 593
 594     dpdk_queue_flush(dev, rxq_->queue_id);
 595
 596     nb_rx = rte_eth_rx_burst(rx->port_id, rxq_->queue_id,
 597                              (struct rte_mbuf **) packets, MAX_RX_QUEUE_LEN);
 598     if (!nb_rx) {
 599         return EAGAIN;
 600     }
 601
 602     *c = nb_rx;
 603
 604     return 0;
 605 }
 606
 607 inline static void
 608 dpdk_queue_pkt(struct netdev_dpdk *dev, int qid,
 609                struct rte_mbuf *pkt)
 610 {
 611     struct dpdk_tx_queue *txq = &dev->tx_q[qid];
 612     uint64_t diff_tsc;
 613     uint64_t cur_tsc;
 614     uint32_t nb_tx;
 615
 616     rte_spinlock_lock(&txq->tx_lock);
 617     txq->burst_pkts[txq->count++] = pkt;
 618     if (txq->count == MAX_TX_QUEUE_LEN) {
 619         goto flush;
 620     }
 621     cur_tsc = rte_get_timer_cycles();
 622     if (txq->count == 1) {
 623         txq->tsc = cur_tsc;
 624     }
 625     diff_tsc = cur_tsc - txq->tsc;
 626     if (diff_tsc >= DRAIN_TSC) {
 627         goto flush;
 628     }
 629     rte_spinlock_unlock(&txq->tx_lock);
 630     return;
 631
 632 flush:
 633     nb_tx = rte_eth_tx_burst(dev->port_id, qid, txq->burst_pkts, txq->count);
 634     if (nb_tx != txq->count) {
 635         /* free buffers if we couldn't transmit packets */
 636         rte_mempool_put_bulk(dev->dpdk_mp->mp,
 637                              (void **) &txq->burst_pkts[nb_tx],
 638                              (txq->count - nb_tx));
 639     }
 640     txq->count = 0;
 641     rte_spinlock_unlock(&txq->tx_lock);
 642 }
 643
 644 /* Tx function. Transmit packets indefinitely */
 645 static void
 646 dpdk_do_tx_copy(struct netdev *netdev, char *buf, int size)
 647 {
 648     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 649     struct rte_mbuf *pkt;
 650
 651     pkt = rte_pktmbuf_alloc(dev->dpdk_mp->mp);
 652     if (!pkt) {
 653         ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 654         dev->stats.tx_dropped++;
 655         ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 656         return;
 657     }
 658
 659     /* We have to do a copy for now */
 660     memcpy(pkt->pkt.data, buf, size);
 661
 662     rte_pktmbuf_data_len(pkt) = size;
 663     rte_pktmbuf_pkt_len(pkt) = size;
 664
 665     dpdk_queue_pkt(dev, NON_PMD_THREAD_TX_QUEUE, pkt);
 666     dpdk_queue_flush(dev, NON_PMD_THREAD_TX_QUEUE);
 667 }
 668
 669 static int
 670 netdev_dpdk_send(struct netdev *netdev,
 671                  struct ofpbuf *ofpbuf, bool may_steal)
 672 {
 673     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 674     int ret;
 675
 676     if (ofpbuf_size(ofpbuf) > dev->max_packet_len) {
 677         VLOG_WARN_RL(&rl, "Too big size %d max_packet_len %d",
 678                      (int)ofpbuf_size(ofpbuf) , dev->max_packet_len);
 679
 680         ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 681         dev->stats.tx_dropped++;
 682         ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 683
 684         ret = E2BIG;
 685         goto out;
 686     }
 687
 688     if (!may_steal || ofpbuf->source != OFPBUF_DPDK) {
 689         dpdk_do_tx_copy(netdev, (char *) ofpbuf_data(ofpbuf), ofpbuf_size(ofpbuf));
 690
 691         if (may_steal) {
 692             ofpbuf_delete(ofpbuf);
 693         }
 694     } else {
 695         int qid;
 696
 697         qid = rte_lcore_id() % NR_QUEUE;
 698
 699         dpdk_queue_pkt(dev, qid, (struct rte_mbuf *)ofpbuf);
 700
 701     }
 702     ret = 0;
 703
 704 out:
 705     return ret;
 706 }
 707
 708 static int
 709 netdev_dpdk_set_etheraddr(struct netdev *netdev,
 710                           const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
 711 {
 712     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 713
 714     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 715     if (!eth_addr_equals(dev->hwaddr, mac)) {
 716         memcpy(dev->hwaddr, mac, ETH_ADDR_LEN);
 717         netdev_change_seq_changed(netdev);
 718     }
 719     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 720
 721     return 0;
 722 }
 723
 724 static int
 725 netdev_dpdk_get_etheraddr(const struct netdev *netdev,
 726                           uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
 727 {
 728     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 729
 730     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 731     memcpy(mac, dev->hwaddr, ETH_ADDR_LEN);
 732     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 733
 734     return 0;
 735 }
 736
 737 static int
 738 netdev_dpdk_get_mtu(const struct netdev *netdev, int *mtup)
 739 {
 740     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 741
 742     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 743     *mtup = dev->mtu;
 744     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 745
 746     return 0;
 747 }
 748
 749 static int
 750 netdev_dpdk_set_mtu(const struct netdev *netdev, int mtu)
 751 {
 752     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 753     int old_mtu, err;
 754     struct dpdk_mp *old_mp;
 755     struct dpdk_mp *mp;
 756
 757     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 758     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 759     if (dev->mtu == mtu) {
 760         err = 0;
 761         goto out;
 762     }
 763
 764     mp = dpdk_mp_get(dev->socket_id, dev->mtu);
 765     if (!mp) {
 766         err = ENOMEM;
 767         goto out;
 768     }
 769
 770     rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
 771
 772     old_mtu = dev->mtu;
 773     old_mp = dev->dpdk_mp;
 774     dev->dpdk_mp = mp;
 775     dev->mtu = mtu;
 776     dev->max_packet_len = MTU_TO_MAX_LEN(dev->mtu);
 777
 778     err = dpdk_eth_dev_init(dev);
 779     if (err) {
 780
 781         dpdk_mp_put(mp);
 782         dev->mtu = old_mtu;
 783         dev->dpdk_mp = old_mp;
 784         dev->max_packet_len = MTU_TO_MAX_LEN(dev->mtu);
 785         dpdk_eth_dev_init(dev);
 786         goto out;
 787     }
 788
 789     dpdk_mp_put(old_mp);
 790     netdev_change_seq_changed(netdev);
 791 out:
 792     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 793     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 794     return err;
 795 }
 796
 797 static int
 798 netdev_dpdk_get_carrier(const struct netdev *netdev_, bool *carrier);
 799
 800 static int
 801 netdev_dpdk_get_stats(const struct netdev *netdev, struct netdev_stats *stats)
 802 {
 803     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 804     struct rte_eth_stats rte_stats;
 805     bool gg;
 806
 807     netdev_dpdk_get_carrier(netdev, &gg);
 808     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 809     rte_eth_stats_get(dev->port_id, &rte_stats);
 810
 811     *stats = dev->stats_offset;
 812
 813     stats->rx_packets += rte_stats.ipackets;
 814     stats->tx_packets += rte_stats.opackets;
 815     stats->rx_bytes += rte_stats.ibytes;
 816     stats->tx_bytes += rte_stats.obytes;
 817     stats->rx_errors += rte_stats.ierrors;
 818     stats->tx_errors += rte_stats.oerrors;
 819     stats->multicast += rte_stats.imcasts;
 820
 821     stats->tx_dropped += dev->stats.tx_dropped;
 822     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 823
 824     return 0;
 825 }
 826
 827 static int
 828 netdev_dpdk_set_stats(struct netdev *netdev, const struct netdev_stats *stats)
 829 {
 830     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 831
 832     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 833     dev->stats_offset = *stats;
 834     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 835
 836     return 0;
 837 }
 838
 839 static int
 840 netdev_dpdk_get_features(const struct netdev *netdev_,
 841                          enum netdev_features *current,
 842                          enum netdev_features *advertised OVS_UNUSED,
 843                          enum netdev_features *supported OVS_UNUSED,
 844                          enum netdev_features *peer OVS_UNUSED)
 845 {
 846     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 847     struct rte_eth_link link;
 848
 849     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 850     link = dev->link;
 851     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 852
 853     if (link.link_duplex == ETH_LINK_AUTONEG_DUPLEX) {
 854         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_AUTONEG) {
 855             *current = NETDEV_F_AUTONEG;
 856         }
 857     } else if (link.link_duplex == ETH_LINK_HALF_DUPLEX) {
 858         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_10) {
 859             *current = NETDEV_F_10MB_HD;
 860         }
 861         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_100) {
 862             *current = NETDEV_F_100MB_HD;
 863         }
 864         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_1000) {
 865             *current = NETDEV_F_1GB_HD;
 866         }
 867     } else if (link.link_duplex == ETH_LINK_FULL_DUPLEX) {
 868         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_10) {
 869             *current = NETDEV_F_10MB_FD;
 870         }
 871         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_100) {
 872             *current = NETDEV_F_100MB_FD;
 873         }
 874         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_1000) {
 875             *current = NETDEV_F_1GB_FD;
 876         }
 877         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_10000) {
 878             *current = NETDEV_F_10GB_FD;
 879         }
 880     }
 881
 882     return 0;
 883 }
 884
 885 static int
 886 netdev_dpdk_get_ifindex(const struct netdev *netdev)
 887 {
 888     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 889     int ifindex;
 890
 891     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 892     ifindex = dev->port_id;
 893     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 894
 895     return ifindex;
 896 }
 897
 898 static int
 899 netdev_dpdk_get_carrier(const struct netdev *netdev_, bool *carrier)
 900 {
 901     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 902
 903     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 904     check_link_status(dev);
 905     *carrier = dev->link.link_status;
 906     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 907
 908     return 0;
 909 }
 910
 911 static long long int
 912 netdev_dpdk_get_carrier_resets(const struct netdev *netdev_)
 913 {
 914     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 915     long long int carrier_resets;
 916
 917     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 918     carrier_resets = dev->link_reset_cnt;
 919     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 920
 921     return carrier_resets;
 922 }
 923
 924 static int
 925 netdev_dpdk_set_miimon(struct netdev *netdev_ OVS_UNUSED,
 926                        long long int interval OVS_UNUSED)
 927 {
 928     return 0;
 929 }
 930
 931 static int
 932 netdev_dpdk_update_flags__(struct netdev_dpdk *dev,
 933                            enum netdev_flags off, enum netdev_flags on,
 934                            enum netdev_flags *old_flagsp)
 935     OVS_REQUIRES(dev->mutex)
 936 {
 937     int err;
 938
 939     if ((off | on) & ~(NETDEV_UP | NETDEV_PROMISC)) {
 940         return EINVAL;
 941     }
 942
 943     *old_flagsp = dev->flags;
 944     dev->flags |= on;
 945     dev->flags &= ~off;
 946
 947     if (dev->flags == *old_flagsp) {
 948         return 0;
 949     }
 950
 951     if (dev->flags & NETDEV_UP) {
 952         err = rte_eth_dev_start(dev->port_id);
 953         if (err)
 954             return err;
 955     }
 956
 957     if (dev->flags & NETDEV_PROMISC) {
 958         rte_eth_promiscuous_enable(dev->port_id);
 959     }
 960
 961     if (!(dev->flags & NETDEV_UP)) {
 962         rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
 963     }
 964
 965     return 0;
 966 }
 967
 968 static int
 969 netdev_dpdk_update_flags(struct netdev *netdev_,
 970                          enum netdev_flags off, enum netdev_flags on,
 971                          enum netdev_flags *old_flagsp)
 972 {
 973     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 974     int error;
 975
 976     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 977     error = netdev_dpdk_update_flags__(netdev, off, on, old_flagsp);
 978     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 979
 980     return error;
 981 }
 982
 983 static int
 984 netdev_dpdk_get_status(const struct netdev *netdev_, struct smap *args)
 985 {
 986     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 987     struct rte_eth_dev_info dev_info;
 988
 989     if (dev->port_id <= 0)
 990         return ENODEV;
 991
 992     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 993     rte_eth_dev_info_get(dev->port_id, &dev_info);
 994     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 995
 996     smap_add_format(args, "driver_name", "%s", dev_info.driver_name);
 997
 998     smap_add_format(args, "numa_id", "%d", rte_eth_dev_socket_id(dev->port_id));
 999     smap_add_format(args, "driver_name", "%s", dev_info.driver_name);
1000     smap_add_format(args, "min_rx_bufsize", "%u", dev_info.min_rx_bufsize);
1001     smap_add_format(args, "max_rx_pktlen", "%u", dev_info.max_rx_pktlen);
1002     smap_add_format(args, "max_rx_queues", "%u", dev_info.max_rx_queues);
1003     smap_add_format(args, "max_tx_queues", "%u", dev_info.max_tx_queues);
1004     smap_add_format(args, "max_mac_addrs", "%u", dev_info.max_mac_addrs);
1005     smap_add_format(args, "max_hash_mac_addrs", "%u", dev_info.max_hash_mac_addrs);
1006     smap_add_format(args, "max_vfs", "%u", dev_info.max_vfs);
1007     smap_add_format(args, "max_vmdq_pools", "%u", dev_info.max_vmdq_pools);
1008
1009     smap_add_format(args, "pci-vendor_id", "0x%u", dev_info.pci_dev->id.vendor_id);
1010     smap_add_format(args, "pci-device_id", "0x%x", dev_info.pci_dev->id.device_id);
1011
1012     return 0;
1013 }
1014
1015 static void
1016 netdev_dpdk_set_admin_state__(struct netdev_dpdk *dev, bool admin_state)
1017     OVS_REQUIRES(dev->mutex)
1018 {
1019     enum netdev_flags old_flags;
1020
1021     if (admin_state) {
1022         netdev_dpdk_update_flags__(dev, 0, NETDEV_UP, &old_flags);
1023     } else {
1024         netdev_dpdk_update_flags__(dev, NETDEV_UP, 0, &old_flags);
1025     }
1026 }
1027
1028 static void
1029 netdev_dpdk_set_admin_state(struct unixctl_conn *conn, int argc,
1030                             const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
1031 {
1032     bool up;
1033
1034     if (!strcasecmp(argv[argc - 1], "up")) {
1035         up = true;
1036     } else if ( !strcasecmp(argv[argc - 1], "down")) {
1037         up = false;
1038     } else {
1039         unixctl_command_reply_error(conn, "Invalid Admin State");
1040         return;
1041     }
1042
1043     if (argc > 2) {
1044         struct netdev *netdev = netdev_from_name(argv[1]);
1045         if (netdev && is_dpdk_class(netdev->netdev_class)) {
1046             struct netdev_dpdk *dpdk_dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1047
1048             ovs_mutex_lock(&dpdk_dev->mutex);
1049             netdev_dpdk_set_admin_state__(dpdk_dev, up);
1050             ovs_mutex_unlock(&dpdk_dev->mutex);
1051
1052             netdev_close(netdev);
1053         } else {
1054             unixctl_command_reply_error(conn, "Not a DPDK Interface");
1055             netdev_close(netdev);
1056             return;
1057         }
1058     } else {
1059         struct netdev_dpdk *netdev;
1060
1061         ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
1062         LIST_FOR_EACH (netdev, list_node, &dpdk_list) {
1063             ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
1064             netdev_dpdk_set_admin_state__(netdev, up);
1065             ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
1066         }
1067         ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
1068     }
1069     unixctl_command_reply(conn, "OK");
1070 }
1071
1072 static int
1073 dpdk_class_init(void)
1074 {
1075     int result;
1076
1077     if (rte_eal_init_ret) {
1078         return 0;
1079     }
1080
1081     result = rte_pmd_init_all();
1082     if (result) {
1083         VLOG_ERR("Cannot init PMD");
1084         return result;
1085     }
1086
1087     result = rte_eal_pci_probe();
1088     if (result) {
1089         VLOG_ERR("Cannot probe PCI");
1090         return result;
1091     }
1092
1093     if (rte_eth_dev_count() < 1) {
1094         VLOG_ERR("No Ethernet devices found. Try assigning ports to UIO.");
1095     }
1096
1097     VLOG_INFO("Ethernet Device Count: %d", (int)rte_eth_dev_count());
1098
1099     list_init(&dpdk_list);
1100     list_init(&dpdk_mp_list);
1101
1102     unixctl_command_register("netdev-dpdk/set-admin-state",
1103                              "[netdev] up|down", 1, 2,
1104                              netdev_dpdk_set_admin_state, NULL);
1105
1106     ovs_thread_create("dpdk_watchdog", dpdk_watchdog, NULL);
1107     return 0;
1108 }
1109
1110 static struct netdev_class netdev_dpdk_class = {
1111     "dpdk",
1112     dpdk_class_init,            /* init */
1113     NULL,                       /* netdev_dpdk_run */
1114     NULL,                       /* netdev_dpdk_wait */
1115
1116     netdev_dpdk_alloc,
1117     netdev_dpdk_construct,
1118     netdev_dpdk_destruct,
1119     netdev_dpdk_dealloc,
1120     netdev_dpdk_get_config,
1121     NULL,                       /* netdev_dpdk_set_config */
1122     NULL,                       /* get_tunnel_config */
1123
1124     netdev_dpdk_send,           /* send */
1125     NULL,                       /* send_wait */
1126
1127     netdev_dpdk_set_etheraddr,
1128     netdev_dpdk_get_etheraddr,
1129     netdev_dpdk_get_mtu,
1130     netdev_dpdk_set_mtu,
1131     netdev_dpdk_get_ifindex,
1132     netdev_dpdk_get_carrier,
1133     netdev_dpdk_get_carrier_resets,
1134     netdev_dpdk_set_miimon,
1135     netdev_dpdk_get_stats,
1136     netdev_dpdk_set_stats,
1137     netdev_dpdk_get_features,
1138     NULL,                       /* set_advertisements */
1139
1140     NULL,                       /* set_policing */
1141     NULL,                       /* get_qos_types */
1142     NULL,                       /* get_qos_capabilities */
1143     NULL,                       /* get_qos */
1144     NULL,                       /* set_qos */
1145     NULL,                       /* get_queue */
1146     NULL,                       /* set_queue */
1147     NULL,                       /* delete_queue */
1148     NULL,                       /* get_queue_stats */
1149     NULL,                       /* queue_dump_start */
1150     NULL,                       /* queue_dump_next */
1151     NULL,                       /* queue_dump_done */
1152     NULL,                       /* dump_queue_stats */
1153
1154     NULL,                       /* get_in4 */
1155     NULL,                       /* set_in4 */
1156     NULL,                       /* get_in6 */
1157     NULL,                       /* add_router */
1158     NULL,                       /* get_next_hop */
1159     netdev_dpdk_get_status,
1160     NULL,                       /* arp_lookup */
1161
1162     netdev_dpdk_update_flags,
1163
1164     netdev_dpdk_rxq_alloc,
1165     netdev_dpdk_rxq_construct,
1166     netdev_dpdk_rxq_destruct,
1167     netdev_dpdk_rxq_dealloc,
1168     netdev_dpdk_rxq_recv,
1169     NULL,                       /* rxq_wait */
1170     NULL,                       /* rxq_drain */
1171 };
1172
1173 int
1174 dpdk_init(int argc, char **argv)
1175 {
1176     int result;
1177
1178     if (strcmp(argv[1], "--dpdk"))
1179         return 0;
1180
1181     argc--;
1182     argv++;
1183
1184     /* Make sure things are initialized ... */
1185     result = rte_eal_init(argc, argv);
1186     if (result < 0)
1187         ovs_abort(result, "Cannot init EAL\n");
1188
1189     rte_memzone_dump();
1190     rte_eal_init_ret = 0;
1191
1192     return result;
1193 }
1194
1195 void
1196 netdev_dpdk_register(void)
1197 {
1198     netdev_register_provider(&netdev_dpdk_class);
1199 }
1200
1201 int
1202 pmd_thread_setaffinity_cpu(int cpu)
1203 {
1204     cpu_set_t cpuset;
1205     int err;
1206
1207     CPU_ZERO(&cpuset);
1208     CPU_SET(cpu, &cpuset);
1209     err = pthread_setaffinity_np(pthread_self(), sizeof(cpu_set_t), &cpuset);
1210     if (err) {
1211         VLOG_ERR("Thread affinity error %d",err);
1212         return err;
1213     }
1214     RTE_PER_LCORE(_lcore_id) = cpu;
1215
1216     return 0;
1217 }