dpif: Change dpif API to allow multiple handler threads read upcall.
[sliver-openvswitch.git] / lib / dpif-linux.c
index cb5f5ea..779f764 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright (c) 2008, 2009, 2010, 2011 Nicira Networks.
+ * Copyright (c) 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014 Nicira, Inc.
  *
  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
  * you may not use this file except in compliance with the License.
@@ -18,7 +18,6 @@
 
 #include "dpif-linux.h"
 
-#include <assert.h>
 #include <ctype.h>
 #include <errno.h>
 #include <fcntl.h>
 #include <net/if.h>
 #include <linux/types.h>
 #include <linux/pkt_sched.h>
-#include <linux/rtnetlink.h>
-#include <linux/sockios.h>
 #include <poll.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <strings.h>
+#include <sys/epoll.h>
 #include <sys/stat.h>
 #include <unistd.h>
 
 #include "netlink.h"
 #include "odp-util.h"
 #include "ofpbuf.h"
-#include "openvswitch/datapath-compat.h"
-#include "openvswitch/tunnel.h"
 #include "packets.h"
 #include "poll-loop.h"
 #include "random.h"
 #include "shash.h"
 #include "sset.h"
+#include "timeval.h"
 #include "unaligned.h"
 #include "util.h"
 #include "vlog.h"
 
 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(dpif_linux);
-
-enum { LRU_MAX_PORTS = 1024 };
-enum { LRU_MASK = LRU_MAX_PORTS - 1};
-BUILD_ASSERT_DECL(IS_POW2(LRU_MAX_PORTS));
-
-enum { N_UPCALL_SOCKS = 16 };
-BUILD_ASSERT_DECL(IS_POW2(N_UPCALL_SOCKS));
-BUILD_ASSERT_DECL(N_UPCALL_SOCKS <= 32); /* We use a 32-bit word as a mask. */
+enum { MAX_PORTS = USHRT_MAX };
 
 /* This ethtool flag was introduced in Linux 2.6.24, so it might be
  * missing if we have old headers. */
@@ -80,8 +70,11 @@ struct dpif_linux_dp {
 
     /* Attributes. */
     const char *name;                  /* OVS_DP_ATTR_NAME. */
-    const uint32_t *upcall_pid;        /* OVS_DP_UPCALL_PID. */
+    const uint32_t *upcall_pid;        /* OVS_DP_ATTR_UPCALL_PID. */
+    uint32_t user_features;            /* OVS_DP_ATTR_USER_FEATURES */
     struct ovs_dp_stats stats;         /* OVS_DP_ATTR_STATS. */
+    struct ovs_dp_megaflow_stats megaflow_stats;
+                                       /* OVS_DP_ATTR_MEGAFLOW_STATS.*/
 };
 
 static void dpif_linux_dp_init(struct dpif_linux_dp *);
@@ -112,6 +105,8 @@ struct dpif_linux_flow {
      * the Netlink version of the command, even if actions_len is zero. */
     const struct nlattr *key;           /* OVS_FLOW_ATTR_KEY. */
     size_t key_len;
+    const struct nlattr *mask;          /* OVS_FLOW_ATTR_MASK. */
+    size_t mask_len;
     const struct nlattr *actions;       /* OVS_FLOW_ATTR_ACTIONS. */
     size_t actions_len;
     const struct ovs_flow_stats *stats; /* OVS_FLOW_ATTR_STATS. */
@@ -131,47 +126,53 @@ static int dpif_linux_flow_transact(struct dpif_linux_flow *request,
 static void dpif_linux_flow_get_stats(const struct dpif_linux_flow *,
                                       struct dpif_flow_stats *);
 
+/* One of the dpif channels between the kernel and userspace. */
+struct dpif_channel {
+    struct nl_sock *sock;       /* Netlink socket. */
+    long long int last_poll;    /* Last time this channel was polled. */
+};
+
+static void report_loss(struct dpif *, struct dpif_channel *);
+
 /* Datapath interface for the openvswitch Linux kernel module. */
 struct dpif_linux {
     struct dpif dpif;
     int dp_ifindex;
 
     /* Upcall messages. */
-    struct nl_sock *upcall_socks[N_UPCALL_SOCKS];
-    uint32_t ready_mask;        /* 1-bit for each sock with unread messages. */
-    unsigned int listen_mask;   /* Mask of DPIF_UC_* bits. */
+    struct ovs_mutex upcall_lock;
+    int uc_array_size;          /* Size of 'channels' and 'epoll_events'. */
+    struct dpif_channel *channels;
+    struct epoll_event *epoll_events;
+    int epoll_fd;               /* epoll fd that includes channel socks. */
+    int n_events;               /* Num events returned by epoll_wait(). */
+    int event_offset;           /* Offset into 'epoll_events'. */
 
     /* Change notification. */
-    struct sset changed_ports;  /* Ports that have changed. */
-    struct nln_notifier *port_notifier;
-    bool change_error;
-
-    /* Queue of unused ports. */
-    unsigned long *lru_bitmap;
-    uint16_t lru_ports[LRU_MAX_PORTS];
-    size_t lru_head;
-    size_t lru_tail;
+    struct nl_sock *port_notifier; /* vport multicast group subscriber. */
+    bool refresh_channels;
 };
 
 static struct vlog_rate_limit error_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(9999, 5);
 
-/* Generic Netlink family numbers for OVS. */
+/* Generic Netlink family numbers for OVS.
+ *
+ * Initialized by dpif_linux_init(). */
 static int ovs_datapath_family;
 static int ovs_vport_family;
 static int ovs_flow_family;
 static int ovs_packet_family;
 
-/* Generic Netlink socket. */
-static struct nl_sock *genl_sock;
-static struct nln *nln = NULL;
+/* Generic Netlink multicast groups for OVS.
+ *
+ * Initialized by dpif_linux_init(). */
+static unsigned int ovs_vport_mcgroup;
 
 static int dpif_linux_init(void);
-static void open_dpif(const struct dpif_linux_dp *, struct dpif **);
-static bool dpif_linux_nln_parse(struct ofpbuf *, void *);
-static void dpif_linux_port_changed(const void *vport, void *dpif);
-static uint32_t dpif_linux_port_get_pid__(const struct dpif *,
-                                          uint16_t port_no,
-                                          enum dpif_upcall_type);
+static int open_dpif(const struct dpif_linux_dp *, struct dpif **);
+static uint32_t dpif_linux_port_get_pid(const struct dpif *,
+                                        odp_port_t port_no, uint32_t hash);
+static int dpif_linux_refresh_channels(struct dpif *);
 
 static void dpif_linux_vport_to_ofpbuf(const struct dpif_linux_vport *,
                                        struct ofpbuf *);
@@ -185,34 +186,12 @@ dpif_linux_cast(const struct dpif *dpif)
     return CONTAINER_OF(dpif, struct dpif_linux, dpif);
 }
 
-static void
-dpif_linux_push_port(struct dpif_linux *dp, uint16_t port)
-{
-    if (port < LRU_MAX_PORTS && !bitmap_is_set(dp->lru_bitmap, port)) {
-        bitmap_set1(dp->lru_bitmap, port);
-        dp->lru_ports[dp->lru_head++ & LRU_MASK] = port;
-    }
-}
-
-static uint32_t
-dpif_linux_pop_port(struct dpif_linux *dp)
-{
-    uint16_t port;
-
-    if (dp->lru_head == dp->lru_tail) {
-        return UINT32_MAX;
-    }
-
-    port = dp->lru_ports[dp->lru_tail++ & LRU_MASK];
-    bitmap_set0(dp->lru_bitmap, port);
-    return port;
-}
-
 static int
 dpif_linux_enumerate(struct sset *all_dps)
 {
     struct nl_dump dump;
-    struct ofpbuf msg;
+    uint64_t reply_stub[NL_DUMP_BUFSIZE / 8];
+    struct ofpbuf msg, buf;
     int error;
 
     error = dpif_linux_init();
@@ -220,14 +199,16 @@ dpif_linux_enumerate(struct sset *all_dps)
         return error;
     }
 
+    ofpbuf_use_stub(&buf, reply_stub, sizeof reply_stub);
     dpif_linux_dp_dump_start(&dump);
-    while (nl_dump_next(&dump, &msg)) {
+    while (nl_dump_next(&dump, &msg, &buf)) {
         struct dpif_linux_dp dp;
 
         if (!dpif_linux_dp_from_ofpbuf(&dp, &msg)) {
             sset_add(all_dps, dp.name);
         }
     }
+    ofpbuf_uninit(&buf);
     return nl_dump_done(&dump);
 }
 
@@ -252,52 +233,151 @@ dpif_linux_open(const struct dpif_class *class OVS_UNUSED, const char *name,
         upcall_pid = 0;
         dp_request.upcall_pid = &upcall_pid;
     } else {
-        dp_request.cmd = OVS_DP_CMD_GET;
+        /* Use OVS_DP_CMD_SET to report user features */
+        dp_request.cmd = OVS_DP_CMD_SET;
     }
     dp_request.name = name;
+    dp_request.user_features |= OVS_DP_F_UNALIGNED;
     error = dpif_linux_dp_transact(&dp_request, &dp, &buf);
     if (error) {
         return error;
     }
 
-    open_dpif(&dp, dpifp);
+    error = open_dpif(&dp, dpifp);
     ofpbuf_delete(buf);
-    return 0;
+    return error;
 }
 
-static void
+static int
 open_dpif(const struct dpif_linux_dp *dp, struct dpif **dpifp)
 {
     struct dpif_linux *dpif;
-    int i;
 
     dpif = xzalloc(sizeof *dpif);
-    dpif->port_notifier = nln_notifier_create(nln, dpif_linux_port_changed,
-                                              dpif);
+    dpif->port_notifier = NULL;
+    ovs_mutex_init(&dpif->upcall_lock);
+    dpif->epoll_fd = -1;
 
     dpif_init(&dpif->dpif, &dpif_linux_class, dp->name,
               dp->dp_ifindex, dp->dp_ifindex);
 
     dpif->dp_ifindex = dp->dp_ifindex;
-    sset_init(&dpif->changed_ports);
     *dpifp = &dpif->dpif;
 
-    dpif->lru_bitmap = bitmap_allocate(LRU_MAX_PORTS);
-    bitmap_set1(dpif->lru_bitmap, OVSP_LOCAL);
-    for (i = 1; i < LRU_MAX_PORTS; i++) {
-        dpif_linux_push_port(dpif, i);
+    return 0;
+}
+
+static void
+destroy_channels(struct dpif_linux *dpif)
+{
+    unsigned int i;
+
+    if (dpif->epoll_fd < 0) {
+        return;
+    }
+
+    for (i = 0; i < dpif->uc_array_size; i++ ) {
+        struct dpif_linux_vport vport_request;
+        struct dpif_channel *ch = &dpif->channels[i];
+        uint32_t upcall_pid = 0;
+
+        if (!ch->sock) {
+            continue;
+        }
+
+        epoll_ctl(dpif->epoll_fd, EPOLL_CTL_DEL, nl_sock_fd(ch->sock), NULL);
+
+        /* Turn off upcalls. */
+        dpif_linux_vport_init(&vport_request);
+        vport_request.cmd = OVS_VPORT_CMD_SET;
+        vport_request.dp_ifindex = dpif->dp_ifindex;
+        vport_request.port_no = u32_to_odp(i);
+        vport_request.upcall_pid = &upcall_pid;
+        dpif_linux_vport_transact(&vport_request, NULL, NULL);
+
+        nl_sock_destroy(ch->sock);
     }
+
+    free(dpif->channels);
+    dpif->channels = NULL;
+    dpif->uc_array_size = 0;
+
+    free(dpif->epoll_events);
+    dpif->epoll_events = NULL;
+    dpif->n_events = dpif->event_offset = 0;
+
+    /* Don't close dpif->epoll_fd since that would cause other threads that
+     * call dpif_recv_wait() to wait on an arbitrary fd or a closed fd. */
+}
+
+static int
+add_channel(struct dpif_linux *dpif, odp_port_t port_no, struct nl_sock *sock)
+{
+    struct epoll_event event;
+    uint32_t port_idx = odp_to_u32(port_no);
+
+    if (dpif->epoll_fd < 0) {
+        return 0;
+    }
+
+    /* We assume that the datapath densely chooses port numbers, which
+     * can therefore be used as an index into an array of channels. */
+    if (port_idx >= dpif->uc_array_size) {
+        uint32_t new_size = port_idx + 1;
+        uint32_t i;
+
+        if (new_size > MAX_PORTS) {
+            VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: datapath port %"PRIu32" too big",
+                         dpif_name(&dpif->dpif), port_no);
+            return EFBIG;
+        }
+
+        dpif->channels = xrealloc(dpif->channels,
+                                  new_size * sizeof *dpif->channels);
+        for (i = dpif->uc_array_size; i < new_size; i++) {
+            dpif->channels[i].sock = NULL;
+        }
+
+        dpif->epoll_events = xrealloc(dpif->epoll_events,
+                                      new_size * sizeof *dpif->epoll_events);
+        dpif->uc_array_size = new_size;
+    }
+
+    memset(&event, 0, sizeof event);
+    event.events = EPOLLIN;
+    event.data.u32 = port_idx;
+    if (epoll_ctl(dpif->epoll_fd, EPOLL_CTL_ADD, nl_sock_fd(sock),
+                  &event) < 0) {
+        return errno;
+    }
+
+    nl_sock_destroy(dpif->channels[port_idx].sock);
+    dpif->channels[port_idx].sock = sock;
+    dpif->channels[port_idx].last_poll = LLONG_MIN;
+
+    return 0;
 }
 
 static void
-destroy_upcall_socks(struct dpif_linux *dpif)
+del_channel(struct dpif_linux *dpif, odp_port_t port_no)
 {
-    int i;
+    struct dpif_channel *ch;
+    uint32_t port_idx = odp_to_u32(port_no);
 
-    for (i = 0; i < N_UPCALL_SOCKS; i++) {
-        nl_sock_destroy(dpif->upcall_socks[i]);
-        dpif->upcall_socks[i] = NULL;
+    if (dpif->epoll_fd < 0 || port_idx >= dpif->uc_array_size) {
+        return;
     }
+
+    ch = &dpif->channels[port_idx];
+    if (!ch->sock) {
+        return;
+    }
+
+    epoll_ctl(dpif->epoll_fd, EPOLL_CTL_DEL, nl_sock_fd(ch->sock), NULL);
+    dpif->event_offset = dpif->n_events = 0;
+
+    nl_sock_destroy(ch->sock);
+    ch->sock = NULL;
 }
 
 static void
@@ -305,10 +385,12 @@ dpif_linux_close(struct dpif *dpif_)
 {
     struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
 
-    nln_notifier_destroy(dpif->port_notifier);
-    destroy_upcall_socks(dpif);
-    sset_destroy(&dpif->changed_ports);
-    free(dpif->lru_bitmap);
+    nl_sock_destroy(dpif->port_notifier);
+    destroy_channels(dpif);
+    if (dpif->epoll_fd >= 0) {
+        close(dpif->epoll_fd);
+    }
+    ovs_mutex_destroy(&dpif->upcall_lock);
     free(dpif);
 }
 
@@ -325,18 +407,12 @@ dpif_linux_destroy(struct dpif *dpif_)
 }
 
 static void
-dpif_linux_run(struct dpif *dpif OVS_UNUSED)
-{
-    if (nln) {
-        nln_run(nln);
-    }
-}
-
-static void
-dpif_linux_wait(struct dpif *dpif OVS_UNUSED)
+dpif_linux_run(struct dpif *dpif_)
 {
-    if (nln) {
-        nln_wait(nln);
+    struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
+    if (dpif->refresh_channels) {
+        dpif->refresh_channels = false;
+        dpif_linux_refresh_channels(dpif_);
     }
 }
 
@@ -353,69 +429,180 @@ dpif_linux_get_stats(const struct dpif *dpif_, struct dpif_dp_stats *stats)
         stats->n_missed = dp.stats.n_missed;
         stats->n_lost   = dp.stats.n_lost;
         stats->n_flows  = dp.stats.n_flows;
+        stats->n_masks  = dp.megaflow_stats.n_masks;
+        stats->n_mask_hit  = dp.megaflow_stats.n_mask_hit;
         ofpbuf_delete(buf);
     }
     return error;
 }
 
+static const char *
+get_vport_type(const struct dpif_linux_vport *vport)
+{
+    static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
+
+    switch (vport->type) {
+    case OVS_VPORT_TYPE_NETDEV: {
+        const char *type = netdev_get_type_from_name(vport->name);
+
+        return type ? type : "system";
+    }
+
+    case OVS_VPORT_TYPE_INTERNAL:
+        return "internal";
+
+    case OVS_VPORT_TYPE_GRE:
+        return "gre";
+
+    case OVS_VPORT_TYPE_GRE64:
+        return "gre64";
+
+    case OVS_VPORT_TYPE_VXLAN:
+        return "vxlan";
+
+    case OVS_VPORT_TYPE_LISP:
+        return "lisp";
+
+    case OVS_VPORT_TYPE_UNSPEC:
+    case __OVS_VPORT_TYPE_MAX:
+        break;
+    }
+
+    VLOG_WARN_RL(&rl, "dp%d: port `%s' has unsupported type %u",
+                 vport->dp_ifindex, vport->name, (unsigned int) vport->type);
+    return "unknown";
+}
+
+static enum ovs_vport_type
+netdev_to_ovs_vport_type(const struct netdev *netdev)
+{
+    const char *type = netdev_get_type(netdev);
+
+    if (!strcmp(type, "tap") || !strcmp(type, "system")) {
+        return OVS_VPORT_TYPE_NETDEV;
+    } else if (!strcmp(type, "internal")) {
+        return OVS_VPORT_TYPE_INTERNAL;
+    } else if (strstr(type, "gre64")) {
+        return OVS_VPORT_TYPE_GRE64;
+    } else if (strstr(type, "gre")) {
+        return OVS_VPORT_TYPE_GRE;
+    } else if (!strcmp(type, "vxlan")) {
+        return OVS_VPORT_TYPE_VXLAN;
+    } else if (!strcmp(type, "lisp")) {
+        return OVS_VPORT_TYPE_LISP;
+    } else {
+        return OVS_VPORT_TYPE_UNSPEC;
+    }
+}
+
 static int
-dpif_linux_port_add(struct dpif *dpif_, struct netdev *netdev,
-                    uint16_t *port_nop)
+dpif_linux_port_add__(struct dpif *dpif_, struct netdev *netdev,
+                      odp_port_t *port_nop)
 {
     struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
-    const char *name = netdev_get_name(netdev);
+    const struct netdev_tunnel_config *tnl_cfg;
+    char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
+    const char *name = netdev_vport_get_dpif_port(netdev,
+                                                  namebuf, sizeof namebuf);
     const char *type = netdev_get_type(netdev);
     struct dpif_linux_vport request, reply;
-    const struct ofpbuf *options;
+    struct nl_sock *sock = NULL;
+    uint32_t upcall_pid;
     struct ofpbuf *buf;
+    uint64_t options_stub[64 / 8];
+    struct ofpbuf options;
     int error;
 
+    if (dpif->epoll_fd >= 0) {
+        error = nl_sock_create(NETLINK_GENERIC, &sock);
+        if (error) {
+            return error;
+        }
+    }
+
     dpif_linux_vport_init(&request);
     request.cmd = OVS_VPORT_CMD_NEW;
     request.dp_ifindex = dpif->dp_ifindex;
-    request.type = netdev_vport_get_vport_type(netdev);
+    request.type = netdev_to_ovs_vport_type(netdev);
     if (request.type == OVS_VPORT_TYPE_UNSPEC) {
         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: cannot create port `%s' because it has "
                      "unsupported type `%s'",
                      dpif_name(dpif_), name, type);
+        nl_sock_destroy(sock);
         return EINVAL;
     }
     request.name = name;
 
-    options = netdev_vport_get_options(netdev);
-    if (options && options->size) {
-        request.options = options->data;
-        request.options_len = options->size;
-    }
-
     if (request.type == OVS_VPORT_TYPE_NETDEV) {
         netdev_linux_ethtool_set_flag(netdev, ETH_FLAG_LRO, "LRO", false);
     }
 
-    /* Loop until we find a port that isn't used. */
-    do {
-        uint32_t upcall_pid;
+    tnl_cfg = netdev_get_tunnel_config(netdev);
+    if (tnl_cfg && tnl_cfg->dst_port != 0) {
+        ofpbuf_use_stack(&options, options_stub, sizeof options_stub);
+        nl_msg_put_u16(&options, OVS_TUNNEL_ATTR_DST_PORT,
+                       ntohs(tnl_cfg->dst_port));
+        request.options = options.data;
+        request.options_len = options.size;
+    }
 
-        request.port_no = dpif_linux_pop_port(dpif);
-        upcall_pid = dpif_linux_port_get_pid__(dpif_, request.port_no,
-                                               DPIF_UC_MISS);
-        request.upcall_pid = &upcall_pid;
-        error = dpif_linux_vport_transact(&request, &reply, &buf);
+    request.port_no = *port_nop;
+    upcall_pid = sock ? nl_sock_pid(sock) : 0;
+    request.upcall_pid = &upcall_pid;
 
-        if (!error) {
-            *port_nop = reply.port_no;
-            VLOG_DBG("%s: assigning port %"PRIu32" to netlink pid %"PRIu32,
-                     dpif_name(dpif_), request.port_no, upcall_pid);
+    error = dpif_linux_vport_transact(&request, &reply, &buf);
+    if (!error) {
+        *port_nop = reply.port_no;
+        VLOG_DBG("%s: assigning port %"PRIu32" to netlink pid %"PRIu32,
+                 dpif_name(dpif_), reply.port_no, upcall_pid);
+    } else {
+        if (error == EBUSY && *port_nop != ODPP_NONE) {
+            VLOG_INFO("%s: requested port %"PRIu32" is in use",
+                      dpif_name(dpif_), *port_nop);
         }
+        nl_sock_destroy(sock);
         ofpbuf_delete(buf);
-    } while (request.port_no != UINT32_MAX
-             && (error == EBUSY || error == EFBIG));
+        return error;
+    }
+    ofpbuf_delete(buf);
+
+    if (sock) {
+        error = add_channel(dpif, *port_nop, sock);
+        if (error) {
+            VLOG_INFO("%s: could not add channel for port %s",
+                      dpif_name(dpif_), name);
+
+            /* Delete the port. */
+            dpif_linux_vport_init(&request);
+            request.cmd = OVS_VPORT_CMD_DEL;
+            request.dp_ifindex = dpif->dp_ifindex;
+            request.port_no = *port_nop;
+            dpif_linux_vport_transact(&request, NULL, NULL);
+
+            nl_sock_destroy(sock);
+            return error;
+        }
+    }
+
+    return 0;
+}
+
+static int
+dpif_linux_port_add(struct dpif *dpif_, struct netdev *netdev,
+                    odp_port_t *port_nop)
+{
+    struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
+    int error;
+
+    ovs_mutex_lock(&dpif->upcall_lock);
+    error = dpif_linux_port_add__(dpif_, netdev, port_nop);
+    ovs_mutex_unlock(&dpif->upcall_lock);
 
     return error;
 }
 
 static int
-dpif_linux_port_del(struct dpif *dpif_, uint16_t port_no)
+dpif_linux_port_del__(struct dpif *dpif_, odp_port_t port_no)
 {
     struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
     struct dpif_linux_vport vport;
@@ -427,14 +614,26 @@ dpif_linux_port_del(struct dpif *dpif_, uint16_t port_no)
     vport.port_no = port_no;
     error = dpif_linux_vport_transact(&vport, NULL, NULL);
 
-    if (!error) {
-        dpif_linux_push_port(dpif, port_no);
-    }
+    del_channel(dpif, port_no);
+
     return error;
 }
 
 static int
-dpif_linux_port_query__(const struct dpif *dpif, uint32_t port_no,
+dpif_linux_port_del(struct dpif *dpif_, odp_port_t port_no)
+{
+    struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
+    int error;
+
+    ovs_mutex_lock(&dpif->upcall_lock);
+    error = dpif_linux_port_del__(dpif_, port_no);
+    ovs_mutex_unlock(&dpif->upcall_lock);
+
+    return error;
+}
+
+static int
+dpif_linux_port_query__(const struct dpif *dpif, odp_port_t port_no,
                         const char *port_name, struct dpif_port *dpif_port)
 {
     struct dpif_linux_vport request;
@@ -450,16 +649,22 @@ dpif_linux_port_query__(const struct dpif *dpif, uint32_t port_no,
 
     error = dpif_linux_vport_transact(&request, &reply, &buf);
     if (!error) {
-        dpif_port->name = xstrdup(reply.name);
-        dpif_port->type = xstrdup(netdev_vport_get_netdev_type(&reply));
-        dpif_port->port_no = reply.port_no;
+        if (reply.dp_ifindex != request.dp_ifindex) {
+            /* A query by name reported that 'port_name' is in some datapath
+             * other than 'dpif', but the caller wants to know about 'dpif'. */
+            error = ENODEV;
+        } else if (dpif_port) {
+            dpif_port->name = xstrdup(reply.name);
+            dpif_port->type = xstrdup(get_vport_type(&reply));
+            dpif_port->port_no = reply.port_no;
+        }
         ofpbuf_delete(buf);
     }
     return error;
 }
 
 static int
-dpif_linux_port_query_by_number(const struct dpif *dpif, uint16_t port_no,
+dpif_linux_port_query_by_number(const struct dpif *dpif, odp_port_t port_no,
                                 struct dpif_port *dpif_port)
 {
     return dpif_linux_port_query__(dpif, port_no, NULL, dpif_port);
@@ -472,38 +677,31 @@ dpif_linux_port_query_by_name(const struct dpif *dpif, const char *devname,
     return dpif_linux_port_query__(dpif, 0, devname, dpif_port);
 }
 
-static int
-dpif_linux_get_max_ports(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED)
-{
-    /* If the datapath increases its range of supported ports, then it should
-     * start reporting that. */
-    return 1024;
-}
-
 static uint32_t
-dpif_linux_port_get_pid__(const struct dpif *dpif_, uint16_t port_no,
-                          enum dpif_upcall_type upcall_type)
+dpif_linux_port_get_pid(const struct dpif *dpif_, odp_port_t port_no,
+                        uint32_t hash OVS_UNUSED)
 {
     struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
+    uint32_t port_idx = odp_to_u32(port_no);
+    uint32_t pid = 0;
 
-    if (!(dpif->listen_mask & (1u << upcall_type))) {
-        return 0;
-    } else {
-        int idx = port_no & (N_UPCALL_SOCKS - 1);
-        return nl_sock_pid(dpif->upcall_socks[idx]);
+    ovs_mutex_lock(&dpif->upcall_lock);
+    if (dpif->epoll_fd >= 0) {
+        /* The ODPP_NONE "reserved" port number uses the "ovs-system"'s
+         * channel, since it is not heavily loaded. */
+        uint32_t idx = port_idx >= dpif->uc_array_size ? 0 : port_idx;
+        const struct nl_sock *sock = dpif->channels[idx].sock;
+        pid = sock ? nl_sock_pid(sock) : 0;
     }
-}
+    ovs_mutex_unlock(&dpif->upcall_lock);
 
-static uint32_t
-dpif_linux_port_get_pid(const struct dpif *dpif, uint16_t port_no)
-{
-    return dpif_linux_port_get_pid__(dpif, port_no, DPIF_UC_ACTION);
+    return pid;
 }
 
 static int
 dpif_linux_flow_flush(struct dpif *dpif_)
 {
-    struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
+    const struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
     struct dpif_linux_flow flow;
 
     dpif_linux_flow_init(&flow);
@@ -514,81 +712,85 @@ dpif_linux_flow_flush(struct dpif *dpif_)
 
 struct dpif_linux_port_state {
     struct nl_dump dump;
-    unsigned long *port_bitmap; /* Ports in the datapath. */
-    bool complete;              /* Dump completed without error. */
+    struct ofpbuf buf;
 };
 
-static int
-dpif_linux_port_dump_start(const struct dpif *dpif_, void **statep)
+static void
+dpif_linux_port_dump_start__(const struct dpif *dpif_, struct nl_dump *dump)
 {
-    struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
-    struct dpif_linux_port_state *state;
+    const struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
     struct dpif_linux_vport request;
     struct ofpbuf *buf;
 
-    *statep = state = xmalloc(sizeof *state);
-    state->port_bitmap = bitmap_allocate(LRU_MAX_PORTS);
-    state->complete = false;
-
     dpif_linux_vport_init(&request);
-    request.cmd = OVS_DP_CMD_GET;
+    request.cmd = OVS_VPORT_CMD_GET;
     request.dp_ifindex = dpif->dp_ifindex;
 
     buf = ofpbuf_new(1024);
     dpif_linux_vport_to_ofpbuf(&request, buf);
-    nl_dump_start(&state->dump, genl_sock, buf);
+    nl_dump_start(dump, NETLINK_GENERIC, buf);
     ofpbuf_delete(buf);
+}
+
+static int
+dpif_linux_port_dump_start(const struct dpif *dpif, void **statep)
+{
+    struct dpif_linux_port_state *state;
+
+    *statep = state = xmalloc(sizeof *state);
+    dpif_linux_port_dump_start__(dpif, &state->dump);
 
+    ofpbuf_init(&state->buf, NL_DUMP_BUFSIZE);
     return 0;
 }
 
 static int
-dpif_linux_port_dump_next(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void *state_,
-                          struct dpif_port *dpif_port)
+dpif_linux_port_dump_next__(const struct dpif *dpif_, struct nl_dump *dump,
+                            struct dpif_linux_vport *vport,
+                            struct ofpbuf *buffer)
 {
-    struct dpif_linux_port_state *state = state_;
-    struct dpif_linux_vport vport;
+    struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
     struct ofpbuf buf;
     int error;
 
-    if (!nl_dump_next(&state->dump, &buf)) {
-        state->complete = true;
+    if (!nl_dump_next(dump, &buf, buffer)) {
         return EOF;
     }
 
-    error = dpif_linux_vport_from_ofpbuf(&vport, &buf);
+    error = dpif_linux_vport_from_ofpbuf(vport, &buf);
     if (error) {
-        return error;
+        VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: failed to parse vport record (%s)",
+                     dpif_name(&dpif->dpif), ovs_strerror(error));
     }
+    return error;
+}
 
-    if (vport.port_no < LRU_MAX_PORTS) {
-        bitmap_set1(state->port_bitmap, vport.port_no);
-    }
+static int
+dpif_linux_port_dump_next(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void *state_,
+                          struct dpif_port *dpif_port)
+{
+    struct dpif_linux_port_state *state = state_;
+    struct dpif_linux_vport vport;
+    int error;
 
-    dpif_port->name = (char *) vport.name;
-    dpif_port->type = (char *) netdev_vport_get_netdev_type(&vport);
+    error = dpif_linux_port_dump_next__(dpif, &state->dump, &vport,
+                                        &state->buf);
+    if (error) {
+        return error;
+    }
+    dpif_port->name = CONST_CAST(char *, vport.name);
+    dpif_port->type = CONST_CAST(char *, get_vport_type(&vport));
     dpif_port->port_no = vport.port_no;
     return 0;
 }
 
 static int
-dpif_linux_port_dump_done(const struct dpif *dpif_, void *state_)
+dpif_linux_port_dump_done(const struct dpif *dpif_ OVS_UNUSED, void *state_)
 {
-    struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
     struct dpif_linux_port_state *state = state_;
     int error = nl_dump_done(&state->dump);
 
-    if (state->complete) {
-        uint16_t i;
-
-        for (i = 0; i < LRU_MAX_PORTS; i++) {
-            if (!bitmap_is_set(state->port_bitmap, i)) {
-                dpif_linux_push_port(dpif, i);
-            }
-        }
-    }
-
-    free(state->port_bitmap);
+    ofpbuf_uninit(&state->buf);
     free(state);
     return error;
 }
@@ -598,23 +800,77 @@ dpif_linux_port_poll(const struct dpif *dpif_, char **devnamep)
 {
     struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
 
-    if (dpif->change_error) {
-        dpif->change_error = false;
-        sset_clear(&dpif->changed_ports);
+    /* Lazily create the Netlink socket to listen for notifications. */
+    if (!dpif->port_notifier) {
+        struct nl_sock *sock;
+        int error;
+
+        error = nl_sock_create(NETLINK_GENERIC, &sock);
+        if (error) {
+            return error;
+        }
+
+        error = nl_sock_join_mcgroup(sock, ovs_vport_mcgroup);
+        if (error) {
+            nl_sock_destroy(sock);
+            return error;
+        }
+        dpif->port_notifier = sock;
+
+        /* We have no idea of the current state so report that everything
+         * changed. */
         return ENOBUFS;
-    } else if (!sset_is_empty(&dpif->changed_ports)) {
-        *devnamep = sset_pop(&dpif->changed_ports);
-        return 0;
-    } else {
-        return EAGAIN;
+    }
+
+    for (;;) {
+        static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
+        uint64_t buf_stub[4096 / 8];
+        struct ofpbuf buf;
+        int error;
+
+        ofpbuf_use_stub(&buf, buf_stub, sizeof buf_stub);
+        error = nl_sock_recv(dpif->port_notifier, &buf, false);
+        if (!error) {
+            struct dpif_linux_vport vport;
+
+            error = dpif_linux_vport_from_ofpbuf(&vport, &buf);
+            if (!error) {
+                if (vport.dp_ifindex == dpif->dp_ifindex
+                    && (vport.cmd == OVS_VPORT_CMD_NEW
+                        || vport.cmd == OVS_VPORT_CMD_DEL
+                        || vport.cmd == OVS_VPORT_CMD_SET)) {
+                    VLOG_DBG("port_changed: dpif:%s vport:%s cmd:%"PRIu8,
+                             dpif->dpif.full_name, vport.name, vport.cmd);
+                    if (vport.cmd == OVS_VPORT_CMD_DEL) {
+                        dpif->refresh_channels = true;
+                    }
+                    *devnamep = xstrdup(vport.name);
+                    ofpbuf_uninit(&buf);
+                    return 0;
+                }
+            }
+        } else if (error != EAGAIN) {
+            VLOG_WARN_RL(&rl, "error reading or parsing netlink (%s)",
+                         ovs_strerror(error));
+            nl_sock_drain(dpif->port_notifier);
+            error = ENOBUFS;
+        }
+
+        ofpbuf_uninit(&buf);
+        if (error) {
+            return error;
+        }
     }
 }
 
 static void
 dpif_linux_port_poll_wait(const struct dpif *dpif_)
 {
-    struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
-    if (!sset_is_empty(&dpif->changed_ports) || dpif->change_error) {
+    const struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
+
+    if (dpif->port_notifier) {
+        nl_sock_wait(dpif->port_notifier, POLLIN);
+    } else {
         poll_immediate_wake();
     }
 }
@@ -624,7 +880,7 @@ dpif_linux_flow_get__(const struct dpif *dpif_,
                       const struct nlattr *key, size_t key_len,
                       struct dpif_linux_flow *reply, struct ofpbuf **bufp)
 {
-    struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
+    const struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
     struct dpif_linux_flow request;
 
     dpif_linux_flow_init(&request);
@@ -650,7 +906,7 @@ dpif_linux_flow_get(const struct dpif *dpif_,
             dpif_linux_flow_get_stats(&reply, stats);
         }
         if (actionsp) {
-            buf->data = (void *) reply.actions;
+            buf->data = CONST_CAST(struct nlattr *, reply.actions);
             buf->size = reply.actions_len;
             *actionsp = buf;
         } else {
@@ -661,139 +917,171 @@ dpif_linux_flow_get(const struct dpif *dpif_,
 }
 
 static void
-dpif_linux_init_flow_put(struct dpif *dpif_, enum dpif_flow_put_flags flags,
-                         const struct nlattr *key, size_t key_len,
-                         const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
+dpif_linux_init_flow_put(struct dpif *dpif_, const struct dpif_flow_put *put,
                          struct dpif_linux_flow *request)
 {
-    static struct nlattr dummy_action;
+    static const struct nlattr dummy_action;
 
-    struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
+    const struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
 
     dpif_linux_flow_init(request);
-    request->cmd = (flags & DPIF_FP_CREATE
+    request->cmd = (put->flags & DPIF_FP_CREATE
                     ? OVS_FLOW_CMD_NEW : OVS_FLOW_CMD_SET);
     request->dp_ifindex = dpif->dp_ifindex;
-    request->key = key;
-    request->key_len = key_len;
+    request->key = put->key;
+    request->key_len = put->key_len;
+    request->mask = put->mask;
+    request->mask_len = put->mask_len;
     /* Ensure that OVS_FLOW_ATTR_ACTIONS will always be included. */
-    request->actions = actions ? actions : &dummy_action;
-    request->actions_len = actions_len;
-    if (flags & DPIF_FP_ZERO_STATS) {
+    request->actions = (put->actions
+                        ? put->actions
+                        : CONST_CAST(struct nlattr *, &dummy_action));
+    request->actions_len = put->actions_len;
+    if (put->flags & DPIF_FP_ZERO_STATS) {
         request->clear = true;
     }
-    request->nlmsg_flags = flags & DPIF_FP_MODIFY ? 0 : NLM_F_CREATE;
+    request->nlmsg_flags = put->flags & DPIF_FP_MODIFY ? 0 : NLM_F_CREATE;
 }
 
 static int
-dpif_linux_flow_put(struct dpif *dpif_, enum dpif_flow_put_flags flags,
-                    const struct nlattr *key, size_t key_len,
-                    const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
-                    struct dpif_flow_stats *stats)
+dpif_linux_flow_put(struct dpif *dpif_, const struct dpif_flow_put *put)
 {
     struct dpif_linux_flow request, reply;
     struct ofpbuf *buf;
     int error;
 
-    dpif_linux_init_flow_put(dpif_, flags, key, key_len, actions, actions_len,
-                             &request);
+    dpif_linux_init_flow_put(dpif_, put, &request);
     error = dpif_linux_flow_transact(&request,
-                                     stats ? &reply : NULL,
-                                     stats ? &buf : NULL);
-    if (!error && stats) {
-        dpif_linux_flow_get_stats(&reply, stats);
+                                     put->stats ? &reply : NULL,
+                                     put->stats ? &buf : NULL);
+    if (!error && put->stats) {
+        dpif_linux_flow_get_stats(&reply, put->stats);
         ofpbuf_delete(buf);
     }
     return error;
 }
 
+static void
+dpif_linux_init_flow_del(struct dpif *dpif_, const struct dpif_flow_del *del,
+                         struct dpif_linux_flow *request)
+{
+    const struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
+
+    dpif_linux_flow_init(request);
+    request->cmd = OVS_FLOW_CMD_DEL;
+    request->dp_ifindex = dpif->dp_ifindex;
+    request->key = del->key;
+    request->key_len = del->key_len;
+}
+
 static int
-dpif_linux_flow_del(struct dpif *dpif_,
-                    const struct nlattr *key, size_t key_len,
-                    struct dpif_flow_stats *stats)
+dpif_linux_flow_del(struct dpif *dpif_, const struct dpif_flow_del *del)
 {
-    struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
     struct dpif_linux_flow request, reply;
     struct ofpbuf *buf;
     int error;
 
-    dpif_linux_flow_init(&request);
-    request.cmd = OVS_FLOW_CMD_DEL;
-    request.dp_ifindex = dpif->dp_ifindex;
-    request.key = key;
-    request.key_len = key_len;
+    dpif_linux_init_flow_del(dpif_, del, &request);
     error = dpif_linux_flow_transact(&request,
-                                     stats ? &reply : NULL,
-                                     stats ? &buf : NULL);
-    if (!error && stats) {
-        dpif_linux_flow_get_stats(&reply, stats);
+                                     del->stats ? &reply : NULL,
+                                     del->stats ? &buf : NULL);
+    if (!error && del->stats) {
+        dpif_linux_flow_get_stats(&reply, del->stats);
         ofpbuf_delete(buf);
     }
     return error;
 }
 
 struct dpif_linux_flow_state {
-    struct nl_dump dump;
     struct dpif_linux_flow flow;
     struct dpif_flow_stats stats;
-    struct ofpbuf *buf;
+    struct ofpbuf buffer;         /* Always used to store flows. */
+    struct ofpbuf *tmp;           /* Used if kernel does not supply actions. */
 };
 
-static int
-dpif_linux_flow_dump_start(const struct dpif *dpif_, void **statep)
+struct dpif_linux_flow_iter {
+    struct nl_dump dump;
+    atomic_int status;
+};
+
+static void
+dpif_linux_flow_dump_state_init(void **statep)
 {
-    struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
     struct dpif_linux_flow_state *state;
+
+    *statep = state = xmalloc(sizeof *state);
+    ofpbuf_init(&state->buffer, NL_DUMP_BUFSIZE);
+    state->tmp = NULL;
+}
+
+static void
+dpif_linux_flow_dump_state_uninit(void *state_)
+{
+    struct dpif_linux_flow_state *state = state_;
+
+    ofpbuf_uninit(&state->buffer);
+    ofpbuf_delete(state->tmp);
+    free(state);
+}
+
+static int
+dpif_linux_flow_dump_start(const struct dpif *dpif_, void **iterp)
+{
+    const struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
+    struct dpif_linux_flow_iter *iter;
     struct dpif_linux_flow request;
     struct ofpbuf *buf;
 
-    *statep = state = xmalloc(sizeof *state);
+    *iterp = iter = xmalloc(sizeof *iter);
 
     dpif_linux_flow_init(&request);
-    request.cmd = OVS_DP_CMD_GET;
+    request.cmd = OVS_FLOW_CMD_GET;
     request.dp_ifindex = dpif->dp_ifindex;
 
     buf = ofpbuf_new(1024);
     dpif_linux_flow_to_ofpbuf(&request, buf);
-    nl_dump_start(&state->dump, genl_sock, buf);
+    nl_dump_start(&iter->dump, NETLINK_GENERIC, buf);
     ofpbuf_delete(buf);
-
-    state->buf = NULL;
+    atomic_init(&iter->status, 0);
 
     return 0;
 }
 
 static int
-dpif_linux_flow_dump_next(const struct dpif *dpif_ OVS_UNUSED, void *state_,
+dpif_linux_flow_dump_next(const struct dpif *dpif_, void *iter_, void *state_,
                           const struct nlattr **key, size_t *key_len,
+                          const struct nlattr **mask, size_t *mask_len,
                           const struct nlattr **actions, size_t *actions_len,
                           const struct dpif_flow_stats **stats)
 {
+    struct dpif_linux_flow_iter *iter = iter_;
     struct dpif_linux_flow_state *state = state_;
     struct ofpbuf buf;
     int error;
 
     do {
-        ofpbuf_delete(state->buf);
-        state->buf = NULL;
+        ofpbuf_delete(state->tmp);
+        state->tmp = NULL;
 
-        if (!nl_dump_next(&state->dump, &buf)) {
+        if (!nl_dump_next(&iter->dump, &buf, &state->buffer)) {
             return EOF;
         }
 
         error = dpif_linux_flow_from_ofpbuf(&state->flow, &buf);
         if (error) {
+            atomic_store(&iter->status, error);
             return error;
         }
 
         if (actions && !state->flow.actions) {
             error = dpif_linux_flow_get__(dpif_, state->flow.key,
                                           state->flow.key_len,
-                                          &state->flow, &state->buf);
+                                          &state->flow, &state->tmp);
             if (error == ENOENT) {
                 VLOG_DBG("dumped flow disappeared on get");
             } else if (error) {
-                VLOG_WARN("error fetching dumped flow: %s", strerror(error));
+                VLOG_WARN("error fetching dumped flow: %s",
+                          ovs_strerror(error));
             }
         }
     } while (error);
@@ -806,6 +1094,10 @@ dpif_linux_flow_dump_next(const struct dpif *dpif_ OVS_UNUSED, void *state_,
         *key = state->flow.key;
         *key_len = state->flow.key_len;
     }
+    if (mask) {
+        *mask = state->flow.mask;
+        *mask_len = state->flow.mask ? state->flow.mask_len : 0;
+    }
     if (stats) {
         dpif_linux_flow_get_stats(&state->flow, &state->stats);
         *stats = &state->stats;
@@ -813,212 +1105,365 @@ dpif_linux_flow_dump_next(const struct dpif *dpif_ OVS_UNUSED, void *state_,
     return error;
 }
 
-static int
-dpif_linux_flow_dump_done(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void *state_)
+static bool
+dpif_linux_flow_dump_next_may_destroy_keys(void *state_)
 {
     struct dpif_linux_flow_state *state = state_;
-    int error = nl_dump_done(&state->dump);
-    ofpbuf_delete(state->buf);
-    free(state);
-    return error;
+
+    return state->buffer.size ? false : true;
 }
 
-static struct ofpbuf *
-dpif_linux_encode_execute(int dp_ifindex,
-                          const struct nlattr *key, size_t key_len,
-                          const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
-                          const struct ofpbuf *packet)
+static int
+dpif_linux_flow_dump_done(const struct dpif *dpif OVS_UNUSED, void *iter_)
 {
-    struct ovs_header *execute;
-    struct ofpbuf *buf;
+    struct dpif_linux_flow_iter *iter = iter_;
+    int dump_status;
+    unsigned int nl_status = nl_dump_done(&iter->dump);
+
+    atomic_read(&iter->status, &dump_status);
+    free(iter);
+    return dump_status ? dump_status : nl_status;
+}
 
-    buf = ofpbuf_new(128 + actions_len + packet->size);
+static void
+dpif_linux_encode_execute(int dp_ifindex, const struct dpif_execute *d_exec,
+                          struct ofpbuf *buf)
+{
+    struct ovs_header *k_exec;
+    size_t key_ofs;
+
+    ofpbuf_prealloc_tailroom(buf, (64
+                                   + d_exec->packet->size
+                                   + ODP_KEY_METADATA_SIZE
+                                   + d_exec->actions_len));
 
     nl_msg_put_genlmsghdr(buf, 0, ovs_packet_family, NLM_F_REQUEST,
                           OVS_PACKET_CMD_EXECUTE, OVS_PACKET_VERSION);
 
-    execute = ofpbuf_put_uninit(buf, sizeof *execute);
-    execute->dp_ifindex = dp_ifindex;
+    k_exec = ofpbuf_put_uninit(buf, sizeof *k_exec);
+    k_exec->dp_ifindex = dp_ifindex;
+
+    nl_msg_put_unspec(buf, OVS_PACKET_ATTR_PACKET,
+                      d_exec->packet->data, d_exec->packet->size);
 
-    nl_msg_put_unspec(buf, OVS_PACKET_ATTR_PACKET, packet->data, packet->size);
-    nl_msg_put_unspec(buf, OVS_PACKET_ATTR_KEY, key, key_len);
-    nl_msg_put_unspec(buf, OVS_PACKET_ATTR_ACTIONS, actions, actions_len);
+    key_ofs = nl_msg_start_nested(buf, OVS_PACKET_ATTR_KEY);
+    odp_key_from_pkt_metadata(buf, &d_exec->md);
+    nl_msg_end_nested(buf, key_ofs);
 
-    return buf;
+    nl_msg_put_unspec(buf, OVS_PACKET_ATTR_ACTIONS,
+                      d_exec->actions, d_exec->actions_len);
 }
 
 static int
-dpif_linux_execute__(int dp_ifindex, const struct nlattr *key, size_t key_len,
-                     const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
-                     const struct ofpbuf *packet)
+dpif_linux_execute__(int dp_ifindex, const struct dpif_execute *execute)
 {
-    struct ofpbuf *request;
+    uint64_t request_stub[1024 / 8];
+    struct ofpbuf request;
     int error;
 
-    request = dpif_linux_encode_execute(dp_ifindex,
-                                        key, key_len, actions, actions_len,
-                                        packet);
-    error = nl_sock_transact(genl_sock, request, NULL);
-    ofpbuf_delete(request);
+    ofpbuf_use_stub(&request, request_stub, sizeof request_stub);
+    dpif_linux_encode_execute(dp_ifindex, execute, &request);
+    error = nl_transact(NETLINK_GENERIC, &request, NULL);
+    ofpbuf_uninit(&request);
 
     return error;
 }
 
 static int
-dpif_linux_execute(struct dpif *dpif_,
-                   const struct nlattr *key, size_t key_len,
-                   const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
-                   const struct ofpbuf *packet)
+dpif_linux_execute(struct dpif *dpif_, struct dpif_execute *execute)
 {
-    struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
+    const struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
 
-    return dpif_linux_execute__(dpif->dp_ifindex, key, key_len,
-                                actions, actions_len, packet);
+    return dpif_linux_execute__(dpif->dp_ifindex, execute);
 }
 
+#define MAX_OPS 50
+
 static void
-dpif_linux_operate(struct dpif *dpif_, union dpif_op **ops, size_t n_ops)
+dpif_linux_operate__(struct dpif *dpif_, struct dpif_op **ops, size_t n_ops)
 {
-    struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
-    struct nl_transaction **txnsp;
-    struct nl_transaction *txns;
-    size_t i;
+    const struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
 
-    txns = xmalloc(n_ops * sizeof *txns);
-    for (i = 0; i < n_ops; i++) {
-        struct nl_transaction *txn = &txns[i];
-        union dpif_op *op = ops[i];
+    struct op_auxdata {
+        struct nl_transaction txn;
 
-        if (op->type == DPIF_OP_FLOW_PUT) {
-            struct dpif_flow_put *put = &op->flow_put;
-            struct dpif_linux_flow request;
+        struct ofpbuf request;
+        uint64_t request_stub[1024 / 8];
 
-            dpif_linux_init_flow_put(dpif_, put->flags, put->key, put->key_len,
-                                     put->actions, put->actions_len,
-                                     &request);
+        struct ofpbuf reply;
+        uint64_t reply_stub[1024 / 8];
+    } auxes[MAX_OPS];
+
+    struct nl_transaction *txnsp[MAX_OPS];
+    size_t i;
+
+    ovs_assert(n_ops <= MAX_OPS);
+    for (i = 0; i < n_ops; i++) {
+        struct op_auxdata *aux = &auxes[i];
+        struct dpif_op *op = ops[i];
+        struct dpif_flow_put *put;
+        struct dpif_flow_del *del;
+        struct dpif_execute *execute;
+        struct dpif_linux_flow flow;
+
+        ofpbuf_use_stub(&aux->request,
+                        aux->request_stub, sizeof aux->request_stub);
+        aux->txn.request = &aux->request;
+
+        ofpbuf_use_stub(&aux->reply, aux->reply_stub, sizeof aux->reply_stub);
+        aux->txn.reply = NULL;
+
+        switch (op->type) {
+        case DPIF_OP_FLOW_PUT:
+            put = &op->u.flow_put;
+            dpif_linux_init_flow_put(dpif_, put, &flow);
             if (put->stats) {
-                request.nlmsg_flags |= NLM_F_ECHO;
+                flow.nlmsg_flags |= NLM_F_ECHO;
+                aux->txn.reply = &aux->reply;
             }
-            txn->request = ofpbuf_new(1024);
-            dpif_linux_flow_to_ofpbuf(&request, txn->request);
-        } else if (op->type == DPIF_OP_EXECUTE) {
-            struct dpif_execute *execute = &op->execute;
-
-            txn->request = dpif_linux_encode_execute(
-                dpif->dp_ifindex, execute->key, execute->key_len,
-                execute->actions, execute->actions_len, execute->packet);
-        } else {
-            NOT_REACHED();
+            dpif_linux_flow_to_ofpbuf(&flow, &aux->request);
+            break;
+
+        case DPIF_OP_FLOW_DEL:
+            del = &op->u.flow_del;
+            dpif_linux_init_flow_del(dpif_, del, &flow);
+            if (del->stats) {
+                flow.nlmsg_flags |= NLM_F_ECHO;
+                aux->txn.reply = &aux->reply;
+            }
+            dpif_linux_flow_to_ofpbuf(&flow, &aux->request);
+            break;
+
+        case DPIF_OP_EXECUTE:
+            execute = &op->u.execute;
+            dpif_linux_encode_execute(dpif->dp_ifindex, execute,
+                                      &aux->request);
+            break;
+
+        default:
+            OVS_NOT_REACHED();
         }
     }
 
-    txnsp = xmalloc(n_ops * sizeof *txnsp);
     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
-        txnsp[i] = &txns[i];
+        txnsp[i] = &auxes[i].txn;
     }
-
-    nl_sock_transact_multiple(genl_sock, txnsp, n_ops);
-
-    free(txnsp);
+    nl_transact_multiple(NETLINK_GENERIC, txnsp, n_ops);
 
     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
-        struct nl_transaction *txn = &txns[i];
-        union dpif_op *op = ops[i];
+        struct op_auxdata *aux = &auxes[i];
+        struct nl_transaction *txn = &auxes[i].txn;
+        struct dpif_op *op = ops[i];
+        struct dpif_flow_put *put;
+        struct dpif_flow_del *del;
 
-        if (op->type == DPIF_OP_FLOW_PUT) {
-            struct dpif_flow_put *put = &op->flow_put;
-            int error = txn->error;
+        op->error = txn->error;
 
-            if (!error && put->stats) {
-                struct dpif_linux_flow reply;
+        switch (op->type) {
+        case DPIF_OP_FLOW_PUT:
+            put = &op->u.flow_put;
+            if (put->stats) {
+                if (!op->error) {
+                    struct dpif_linux_flow reply;
+
+                    op->error = dpif_linux_flow_from_ofpbuf(&reply,
+                                                            txn->reply);
+                    if (!op->error) {
+                        dpif_linux_flow_get_stats(&reply, put->stats);
+                    }
+                }
 
-                error = dpif_linux_flow_from_ofpbuf(&reply, txn->reply);
-                if (!error) {
-                    dpif_linux_flow_get_stats(&reply, put->stats);
+                if (op->error) {
+                    memset(put->stats, 0, sizeof *put->stats);
                 }
             }
-            put->error = error;
-        } else if (op->type == DPIF_OP_EXECUTE) {
-            struct dpif_execute *execute = &op->execute;
+            break;
+
+        case DPIF_OP_FLOW_DEL:
+            del = &op->u.flow_del;
+            if (del->stats) {
+                if (!op->error) {
+                    struct dpif_linux_flow reply;
+
+                    op->error = dpif_linux_flow_from_ofpbuf(&reply,
+                                                            txn->reply);
+                    if (!op->error) {
+                        dpif_linux_flow_get_stats(&reply, del->stats);
+                    }
+                }
 
-            execute->error = txn->error;
-        } else {
-            NOT_REACHED();
+                if (op->error) {
+                    memset(del->stats, 0, sizeof *del->stats);
+                }
+            }
+            break;
+
+        case DPIF_OP_EXECUTE:
+            break;
+
+        default:
+            OVS_NOT_REACHED();
         }
 
-        ofpbuf_delete(txn->request);
-        ofpbuf_delete(txn->reply);
+        ofpbuf_uninit(&aux->request);
+        ofpbuf_uninit(&aux->reply);
     }
-    free(txns);
 }
 
-static int
-dpif_linux_recv_get_mask(const struct dpif *dpif_, int *listen_mask)
+static void
+dpif_linux_operate(struct dpif *dpif, struct dpif_op **ops, size_t n_ops)
 {
-    struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
-    *listen_mask = dpif->listen_mask;
-    return 0;
+    while (n_ops > 0) {
+        size_t chunk = MIN(n_ops, MAX_OPS);
+        dpif_linux_operate__(dpif, ops, chunk);
+        ops += chunk;
+        n_ops -= chunk;
+    }
 }
 
-static void
-set_upcall_pids(struct dpif *dpif_)
+/* Synchronizes 'dpif->channels' with the set of vports currently in 'dpif' in
+ * the kernel, by adding a new channel for any kernel vport that lacks one and
+ * deleting any channels that have no backing kernel vports. */
+static int
+dpif_linux_refresh_channels(struct dpif *dpif_)
 {
     struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
-    struct dpif_port_dump port_dump;
-    struct dpif_port port;
-    int error;
+    unsigned long int *keep_channels;
+    struct dpif_linux_vport vport;
+    size_t keep_channels_nbits;
+    struct nl_dump dump;
+    uint64_t reply_stub[NL_DUMP_BUFSIZE / 8];
+    struct ofpbuf buf;
+    int retval = 0;
+    size_t i;
 
-    DPIF_PORT_FOR_EACH (&port, &port_dump, &dpif->dpif) {
-        uint32_t upcall_pid = dpif_linux_port_get_pid__(dpif_, port.port_no,
-                                                        DPIF_UC_MISS);
-        struct dpif_linux_vport vport_request;
+    /* To start with, we need an epoll fd. */
+    if (dpif->epoll_fd < 0) {
+        dpif->epoll_fd = epoll_create(10);
+        if (dpif->epoll_fd < 0) {
+            return errno;
+        }
+    }
 
-        dpif_linux_vport_init(&vport_request);
-        vport_request.cmd = OVS_VPORT_CMD_SET;
-        vport_request.dp_ifindex = dpif->dp_ifindex;
-        vport_request.port_no = port.port_no;
-        vport_request.upcall_pid = &upcall_pid;
-        error = dpif_linux_vport_transact(&vport_request, NULL, NULL);
-        if (!error) {
-            VLOG_DBG("%s: assigning port %"PRIu32" to netlink pid %"PRIu32,
-                     dpif_name(&dpif->dpif), vport_request.port_no,
-                     upcall_pid);
-        } else {
-            VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: failed to set upcall pid on port: %s",
-                         dpif_name(&dpif->dpif), strerror(error));
+    keep_channels_nbits = dpif->uc_array_size;
+    keep_channels = bitmap_allocate(keep_channels_nbits);
+
+    dpif->n_events = dpif->event_offset = 0;
+
+    ofpbuf_use_stub(&buf, reply_stub, sizeof reply_stub);
+    dpif_linux_port_dump_start__(dpif_, &dump);
+    while (!dpif_linux_port_dump_next__(dpif_, &dump, &vport, &buf)) {
+        uint32_t port_no = odp_to_u32(vport.port_no);
+        struct nl_sock *sock = (port_no < dpif->uc_array_size
+                                ? dpif->channels[port_no].sock
+                                : NULL);
+        bool new_sock = !sock;
+        int error;
+
+        if (new_sock) {
+            error = nl_sock_create(NETLINK_GENERIC, &sock);
+            if (error) {
+                retval = error;
+                goto error;
+            }
+        }
+
+        /* Configure the vport to deliver misses to 'sock'. */
+        if (!vport.upcall_pid || *vport.upcall_pid != nl_sock_pid(sock)) {
+            uint32_t upcall_pid = nl_sock_pid(sock);
+            struct dpif_linux_vport vport_request;
+
+            dpif_linux_vport_init(&vport_request);
+            vport_request.cmd = OVS_VPORT_CMD_SET;
+            vport_request.dp_ifindex = dpif->dp_ifindex;
+            vport_request.port_no = vport.port_no;
+            vport_request.upcall_pid = &upcall_pid;
+            error = dpif_linux_vport_transact(&vport_request, NULL, NULL);
+            if (!error) {
+                VLOG_DBG("%s: assigning port %"PRIu32" to netlink pid %"PRIu32,
+                         dpif_name(&dpif->dpif), vport_request.port_no,
+                         upcall_pid);
+            } else {
+                VLOG_WARN_RL(&error_rl,
+                             "%s: failed to set upcall pid on port: %s",
+                             dpif_name(&dpif->dpif), ovs_strerror(error));
+
+                if (error != ENODEV && error != ENOENT) {
+                    retval = error;
+                } else {
+                    /* The vport isn't really there, even though the dump says
+                     * it is.  Probably we just hit a race after a port
+                     * disappeared. */
+                }
+                goto error;
+            }
+        }
+
+        if (new_sock) {
+            error = add_channel(dpif, vport.port_no, sock);
+            if (error) {
+                VLOG_INFO("%s: could not add channel for port %s",
+                          dpif_name(dpif_), vport.name);
+                retval = error;
+                goto error;
+            }
+        }
+
+        if (port_no < keep_channels_nbits) {
+            bitmap_set1(keep_channels, port_no);
+        }
+        continue;
+
+    error:
+        nl_sock_destroy(sock);
+    }
+    nl_dump_done(&dump);
+    ofpbuf_uninit(&buf);
+
+    /* Discard any saved channels that we didn't reuse. */
+    for (i = 0; i < keep_channels_nbits; i++) {
+        if (!bitmap_is_set(keep_channels, i)) {
+            nl_sock_destroy(dpif->channels[i].sock);
+            dpif->channels[i].sock = NULL;
         }
     }
+    free(keep_channels);
+
+    return retval;
 }
 
 static int
-dpif_linux_recv_set_mask(struct dpif *dpif_, int listen_mask)
+dpif_linux_recv_set__(struct dpif *dpif_, bool enable)
 {
     struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
 
-    if (listen_mask == dpif->listen_mask) {
+    if ((dpif->epoll_fd >= 0) == enable) {
+        return 0;
+    } else if (!enable) {
+        destroy_channels(dpif);
         return 0;
+    } else {
+        return dpif_linux_refresh_channels(dpif_);
     }
+}
 
-    if (!listen_mask) {
-        destroy_upcall_socks(dpif);
-    } else if (!dpif->listen_mask) {
-        int i;
-        int error;
-
-        for (i = 0; i < N_UPCALL_SOCKS; i++) {
-            error = nl_sock_create(NETLINK_GENERIC, &dpif->upcall_socks[i]);
-            if (error) {
-                destroy_upcall_socks(dpif);
-                return error;
-            }
-        }
+static int
+dpif_linux_recv_set(struct dpif *dpif_, bool enable)
+{
+    struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
+    int error;
 
-        dpif->ready_mask = 0;
-    }
+    ovs_mutex_lock(&dpif->upcall_lock);
+    error = dpif_linux_recv_set__(dpif_, enable);
+    ovs_mutex_unlock(&dpif->upcall_lock);
 
-    dpif->listen_mask = listen_mask;
-    set_upcall_pids(dpif_);
+    return error;
+}
 
+static int
+dpif_linux_handlers_set(struct dpif *dpif_ OVS_UNUSED,
+                        uint32_t n_handlers OVS_UNUSED)
+{
     return 0;
 }
 
@@ -1045,7 +1490,7 @@ parse_odp_packet(struct ofpbuf *buf, struct dpif_upcall *upcall,
         [OVS_PACKET_ATTR_KEY] = { .type = NL_A_NESTED },
 
         /* OVS_PACKET_CMD_ACTION only. */
-        [OVS_PACKET_ATTR_USERDATA] = { .type = NL_A_U64, .optional = true },
+        [OVS_PACKET_ATTR_USERDATA] = { .type = NL_A_UNSPEC, .optional = true },
     };
 
     struct ovs_header *ovs_header;
@@ -1074,69 +1519,62 @@ parse_odp_packet(struct ofpbuf *buf, struct dpif_upcall *upcall,
         return EINVAL;
     }
 
-    memset(upcall, 0, sizeof *upcall);
+    /* (Re)set ALL fields of '*upcall' on successful return. */
     upcall->type = type;
-    upcall->packet = buf;
-    upcall->packet->data = (void *) nl_attr_get(a[OVS_PACKET_ATTR_PACKET]);
-    upcall->packet->size = nl_attr_get_size(a[OVS_PACKET_ATTR_PACKET]);
-    upcall->key = (void *) nl_attr_get(a[OVS_PACKET_ATTR_KEY]);
+    upcall->key = CONST_CAST(struct nlattr *,
+                             nl_attr_get(a[OVS_PACKET_ATTR_KEY]));
     upcall->key_len = nl_attr_get_size(a[OVS_PACKET_ATTR_KEY]);
-    upcall->userdata = (a[OVS_PACKET_ATTR_USERDATA]
-                        ? nl_attr_get_u64(a[OVS_PACKET_ATTR_USERDATA])
-                        : 0);
+    upcall->userdata = a[OVS_PACKET_ATTR_USERDATA];
+
+    /* Allow overwriting the netlink attribute header without reallocating. */
+    ofpbuf_use_stub(&upcall->packet,
+                    CONST_CAST(struct nlattr *,
+                               nl_attr_get(a[OVS_PACKET_ATTR_PACKET])) - 1,
+                    nl_attr_get_size(a[OVS_PACKET_ATTR_PACKET]) +
+                    sizeof(struct nlattr));
+    upcall->packet.data = (char *)upcall->packet.data + sizeof(struct nlattr);
+    upcall->packet.size = nl_attr_get_size(a[OVS_PACKET_ATTR_PACKET]);
+
     *dp_ifindex = ovs_header->dp_ifindex;
 
     return 0;
 }
 
 static int
-dpif_linux_recv(struct dpif *dpif_, struct dpif_upcall *upcall)
+dpif_linux_recv__(struct dpif *dpif_, struct dpif_upcall *upcall,
+                  struct ofpbuf *buf)
 {
     struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
     int read_tries = 0;
 
-    if (!dpif->listen_mask) {
+    if (dpif->epoll_fd < 0) {
        return EAGAIN;
     }
 
-    if (!dpif->ready_mask) {
-        struct pollfd pfds[N_UPCALL_SOCKS];
+    if (dpif->event_offset >= dpif->n_events) {
         int retval;
-        int i;
 
-        for (i = 0; i < N_UPCALL_SOCKS; i++) {
-            pfds[i].fd = nl_sock_fd(dpif->upcall_socks[i]);
-            pfds[i].events = POLLIN;
-            pfds[i].revents = 0;
-        }
+        dpif->event_offset = dpif->n_events = 0;
 
         do {
-            retval = poll(pfds, N_UPCALL_SOCKS, 0);
+            retval = epoll_wait(dpif->epoll_fd, dpif->epoll_events,
+                                dpif->uc_array_size, 0);
         } while (retval < 0 && errno == EINTR);
         if (retval < 0) {
             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 1);
-            VLOG_WARN_RL(&rl, "poll failed (%s)", strerror(errno));
-        } else if (!retval) {
-            return EAGAIN;
-        }
-
-        for (i = 0; i < N_UPCALL_SOCKS; i++) {
-            if (pfds[i].revents) {
-                dpif->ready_mask |= 1u << i;
-            }
+            VLOG_WARN_RL(&rl, "epoll_wait failed (%s)", ovs_strerror(errno));
+        } else if (retval > 0) {
+            dpif->n_events = retval;
         }
-
-        assert(dpif->ready_mask);
     }
 
-    do {
-        int indx = ffs(dpif->ready_mask) - 1;
-        struct nl_sock *upcall_sock = dpif->upcall_socks[indx];
+    while (dpif->event_offset < dpif->n_events) {
+        int idx = dpif->epoll_events[dpif->event_offset].data.u32;
+        struct dpif_channel *ch = &dpif->channels[idx];
 
-        dpif->ready_mask &= ~(1u << indx);
+        dpif->event_offset++;
 
         for (;;) {
-            struct ofpbuf *buf;
             int dp_ifindex;
             int error;
 
@@ -1144,74 +1582,95 @@ dpif_linux_recv(struct dpif *dpif_, struct dpif_upcall *upcall)
                 return EAGAIN;
             }
 
-            error = nl_sock_recv(upcall_sock, &buf, false);
-            if (error == EAGAIN) {
-                break;
-            } else if (error) {
+            error = nl_sock_recv(ch->sock, buf, false);
+            if (error == ENOBUFS) {
+                /* ENOBUFS typically means that we've received so many
+                 * packets that the buffer overflowed.  Try again
+                 * immediately because there's almost certainly a packet
+                 * waiting for us. */
+                report_loss(dpif_, ch);
+                continue;
+            }
+
+            ch->last_poll = time_msec();
+            if (error) {
+                if (error == EAGAIN) {
+                    break;
+                }
                 return error;
             }
 
             error = parse_odp_packet(buf, upcall, &dp_ifindex);
-            if (!error
-                && dp_ifindex == dpif->dp_ifindex
-                && dpif->listen_mask & (1u << upcall->type)) {
+            if (!error && dp_ifindex == dpif->dp_ifindex) {
                 return 0;
-            }
-
-            ofpbuf_delete(buf);
-            if (error) {
+            } else if (error) {
                 return error;
             }
         }
-    } while (dpif->ready_mask);
+    }
 
     return EAGAIN;
 }
 
-static void
-dpif_linux_recv_wait(struct dpif *dpif_)
+static int
+dpif_linux_recv(struct dpif *dpif_, uint32_t handler_id OVS_UNUSED,
+                struct dpif_upcall *upcall, struct ofpbuf *buf)
 {
     struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
-    int i;
+    int error;
 
-    if (!dpif->listen_mask) {
-       return;
-    }
+    ovs_mutex_lock(&dpif->upcall_lock);
+    error = dpif_linux_recv__(dpif_, upcall, buf);
+    ovs_mutex_unlock(&dpif->upcall_lock);
+
+    return error;
+}
 
-    for (i = 0; i < N_UPCALL_SOCKS; i++) {
-        nl_sock_wait(dpif->upcall_socks[i], POLLIN);
+static void
+dpif_linux_recv_wait(struct dpif *dpif_, uint32_t handler_id OVS_UNUSED)
+{
+    struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
+
+    ovs_mutex_lock(&dpif->upcall_lock);
+    if (dpif->epoll_fd >= 0) {
+        poll_fd_wait(dpif->epoll_fd, POLLIN);
     }
+    ovs_mutex_unlock(&dpif->upcall_lock);
 }
 
 static void
 dpif_linux_recv_purge(struct dpif *dpif_)
 {
     struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
-    int i;
 
-    if (!dpif->listen_mask) {
-       return;
-    }
+    ovs_mutex_lock(&dpif->upcall_lock);
+    if (dpif->epoll_fd >= 0) {
+        struct dpif_channel *ch;
 
-    for (i = 0; i < N_UPCALL_SOCKS; i++) {
-        nl_sock_drain(dpif->upcall_socks[i]);
+        for (ch = dpif->channels; ch < &dpif->channels[dpif->uc_array_size];
+             ch++) {
+            if (ch->sock) {
+                nl_sock_drain(ch->sock);
+            }
+        }
     }
+    ovs_mutex_unlock(&dpif->upcall_lock);
 }
 
 const struct dpif_class dpif_linux_class = {
     "system",
     dpif_linux_enumerate,
+    NULL,
     dpif_linux_open,
     dpif_linux_close,
     dpif_linux_destroy,
     dpif_linux_run,
-    dpif_linux_wait,
+    NULL,                       /* wait */
     dpif_linux_get_stats,
     dpif_linux_port_add,
     dpif_linux_port_del,
     dpif_linux_port_query_by_number,
     dpif_linux_port_query_by_name,
-    dpif_linux_get_max_ports,
     dpif_linux_port_get_pid,
     dpif_linux_port_dump_start,
     dpif_linux_port_dump_next,
@@ -1222,13 +1681,16 @@ const struct dpif_class dpif_linux_class = {
     dpif_linux_flow_put,
     dpif_linux_flow_del,
     dpif_linux_flow_flush,
+    dpif_linux_flow_dump_state_init,
     dpif_linux_flow_dump_start,
     dpif_linux_flow_dump_next,
+    dpif_linux_flow_dump_next_may_destroy_keys,
     dpif_linux_flow_dump_done,
+    dpif_linux_flow_dump_state_uninit,
     dpif_linux_execute,
     dpif_linux_operate,
-    dpif_linux_recv_get_mask,
-    dpif_linux_recv_set_mask,
+    dpif_linux_recv_set,
+    dpif_linux_handlers_set,
     dpif_linux_queue_to_priority,
     dpif_linux_recv,
     dpif_linux_recv_wait,
@@ -1238,11 +1700,10 @@ const struct dpif_class dpif_linux_class = {
 static int
 dpif_linux_init(void)
 {
-    static int error = -1;
-
-    if (error < 0) {
-        unsigned int ovs_vport_mcgroup;
+    static struct ovsthread_once once = OVSTHREAD_ONCE_INITIALIZER;
+    static int error;
 
+    if (ovsthread_once_start(&once)) {
         error = nl_lookup_genl_family(OVS_DATAPATH_FAMILY,
                                       &ovs_datapath_family);
         if (error) {
@@ -1260,19 +1721,12 @@ dpif_linux_init(void)
             error = nl_lookup_genl_family(OVS_PACKET_FAMILY,
                                           &ovs_packet_family);
         }
-        if (!error) {
-            error = nl_sock_create(NETLINK_GENERIC, &genl_sock);
-        }
         if (!error) {
             error = nl_lookup_genl_mcgroup(OVS_VPORT_FAMILY, OVS_VPORT_MCGROUP,
-                                           &ovs_vport_mcgroup,
-                                           OVS_VPORT_MCGROUP_FALLBACK_ID);
-        }
-        if (!error) {
-            static struct dpif_linux_vport vport;
-            nln = nln_create(NETLINK_GENERIC, ovs_vport_mcgroup,
-                             dpif_linux_nln_parse, &vport);
+                                           &ovs_vport_mcgroup);
         }
+
+        ovsthread_once_done(&once);
     }
 
     return error;
@@ -1290,60 +1744,11 @@ dpif_linux_is_internal_device(const char *name)
         ofpbuf_delete(buf);
     } else if (error != ENODEV && error != ENOENT) {
         VLOG_WARN_RL(&error_rl, "%s: vport query failed (%s)",
-                     name, strerror(error));
+                     name, ovs_strerror(error));
     }
 
     return reply.type == OVS_VPORT_TYPE_INTERNAL;
 }
-
-int
-dpif_linux_vport_send(int dp_ifindex, uint32_t port_no,
-                      const void *data, size_t size)
-{
-    struct ofpbuf actions, key, packet;
-    struct odputil_keybuf keybuf;
-    struct flow flow;
-    uint64_t action;
-
-    ofpbuf_use_const(&packet, data, size);
-    flow_extract(&packet, 0, htonll(0), 0, &flow);
-
-    ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
-    odp_flow_key_from_flow(&key, &flow);
-
-    ofpbuf_use_stack(&actions, &action, sizeof action);
-    nl_msg_put_u32(&actions, OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT, port_no);
-
-    return dpif_linux_execute__(dp_ifindex, key.data, key.size,
-                                actions.data, actions.size, &packet);
-}
-
-static bool
-dpif_linux_nln_parse(struct ofpbuf *buf, void *vport_)
-{
-    struct dpif_linux_vport *vport = vport_;
-    return dpif_linux_vport_from_ofpbuf(vport, buf) == 0;
-}
-
-static void
-dpif_linux_port_changed(const void *vport_, void *dpif_)
-{
-    const struct dpif_linux_vport *vport = vport_;
-    struct dpif_linux *dpif = dpif_;
-
-    if (vport) {
-        if (vport->dp_ifindex == dpif->dp_ifindex
-            && (vport->cmd == OVS_VPORT_CMD_NEW
-                || vport->cmd == OVS_VPORT_CMD_DEL
-                || vport->cmd == OVS_VPORT_CMD_SET)) {
-            VLOG_DBG("port_changed: dpif:%s vport:%s cmd:%"PRIu8,
-                     dpif->dpif.full_name, vport->name, vport->cmd);
-            sset_add(&dpif->changed_ports, vport->name);
-        }
-    } else {
-        dpif->change_error = true;
-    }
-}
 \f
 /* Parses the contents of 'buf', which contains a "struct ovs_header" followed
  * by Netlink attributes, into 'vport'.  Returns 0 if successful, otherwise a
@@ -1362,10 +1767,6 @@ dpif_linux_vport_from_ofpbuf(struct dpif_linux_vport *vport,
         [OVS_VPORT_ATTR_UPCALL_PID] = { .type = NL_A_U32 },
         [OVS_VPORT_ATTR_STATS] = { NL_POLICY_FOR(struct ovs_vport_stats),
                                    .optional = true },
-        [OVS_VPORT_ATTR_ADDRESS] = { .type = NL_A_UNSPEC,
-                                     .min_len = ETH_ADDR_LEN,
-                                     .max_len = ETH_ADDR_LEN,
-                                     .optional = true },
         [OVS_VPORT_ATTR_OPTIONS] = { .type = NL_A_NESTED, .optional = true },
     };
 
@@ -1390,7 +1791,7 @@ dpif_linux_vport_from_ofpbuf(struct dpif_linux_vport *vport,
 
     vport->cmd = genl->cmd;
     vport->dp_ifindex = ovs_header->dp_ifindex;
-    vport->port_no = nl_attr_get_u32(a[OVS_VPORT_ATTR_PORT_NO]);
+    vport->port_no = nl_attr_get_odp_port(a[OVS_VPORT_ATTR_PORT_NO]);
     vport->type = nl_attr_get_u32(a[OVS_VPORT_ATTR_TYPE]);
     vport->name = nl_attr_get_string(a[OVS_VPORT_ATTR_NAME]);
     if (a[OVS_VPORT_ATTR_UPCALL_PID]) {
@@ -1399,9 +1800,6 @@ dpif_linux_vport_from_ofpbuf(struct dpif_linux_vport *vport,
     if (a[OVS_VPORT_ATTR_STATS]) {
         vport->stats = nl_attr_get(a[OVS_VPORT_ATTR_STATS]);
     }
-    if (a[OVS_VPORT_ATTR_ADDRESS]) {
-        vport->address = nl_attr_get(a[OVS_VPORT_ATTR_ADDRESS]);
-    }
     if (a[OVS_VPORT_ATTR_OPTIONS]) {
         vport->options = nl_attr_get(a[OVS_VPORT_ATTR_OPTIONS]);
         vport->options_len = nl_attr_get_size(a[OVS_VPORT_ATTR_OPTIONS]);
@@ -1423,8 +1821,8 @@ dpif_linux_vport_to_ofpbuf(const struct dpif_linux_vport *vport,
     ovs_header = ofpbuf_put_uninit(buf, sizeof *ovs_header);
     ovs_header->dp_ifindex = vport->dp_ifindex;
 
-    if (vport->port_no != UINT32_MAX) {
-        nl_msg_put_u32(buf, OVS_VPORT_ATTR_PORT_NO, vport->port_no);
+    if (vport->port_no != ODPP_NONE) {
+        nl_msg_put_odp_port(buf, OVS_VPORT_ATTR_PORT_NO, vport->port_no);
     }
 
     if (vport->type != OVS_VPORT_TYPE_UNSPEC) {
@@ -1444,11 +1842,6 @@ dpif_linux_vport_to_ofpbuf(const struct dpif_linux_vport *vport,
                           vport->stats, sizeof *vport->stats);
     }
 
-    if (vport->address) {
-        nl_msg_put_unspec(buf, OVS_VPORT_ATTR_ADDRESS,
-                          vport->address, ETH_ADDR_LEN);
-    }
-
     if (vport->options) {
         nl_msg_put_nested(buf, OVS_VPORT_ATTR_OPTIONS,
                           vport->options, vport->options_len);
@@ -1460,7 +1853,7 @@ void
 dpif_linux_vport_init(struct dpif_linux_vport *vport)
 {
     memset(vport, 0, sizeof *vport);
-    vport->port_no = UINT32_MAX;
+    vport->port_no = ODPP_NONE;
 }
 
 /* Executes 'request' in the kernel datapath.  If the command fails, returns a
@@ -1477,7 +1870,7 @@ dpif_linux_vport_transact(const struct dpif_linux_vport *request,
     struct ofpbuf *request_buf;
     int error;
 
-    assert((reply != NULL) == (bufp != NULL));
+    ovs_assert((reply != NULL) == (bufp != NULL));
 
     error = dpif_linux_init();
     if (error) {
@@ -1490,7 +1883,7 @@ dpif_linux_vport_transact(const struct dpif_linux_vport *request,
 
     request_buf = ofpbuf_new(1024);
     dpif_linux_vport_to_ofpbuf(request, request_buf);
-    error = nl_sock_transact(genl_sock, request_buf, bufp);
+    error = nl_transact(NETLINK_GENERIC, request_buf, bufp);
     ofpbuf_delete(request_buf);
 
     if (reply) {
@@ -1535,6 +1928,9 @@ dpif_linux_dp_from_ofpbuf(struct dpif_linux_dp *dp, const struct ofpbuf *buf)
         [OVS_DP_ATTR_NAME] = { .type = NL_A_STRING, .max_len = IFNAMSIZ },
         [OVS_DP_ATTR_STATS] = { NL_POLICY_FOR(struct ovs_dp_stats),
                                 .optional = true },
+        [OVS_DP_ATTR_MEGAFLOW_STATS] = {
+                        NL_POLICY_FOR(struct ovs_dp_megaflow_stats),
+                        .optional = true },
     };
 
     struct nlattr *a[ARRAY_SIZE(ovs_datapath_policy)];
@@ -1566,6 +1962,13 @@ dpif_linux_dp_from_ofpbuf(struct dpif_linux_dp *dp, const struct ofpbuf *buf)
                sizeof dp->stats);
     }
 
+    if (a[OVS_DP_ATTR_MEGAFLOW_STATS]) {
+        /* Can't use structure assignment because Netlink doesn't ensure
+         * sufficient alignment for 64-bit members. */
+        memcpy(&dp->megaflow_stats, nl_attr_get(a[OVS_DP_ATTR_MEGAFLOW_STATS]),
+               sizeof dp->megaflow_stats);
+    }
+
     return 0;
 }
 
@@ -1590,6 +1993,10 @@ dpif_linux_dp_to_ofpbuf(const struct dpif_linux_dp *dp, struct ofpbuf *buf)
         nl_msg_put_u32(buf, OVS_DP_ATTR_UPCALL_PID, *dp->upcall_pid);
     }
 
+    if (dp->user_features) {
+        nl_msg_put_u32(buf, OVS_DP_ATTR_USER_FEATURES, dp->user_features);
+    }
+
     /* Skip OVS_DP_ATTR_STATS since we never have a reason to serialize it. */
 }
 
@@ -1598,6 +2005,8 @@ static void
 dpif_linux_dp_init(struct dpif_linux_dp *dp)
 {
     memset(dp, 0, sizeof *dp);
+    dp->megaflow_stats.n_masks = UINT32_MAX;
+    dp->megaflow_stats.n_mask_hit = UINT64_MAX;
 }
 
 static void
@@ -1611,7 +2020,7 @@ dpif_linux_dp_dump_start(struct nl_dump *dump)
 
     buf = ofpbuf_new(1024);
     dpif_linux_dp_to_ofpbuf(&request, buf);
-    nl_dump_start(dump, genl_sock, buf);
+    nl_dump_start(dump, NETLINK_GENERIC, buf);
     ofpbuf_delete(buf);
 }
 
@@ -1628,19 +2037,19 @@ dpif_linux_dp_transact(const struct dpif_linux_dp *request,
     struct ofpbuf *request_buf;
     int error;
 
-    assert((reply != NULL) == (bufp != NULL));
+    ovs_assert((reply != NULL) == (bufp != NULL));
 
     request_buf = ofpbuf_new(1024);
     dpif_linux_dp_to_ofpbuf(request, request_buf);
-    error = nl_sock_transact(genl_sock, request_buf, bufp);
+    error = nl_transact(NETLINK_GENERIC, request_buf, bufp);
     ofpbuf_delete(request_buf);
 
     if (reply) {
+        dpif_linux_dp_init(reply);
         if (!error) {
             error = dpif_linux_dp_from_ofpbuf(reply, *bufp);
         }
         if (error) {
-            dpif_linux_dp_init(reply);
             ofpbuf_delete(*bufp);
             *bufp = NULL;
         }
@@ -1677,6 +2086,7 @@ dpif_linux_flow_from_ofpbuf(struct dpif_linux_flow *flow,
 {
     static const struct nl_policy ovs_flow_policy[] = {
         [OVS_FLOW_ATTR_KEY] = { .type = NL_A_NESTED },
+        [OVS_FLOW_ATTR_MASK] = { .type = NL_A_NESTED, .optional = true },
         [OVS_FLOW_ATTR_ACTIONS] = { .type = NL_A_NESTED, .optional = true },
         [OVS_FLOW_ATTR_STATS] = { NL_POLICY_FOR(struct ovs_flow_stats),
                                   .optional = true },
@@ -1708,6 +2118,11 @@ dpif_linux_flow_from_ofpbuf(struct dpif_linux_flow *flow,
     flow->dp_ifindex = ovs_header->dp_ifindex;
     flow->key = nl_attr_get(a[OVS_FLOW_ATTR_KEY]);
     flow->key_len = nl_attr_get_size(a[OVS_FLOW_ATTR_KEY]);
+
+    if (a[OVS_FLOW_ATTR_MASK]) {
+        flow->mask = nl_attr_get(a[OVS_FLOW_ATTR_MASK]);
+        flow->mask_len = nl_attr_get_size(a[OVS_FLOW_ATTR_MASK]);
+    }
     if (a[OVS_FLOW_ATTR_ACTIONS]) {
         flow->actions = nl_attr_get(a[OVS_FLOW_ATTR_ACTIONS]);
         flow->actions_len = nl_attr_get_size(a[OVS_FLOW_ATTR_ACTIONS]);
@@ -1743,15 +2158,19 @@ dpif_linux_flow_to_ofpbuf(const struct dpif_linux_flow *flow,
         nl_msg_put_unspec(buf, OVS_FLOW_ATTR_KEY, flow->key, flow->key_len);
     }
 
+    if (flow->mask_len) {
+        nl_msg_put_unspec(buf, OVS_FLOW_ATTR_MASK, flow->mask, flow->mask_len);
+    }
+
     if (flow->actions || flow->actions_len) {
         nl_msg_put_unspec(buf, OVS_FLOW_ATTR_ACTIONS,
                           flow->actions, flow->actions_len);
     }
 
     /* We never need to send these to the kernel. */
-    assert(!flow->stats);
-    assert(!flow->tcp_flags);
-    assert(!flow->used);
+    ovs_assert(!flow->stats);
+    ovs_assert(!flow->tcp_flags);
+    ovs_assert(!flow->used);
 
     if (flow->clear) {
         nl_msg_put_flag(buf, OVS_FLOW_ATTR_CLEAR);
@@ -1778,7 +2197,7 @@ dpif_linux_flow_transact(struct dpif_linux_flow *request,
     struct ofpbuf *request_buf;
     int error;
 
-    assert((reply != NULL) == (bufp != NULL));
+    ovs_assert((reply != NULL) == (bufp != NULL));
 
     if (reply) {
         request->nlmsg_flags |= NLM_F_ECHO;
@@ -1786,7 +2205,7 @@ dpif_linux_flow_transact(struct dpif_linux_flow *request,
 
     request_buf = ofpbuf_new(1024);
     dpif_linux_flow_to_ofpbuf(request, request_buf);
-    error = nl_sock_transact(genl_sock, request_buf, bufp);
+    error = nl_transact(NETLINK_GENERIC, request_buf, bufp);
     ofpbuf_delete(request_buf);
 
     if (reply) {
@@ -1816,3 +2235,27 @@ dpif_linux_flow_get_stats(const struct dpif_linux_flow *flow,
     stats->used = flow->used ? get_32aligned_u64(flow->used) : 0;
     stats->tcp_flags = flow->tcp_flags ? *flow->tcp_flags : 0;
 }
+\f
+/* Logs information about a packet that was recently lost in 'ch' (in
+ * 'dpif_'). */
+static void
+report_loss(struct dpif *dpif_, struct dpif_channel *ch)
+{
+    struct dpif_linux *dpif = dpif_linux_cast(dpif_);
+    static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 5);
+    struct ds s;
+
+    if (VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
+        return;
+    }
+
+    ds_init(&s);
+    if (ch->last_poll != LLONG_MIN) {
+        ds_put_format(&s, " (last polled %lld ms ago)",
+                      time_msec() - ch->last_poll);
+    }
+
+    VLOG_WARN("%s: lost packet on channel %"PRIdPTR"%s",
+              dpif_name(dpif_), ch - dpif->channels, ds_cstr(&s));
+    ds_destroy(&s);
+}