lib/netdev-dpdk.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2014 Nicira, Inc.
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at:
   7  *
   8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  */
  16
  17 #include <config.h>
  18
  19 #include <stdio.h>
  20 #include <string.h>
  21 #include <signal.h>
  22 #include <stdlib.h>
  23 #include <pthread.h>
  24 #include <config.h>
  25 #include <errno.h>
  26 #include <sched.h>
  27 #include <stdlib.h>
  28 #include <unistd.h>
  29 #include <stdio.h>
  30
  31 #include "connectivity.h"
  32 #include "dpif-netdev.h"
  33 #include "list.h"
  34 #include "netdev-dpdk.h"
  35 #include "netdev-provider.h"
  36 #include "netdev-vport.h"
  37 #include "odp-util.h"
  38 #include "ofp-print.h"
  39 #include "ofpbuf.h"
  40 #include "ovs-thread.h"
  41 #include "ovs-rcu.h"
  42 #include "packets.h"
  43 #include "shash.h"
  44 #include "seq.h"
  45 #include "sset.h"
  46 #include "unaligned.h"
  47 #include "timeval.h"
  48 #include "unixctl.h"
  49 #include "vlog.h"
  50
  51 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(dpdk);
  52 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
  53
  54 #define DPDK_PORT_WATCHDOG_INTERVAL 5
  55
  56 #define OVS_CACHE_LINE_SIZE CACHE_LINE_SIZE
  57 #define OVS_VPORT_DPDK "ovs_dpdk"
  58
  59 /*
  60  * need to reserve tons of extra space in the mbufs so we can align the
  61  * DMA addresses to 4KB.
  62  */
  63
  64 #define MTU_TO_MAX_LEN(mtu)  ((mtu) + ETHER_HDR_LEN + ETHER_CRC_LEN)
  65 #define MBUF_SIZE(mtu)       (MTU_TO_MAX_LEN(mtu) + (512) + \
  66                              sizeof(struct rte_mbuf) + RTE_PKTMBUF_HEADROOM)
  67
  68 /* TODO: mempool size should be based on system resources. */
  69 #define NB_MBUF              (4096 * 64)
  70 #define MP_CACHE_SZ          (256 * 2)
  71 #define SOCKET0              0
  72
  73 #define NON_PMD_THREAD_TX_QUEUE 0
  74
  75 /* TODO: Needs per NIC value for these constants. */
  76 #define RX_PTHRESH 32 /* Default values of RX prefetch threshold reg. */
  77 #define RX_HTHRESH 32 /* Default values of RX host threshold reg. */
  78 #define RX_WTHRESH 16 /* Default values of RX write-back threshold reg. */
  79
  80 #define TX_PTHRESH 36 /* Default values of TX prefetch threshold reg. */
  81 #define TX_HTHRESH 0  /* Default values of TX host threshold reg. */
  82 #define TX_WTHRESH 0  /* Default values of TX write-back threshold reg. */
  83
  84 static const struct rte_eth_conf port_conf = {
  85         .rxmode = {
  86                 .mq_mode = ETH_MQ_RX_RSS,
  87                 .split_hdr_size = 0,
  88                 .header_split   = 0, /* Header Split disabled */
  89                 .hw_ip_checksum = 0, /* IP checksum offload disabled */
  90                 .hw_vlan_filter = 0, /* VLAN filtering disabled */
  91                 .jumbo_frame    = 0, /* Jumbo Frame Support disabled */
  92                 .hw_strip_crc   = 0,
  93         },
  94         .rx_adv_conf = {
  95                 .rss_conf = {
  96                         .rss_key = NULL,
  97                         .rss_hf = ETH_RSS_IPV4_TCP | ETH_RSS_IPV4 | ETH_RSS_IPV6,
  98                 },
  99         },
 100         .txmode = {
 101                 .mq_mode = ETH_MQ_TX_NONE,
 102         },
 103 };
 104
 105 static const struct rte_eth_rxconf rx_conf = {
 106         .rx_thresh = {
 107                 .pthresh = RX_PTHRESH,
 108                 .hthresh = RX_HTHRESH,
 109                 .wthresh = RX_WTHRESH,
 110         },
 111 };
 112
 113 static const struct rte_eth_txconf tx_conf = {
 114         .tx_thresh = {
 115                 .pthresh = TX_PTHRESH,
 116                 .hthresh = TX_HTHRESH,
 117                 .wthresh = TX_WTHRESH,
 118         },
 119         .tx_free_thresh = 0,
 120         .tx_rs_thresh = 0,
 121 };
 122
 123 enum { MAX_RX_QUEUE_LEN = 64 };
 124 enum { MAX_TX_QUEUE_LEN = 64 };
 125 enum { DRAIN_TSC = 200000ULL };
 126
 127 static int rte_eal_init_ret = ENODEV;
 128
 129 static struct ovs_mutex dpdk_mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
 130
 131 /* Contains all 'struct dpdk_dev's. */
 132 static struct list dpdk_list OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex)
 133     = LIST_INITIALIZER(&dpdk_list);
 134
 135 static struct list dpdk_mp_list OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex)
 136     = LIST_INITIALIZER(&dpdk_mp_list);
 137
 138 static pthread_t watchdog_thread;
 139
 140 struct dpdk_mp {
 141     struct rte_mempool *mp;
 142     int mtu;
 143     int socket_id;
 144     int refcount;
 145     struct list list_node OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex);
 146 };
 147
 148 struct dpdk_tx_queue {
 149     rte_spinlock_t tx_lock;
 150     int count;
 151     uint64_t tsc;
 152     struct rte_mbuf *burst_pkts[MAX_TX_QUEUE_LEN];
 153 };
 154
 155 struct netdev_dpdk {
 156     struct netdev up;
 157     int port_id;
 158     int max_packet_len;
 159
 160     struct dpdk_tx_queue tx_q[NR_QUEUE];
 161
 162     struct ovs_mutex mutex OVS_ACQ_AFTER(dpdk_mutex);
 163
 164     struct dpdk_mp *dpdk_mp;
 165     int mtu;
 166     int socket_id;
 167     int buf_size;
 168     struct netdev_stats stats_offset;
 169     struct netdev_stats stats;
 170
 171     uint8_t hwaddr[ETH_ADDR_LEN];
 172     enum netdev_flags flags;
 173
 174     struct rte_eth_link link;
 175     int link_reset_cnt;
 176
 177     /* In dpdk_list. */
 178     struct list list_node OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex);
 179 };
 180
 181 struct netdev_rxq_dpdk {
 182     struct netdev_rxq up;
 183     int port_id;
 184 };
 185
 186 static int netdev_dpdk_construct(struct netdev *);
 187
 188 static bool
 189 is_dpdk_class(const struct netdev_class *class)
 190 {
 191     return class->construct == netdev_dpdk_construct;
 192 }
 193
 194 /* TODO: use dpdk malloc for entire OVS. infact huge page shld be used
 195  * for all other sengments data, bss and text. */
 196
 197 static void *
 198 dpdk_rte_mzalloc(size_t sz)
 199 {
 200     void *ptr;
 201
 202     ptr = rte_zmalloc(OVS_VPORT_DPDK, sz, OVS_CACHE_LINE_SIZE);
 203     if (ptr == NULL) {
 204         out_of_memory();
 205     }
 206     return ptr;
 207 }
 208
 209 void
 210 free_dpdk_buf(struct ofpbuf *b)
 211 {
 212     struct rte_mbuf *pkt = (struct rte_mbuf *) b;
 213
 214     rte_mempool_put(pkt->pool, pkt);
 215 }
 216
 217 static void
 218 __rte_pktmbuf_init(struct rte_mempool *mp,
 219                    void *opaque_arg OVS_UNUSED,
 220                    void *_m,
 221                    unsigned i OVS_UNUSED)
 222 {
 223     struct rte_mbuf *m = _m;
 224     uint32_t buf_len = mp->elt_size - sizeof(struct ofpbuf);
 225
 226     RTE_MBUF_ASSERT(mp->elt_size >= sizeof(struct ofpbuf));
 227
 228     memset(m, 0, mp->elt_size);
 229
 230     /* start of buffer is just after mbuf structure */
 231     m->buf_addr = (char *)m + sizeof(struct ofpbuf);
 232     m->buf_physaddr = rte_mempool_virt2phy(mp, m) +
 233                     sizeof(struct ofpbuf);
 234     m->buf_len = (uint16_t)buf_len;
 235
 236     /* keep some headroom between start of buffer and data */
 237     m->pkt.data = (char*) m->buf_addr + RTE_MIN(RTE_PKTMBUF_HEADROOM, m->buf_len);
 238
 239     /* init some constant fields */
 240     m->type = RTE_MBUF_PKT;
 241     m->pool = mp;
 242     m->pkt.nb_segs = 1;
 243     m->pkt.in_port = 0xff;
 244 }
 245
 246 static void
 247 ovs_rte_pktmbuf_init(struct rte_mempool *mp,
 248                      void *opaque_arg OVS_UNUSED,
 249                      void *_m,
 250                      unsigned i OVS_UNUSED)
 251 {
 252     struct rte_mbuf *m = _m;
 253
 254     __rte_pktmbuf_init(mp, opaque_arg, _m, i);
 255
 256     ofpbuf_init_dpdk((struct ofpbuf *) m, m->buf_len);
 257 }
 258
 259 static struct dpdk_mp *
 260 dpdk_mp_get(int socket_id, int mtu) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 261 {
 262     struct dpdk_mp *dmp = NULL;
 263     char mp_name[RTE_MEMPOOL_NAMESIZE];
 264
 265     LIST_FOR_EACH (dmp, list_node, &dpdk_mp_list) {
 266         if (dmp->socket_id == socket_id && dmp->mtu == mtu) {
 267             dmp->refcount++;
 268             return dmp;
 269         }
 270     }
 271
 272     dmp = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *dmp);
 273     dmp->socket_id = socket_id;
 274     dmp->mtu = mtu;
 275     dmp->refcount = 1;
 276
 277     snprintf(mp_name, RTE_MEMPOOL_NAMESIZE, "ovs_mp_%d", dmp->mtu);
 278     dmp->mp = rte_mempool_create(mp_name, NB_MBUF, MBUF_SIZE(mtu),
 279                                  MP_CACHE_SZ,
 280                                  sizeof(struct rte_pktmbuf_pool_private),
 281                                  rte_pktmbuf_pool_init, NULL,
 282                                  ovs_rte_pktmbuf_init, NULL,
 283                                  socket_id, 0);
 284
 285     if (dmp->mp == NULL) {
 286         return NULL;
 287     }
 288
 289     list_push_back(&dpdk_mp_list, &dmp->list_node);
 290     return dmp;
 291 }
 292
 293 static void
 294 dpdk_mp_put(struct dpdk_mp *dmp)
 295 {
 296
 297     if (!dmp) {
 298         return;
 299     }
 300
 301     dmp->refcount--;
 302     ovs_assert(dmp->refcount >= 0);
 303
 304 #if 0
 305     /* I could not find any API to destroy mp. */
 306     if (dmp->refcount == 0) {
 307         list_delete(dmp->list_node);
 308         /* destroy mp-pool. */
 309     }
 310 #endif
 311 }
 312
 313 static void
 314 check_link_status(struct netdev_dpdk *dev)
 315 {
 316     struct rte_eth_link link;
 317
 318     rte_eth_link_get_nowait(dev->port_id, &link);
 319
 320     if (dev->link.link_status != link.link_status) {
 321         seq_change(connectivity_seq_get());
 322
 323         dev->link_reset_cnt++;
 324         dev->link = link;
 325         if (dev->link.link_status) {
 326             VLOG_DBG_RL(&rl, "Port %d Link Up - speed %u Mbps - %s",
 327                         dev->port_id, (unsigned)dev->link.link_speed,
 328                         (dev->link.link_duplex == ETH_LINK_FULL_DUPLEX) ?
 329                          ("full-duplex") : ("half-duplex"));
 330         } else {
 331             VLOG_DBG_RL(&rl, "Port %d Link Down", dev->port_id);
 332         }
 333     }
 334 }
 335
 336 static void *
 337 dpdk_watchdog(void *dummy OVS_UNUSED)
 338 {
 339     struct netdev_dpdk *dev;
 340
 341     pthread_detach(pthread_self());
 342
 343     for (;;) {
 344         ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 345         LIST_FOR_EACH (dev, list_node, &dpdk_list) {
 346             ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 347             check_link_status(dev);
 348             ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 349         }
 350         ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 351         xsleep(DPDK_PORT_WATCHDOG_INTERVAL);
 352     }
 353
 354     return NULL;
 355 }
 356
 357 static int
 358 dpdk_eth_dev_init(struct netdev_dpdk *dev) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 359 {
 360     struct rte_pktmbuf_pool_private *mbp_priv;
 361     struct ether_addr eth_addr;
 362     int diag;
 363     int i;
 364
 365     if (dev->port_id < 0 || dev->port_id >= rte_eth_dev_count()) {
 366         return -ENODEV;
 367     }
 368
 369     diag = rte_eth_dev_configure(dev->port_id, NR_QUEUE, NR_QUEUE,  &port_conf);
 370     if (diag) {
 371         VLOG_ERR("eth dev config error %d",diag);
 372         return diag;
 373     }
 374
 375     for (i = 0; i < NR_QUEUE; i++) {
 376         diag = rte_eth_tx_queue_setup(dev->port_id, i, 64, 0, &tx_conf);
 377         if (diag) {
 378             VLOG_ERR("eth dev tx queue setup error %d",diag);
 379             return diag;
 380         }
 381     }
 382
 383     for (i = 0; i < NR_QUEUE; i++) {
 384         diag = rte_eth_rx_queue_setup(dev->port_id, i, 64, 0, &rx_conf,
 385                                       dev->dpdk_mp->mp);
 386         if (diag) {
 387             VLOG_ERR("eth dev rx queue setup error %d",diag);
 388             return diag;
 389         }
 390     }
 391
 392     diag = rte_eth_dev_start(dev->port_id);
 393     if (diag) {
 394         VLOG_ERR("eth dev start error %d",diag);
 395         return diag;
 396     }
 397
 398     rte_eth_promiscuous_enable(dev->port_id);
 399     rte_eth_allmulticast_enable(dev->port_id);
 400
 401     memset(&eth_addr, 0x0, sizeof(eth_addr));
 402     rte_eth_macaddr_get(dev->port_id, &eth_addr);
 403     VLOG_INFO_RL(&rl, "Port %d: "ETH_ADDR_FMT"",
 404                     dev->port_id, ETH_ADDR_ARGS(eth_addr.addr_bytes));
 405
 406     memcpy(dev->hwaddr, eth_addr.addr_bytes, ETH_ADDR_LEN);
 407     rte_eth_link_get_nowait(dev->port_id, &dev->link);
 408
 409     mbp_priv = rte_mempool_get_priv(dev->dpdk_mp->mp);
 410     dev->buf_size = mbp_priv->mbuf_data_room_size - RTE_PKTMBUF_HEADROOM;
 411
 412     dev->flags = NETDEV_UP | NETDEV_PROMISC;
 413     return 0;
 414 }
 415
 416 static struct netdev_dpdk *
 417 netdev_dpdk_cast(const struct netdev *netdev)
 418 {
 419     return CONTAINER_OF(netdev, struct netdev_dpdk, up);
 420 }
 421
 422 static struct netdev *
 423 netdev_dpdk_alloc(void)
 424 {
 425     struct netdev_dpdk *netdev = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *netdev);
 426     return &netdev->up;
 427 }
 428
 429 static int
 430 netdev_dpdk_construct(struct netdev *netdev_)
 431 {
 432     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 433     unsigned int port_no;
 434     char *cport;
 435     int err;
 436     int i;
 437
 438     if (rte_eal_init_ret) {
 439         return rte_eal_init_ret;
 440     }
 441
 442     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 443     cport = netdev_->name + 4; /* Names always start with "dpdk" */
 444
 445     if (strncmp(netdev_->name, "dpdk", 4)) {
 446         err = ENODEV;
 447         goto unlock_dpdk;
 448     }
 449
 450     port_no = strtol(cport, 0, 0); /* string must be null terminated */
 451
 452     for (i = 0; i < NR_QUEUE; i++) {
 453         rte_spinlock_init(&netdev->tx_q[i].tx_lock);
 454     }
 455
 456     ovs_mutex_init(&netdev->mutex);
 457
 458     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 459     netdev->flags = 0;
 460
 461     netdev->mtu = ETHER_MTU;
 462     netdev->max_packet_len = MTU_TO_MAX_LEN(netdev->mtu);
 463
 464     /* TODO: need to discover device node at run time. */
 465     netdev->socket_id = SOCKET0;
 466     netdev->port_id = port_no;
 467
 468     netdev->dpdk_mp = dpdk_mp_get(netdev->socket_id, netdev->mtu);
 469     if (!netdev->dpdk_mp) {
 470         err = ENOMEM;
 471         goto unlock_dev;
 472     }
 473
 474     err = dpdk_eth_dev_init(netdev);
 475     if (err) {
 476         goto unlock_dev;
 477     }
 478     netdev_->n_rxq = NR_QUEUE;
 479
 480     list_push_back(&dpdk_list, &netdev->list_node);
 481
 482 unlock_dev:
 483     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 484 unlock_dpdk:
 485     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 486     return err;
 487 }
 488
 489 static void
 490 netdev_dpdk_destruct(struct netdev *netdev_)
 491 {
 492     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 493
 494     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 495     rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
 496     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 497
 498     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 499     list_remove(&dev->list_node);
 500     dpdk_mp_put(dev->dpdk_mp);
 501     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 502
 503     ovs_mutex_destroy(&dev->mutex);
 504 }
 505
 506 static void
 507 netdev_dpdk_dealloc(struct netdev *netdev_)
 508 {
 509     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 510
 511     rte_free(netdev);
 512 }
 513
 514 static int
 515 netdev_dpdk_get_config(const struct netdev *netdev_, struct smap *args)
 516 {
 517     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 518
 519     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 520
 521     /* TODO: Allow to configure number of queues. */
 522     smap_add_format(args, "configured_rx_queues", "%u", netdev_->n_rxq);
 523     smap_add_format(args, "configured_tx_queues", "%u", netdev_->n_rxq);
 524     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 525
 526     return 0;
 527 }
 528
 529 static struct netdev_rxq *
 530 netdev_dpdk_rxq_alloc(void)
 531 {
 532     struct netdev_rxq_dpdk *rx = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *rx);
 533
 534     return &rx->up;
 535 }
 536
 537 static struct netdev_rxq_dpdk *
 538 netdev_rxq_dpdk_cast(const struct netdev_rxq *rx)
 539 {
 540     return CONTAINER_OF(rx, struct netdev_rxq_dpdk, up);
 541 }
 542
 543 static int
 544 netdev_dpdk_rxq_construct(struct netdev_rxq *rxq_)
 545 {
 546     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
 547     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(rx->up.netdev);
 548
 549     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 550     rx->port_id = netdev->port_id;
 551     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 552
 553     return 0;
 554 }
 555
 556 static void
 557 netdev_dpdk_rxq_destruct(struct netdev_rxq *rxq_ OVS_UNUSED)
 558 {
 559 }
 560
 561 static void
 562 netdev_dpdk_rxq_dealloc(struct netdev_rxq *rxq_)
 563 {
 564     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
 565
 566     rte_free(rx);
 567 }
 568
 569 inline static void
 570 dpdk_queue_flush(struct netdev_dpdk *dev, int qid)
 571 {
 572     struct dpdk_tx_queue *txq = &dev->tx_q[qid];
 573     uint32_t nb_tx;
 574
 575     if (txq->count == 0) {
 576         return;
 577     }
 578     rte_spinlock_lock(&txq->tx_lock);
 579     nb_tx = rte_eth_tx_burst(dev->port_id, qid, txq->burst_pkts, txq->count);
 580     if (nb_tx != txq->count) {
 581         /* free buffers if we couldn't transmit packets */
 582         rte_mempool_put_bulk(dev->dpdk_mp->mp,
 583                              (void **) &txq->burst_pkts[nb_tx],
 584                              (txq->count - nb_tx));
 585     }
 586     txq->count = 0;
 587     rte_spinlock_unlock(&txq->tx_lock);
 588 }
 589
 590 static int
 591 netdev_dpdk_rxq_recv(struct netdev_rxq *rxq_, struct ofpbuf **packets, int *c)
 592 {
 593     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
 594     struct netdev *netdev = rx->up.netdev;
 595     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 596     int nb_rx;
 597
 598     dpdk_queue_flush(dev, rxq_->queue_id);
 599
 600     nb_rx = rte_eth_rx_burst(rx->port_id, rxq_->queue_id,
 601                              (struct rte_mbuf **) packets, MAX_RX_QUEUE_LEN);
 602     if (!nb_rx) {
 603         return EAGAIN;
 604     }
 605
 606     *c = nb_rx;
 607
 608     return 0;
 609 }
 610
 611 inline static void
 612 dpdk_queue_pkt(struct netdev_dpdk *dev, int qid,
 613                struct rte_mbuf *pkt)
 614 {
 615     struct dpdk_tx_queue *txq = &dev->tx_q[qid];
 616     uint64_t diff_tsc;
 617     uint64_t cur_tsc;
 618     uint32_t nb_tx;
 619
 620     rte_spinlock_lock(&txq->tx_lock);
 621     txq->burst_pkts[txq->count++] = pkt;
 622     if (txq->count == MAX_TX_QUEUE_LEN) {
 623         goto flush;
 624     }
 625     cur_tsc = rte_get_timer_cycles();
 626     if (txq->count == 1) {
 627         txq->tsc = cur_tsc;
 628     }
 629     diff_tsc = cur_tsc - txq->tsc;
 630     if (diff_tsc >= DRAIN_TSC) {
 631         goto flush;
 632     }
 633     rte_spinlock_unlock(&txq->tx_lock);
 634     return;
 635
 636 flush:
 637     nb_tx = rte_eth_tx_burst(dev->port_id, qid, txq->burst_pkts, txq->count);
 638     if (nb_tx != txq->count) {
 639         /* free buffers if we couldn't transmit packets */
 640         rte_mempool_put_bulk(dev->dpdk_mp->mp,
 641                              (void **) &txq->burst_pkts[nb_tx],
 642                              (txq->count - nb_tx));
 643     }
 644     txq->count = 0;
 645     rte_spinlock_unlock(&txq->tx_lock);
 646 }
 647
 648 /* Tx function. Transmit packets indefinitely */
 649 static void
 650 dpdk_do_tx_copy(struct netdev *netdev, char *buf, int size)
 651 {
 652     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 653     struct rte_mbuf *pkt;
 654
 655     pkt = rte_pktmbuf_alloc(dev->dpdk_mp->mp);
 656     if (!pkt) {
 657         ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 658         dev->stats.tx_dropped++;
 659         ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 660         return;
 661     }
 662
 663     /* We have to do a copy for now */
 664     memcpy(pkt->pkt.data, buf, size);
 665
 666     rte_pktmbuf_data_len(pkt) = size;
 667     rte_pktmbuf_pkt_len(pkt) = size;
 668
 669     dpdk_queue_pkt(dev, NON_PMD_THREAD_TX_QUEUE, pkt);
 670     dpdk_queue_flush(dev, NON_PMD_THREAD_TX_QUEUE);
 671 }
 672
 673 static int
 674 netdev_dpdk_send(struct netdev *netdev,
 675                  struct ofpbuf *ofpbuf, bool may_steal)
 676 {
 677     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 678     int ret;
 679
 680     if (ofpbuf_size(ofpbuf) > dev->max_packet_len) {
 681         VLOG_WARN_RL(&rl, "Too big size %d max_packet_len %d",
 682                      (int)ofpbuf_size(ofpbuf) , dev->max_packet_len);
 683
 684         ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 685         dev->stats.tx_dropped++;
 686         ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 687
 688         ret = E2BIG;
 689         goto out;
 690     }
 691
 692     if (!may_steal || ofpbuf->source != OFPBUF_DPDK) {
 693         dpdk_do_tx_copy(netdev, (char *) ofpbuf_data(ofpbuf), ofpbuf_size(ofpbuf));
 694
 695         if (may_steal) {
 696             ofpbuf_delete(ofpbuf);
 697         }
 698     } else {
 699         int qid;
 700
 701         qid = rte_lcore_id() % NR_QUEUE;
 702
 703         dpdk_queue_pkt(dev, qid, (struct rte_mbuf *)ofpbuf);
 704
 705     }
 706     ret = 0;
 707
 708 out:
 709     return ret;
 710 }
 711
 712 static int
 713 netdev_dpdk_set_etheraddr(struct netdev *netdev,
 714                           const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
 715 {
 716     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 717
 718     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 719     if (!eth_addr_equals(dev->hwaddr, mac)) {
 720         memcpy(dev->hwaddr, mac, ETH_ADDR_LEN);
 721     }
 722     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 723
 724     return 0;
 725 }
 726
 727 static int
 728 netdev_dpdk_get_etheraddr(const struct netdev *netdev,
 729                           uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
 730 {
 731     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 732
 733     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 734     memcpy(mac, dev->hwaddr, ETH_ADDR_LEN);
 735     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 736
 737     return 0;
 738 }
 739
 740 static int
 741 netdev_dpdk_get_mtu(const struct netdev *netdev, int *mtup)
 742 {
 743     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 744
 745     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 746     *mtup = dev->mtu;
 747     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 748
 749     return 0;
 750 }
 751
 752 static int
 753 netdev_dpdk_set_mtu(const struct netdev *netdev, int mtu)
 754 {
 755     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 756     int old_mtu, err;
 757     struct dpdk_mp *old_mp;
 758     struct dpdk_mp *mp;
 759
 760     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 761     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 762     if (dev->mtu == mtu) {
 763         err = 0;
 764         goto out;
 765     }
 766
 767     mp = dpdk_mp_get(dev->socket_id, dev->mtu);
 768     if (!mp) {
 769         err = ENOMEM;
 770         goto out;
 771     }
 772
 773     rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
 774
 775     old_mtu = dev->mtu;
 776     old_mp = dev->dpdk_mp;
 777     dev->dpdk_mp = mp;
 778     dev->mtu = mtu;
 779     dev->max_packet_len = MTU_TO_MAX_LEN(dev->mtu);
 780
 781     err = dpdk_eth_dev_init(dev);
 782     if (err) {
 783
 784         dpdk_mp_put(mp);
 785         dev->mtu = old_mtu;
 786         dev->dpdk_mp = old_mp;
 787         dev->max_packet_len = MTU_TO_MAX_LEN(dev->mtu);
 788         dpdk_eth_dev_init(dev);
 789         goto out;
 790     }
 791
 792     dpdk_mp_put(old_mp);
 793 out:
 794     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 795     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 796     return err;
 797 }
 798
 799 static int
 800 netdev_dpdk_get_carrier(const struct netdev *netdev_, bool *carrier);
 801
 802 static int
 803 netdev_dpdk_get_stats(const struct netdev *netdev, struct netdev_stats *stats)
 804 {
 805     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 806     struct rte_eth_stats rte_stats;
 807     bool gg;
 808
 809     netdev_dpdk_get_carrier(netdev, &gg);
 810     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 811     rte_eth_stats_get(dev->port_id, &rte_stats);
 812
 813     *stats = dev->stats_offset;
 814
 815     stats->rx_packets += rte_stats.ipackets;
 816     stats->tx_packets += rte_stats.opackets;
 817     stats->rx_bytes += rte_stats.ibytes;
 818     stats->tx_bytes += rte_stats.obytes;
 819     stats->rx_errors += rte_stats.ierrors;
 820     stats->tx_errors += rte_stats.oerrors;
 821     stats->multicast += rte_stats.imcasts;
 822
 823     stats->tx_dropped += dev->stats.tx_dropped;
 824     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 825
 826     return 0;
 827 }
 828
 829 static int
 830 netdev_dpdk_set_stats(struct netdev *netdev, const struct netdev_stats *stats)
 831 {
 832     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 833
 834     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 835     dev->stats_offset = *stats;
 836     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 837
 838     return 0;
 839 }
 840
 841 static int
 842 netdev_dpdk_get_features(const struct netdev *netdev_,
 843                          enum netdev_features *current,
 844                          enum netdev_features *advertised OVS_UNUSED,
 845                          enum netdev_features *supported OVS_UNUSED,
 846                          enum netdev_features *peer OVS_UNUSED)
 847 {
 848     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 849     struct rte_eth_link link;
 850
 851     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 852     link = dev->link;
 853     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 854
 855     if (link.link_duplex == ETH_LINK_AUTONEG_DUPLEX) {
 856         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_AUTONEG) {
 857             *current = NETDEV_F_AUTONEG;
 858         }
 859     } else if (link.link_duplex == ETH_LINK_HALF_DUPLEX) {
 860         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_10) {
 861             *current = NETDEV_F_10MB_HD;
 862         }
 863         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_100) {
 864             *current = NETDEV_F_100MB_HD;
 865         }
 866         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_1000) {
 867             *current = NETDEV_F_1GB_HD;
 868         }
 869     } else if (link.link_duplex == ETH_LINK_FULL_DUPLEX) {
 870         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_10) {
 871             *current = NETDEV_F_10MB_FD;
 872         }
 873         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_100) {
 874             *current = NETDEV_F_100MB_FD;
 875         }
 876         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_1000) {
 877             *current = NETDEV_F_1GB_FD;
 878         }
 879         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_10000) {
 880             *current = NETDEV_F_10GB_FD;
 881         }
 882     }
 883
 884     return 0;
 885 }
 886
 887 static int
 888 netdev_dpdk_get_ifindex(const struct netdev *netdev)
 889 {
 890     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 891     int ifindex;
 892
 893     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 894     ifindex = dev->port_id;
 895     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 896
 897     return ifindex;
 898 }
 899
 900 static int
 901 netdev_dpdk_get_carrier(const struct netdev *netdev_, bool *carrier)
 902 {
 903     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 904
 905     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 906     check_link_status(dev);
 907     *carrier = dev->link.link_status;
 908     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 909
 910     return 0;
 911 }
 912
 913 static long long int
 914 netdev_dpdk_get_carrier_resets(const struct netdev *netdev_)
 915 {
 916     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 917     long long int carrier_resets;
 918
 919     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 920     carrier_resets = dev->link_reset_cnt;
 921     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 922
 923     return carrier_resets;
 924 }
 925
 926 static int
 927 netdev_dpdk_set_miimon(struct netdev *netdev_ OVS_UNUSED,
 928                        long long int interval OVS_UNUSED)
 929 {
 930     return 0;
 931 }
 932
 933 static int
 934 netdev_dpdk_update_flags__(struct netdev_dpdk *dev,
 935                            enum netdev_flags off, enum netdev_flags on,
 936                            enum netdev_flags *old_flagsp)
 937     OVS_REQUIRES(dev->mutex)
 938 {
 939     int err;
 940
 941     if ((off | on) & ~(NETDEV_UP | NETDEV_PROMISC)) {
 942         return EINVAL;
 943     }
 944
 945     *old_flagsp = dev->flags;
 946     dev->flags |= on;
 947     dev->flags &= ~off;
 948
 949     if (dev->flags == *old_flagsp) {
 950         return 0;
 951     }
 952
 953     if (dev->flags & NETDEV_UP) {
 954         err = rte_eth_dev_start(dev->port_id);
 955         if (err)
 956             return err;
 957     }
 958
 959     if (dev->flags & NETDEV_PROMISC) {
 960         rte_eth_promiscuous_enable(dev->port_id);
 961     }
 962
 963     if (!(dev->flags & NETDEV_UP)) {
 964         rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
 965     }
 966
 967     return 0;
 968 }
 969
 970 static int
 971 netdev_dpdk_update_flags(struct netdev *netdev_,
 972                          enum netdev_flags off, enum netdev_flags on,
 973                          enum netdev_flags *old_flagsp)
 974 {
 975     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 976     int error;
 977
 978     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 979     error = netdev_dpdk_update_flags__(netdev, off, on, old_flagsp);
 980     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 981
 982     return error;
 983 }
 984
 985 static int
 986 netdev_dpdk_get_status(const struct netdev *netdev_, struct smap *args)
 987 {
 988     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 989     struct rte_eth_dev_info dev_info;
 990
 991     if (dev->port_id <= 0)
 992         return ENODEV;
 993
 994     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 995     rte_eth_dev_info_get(dev->port_id, &dev_info);
 996     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 997
 998     smap_add_format(args, "driver_name", "%s", dev_info.driver_name);
 999
1000     smap_add_format(args, "numa_id", "%d", rte_eth_dev_socket_id(dev->port_id));
1001     smap_add_format(args, "driver_name", "%s", dev_info.driver_name);
1002     smap_add_format(args, "min_rx_bufsize", "%u", dev_info.min_rx_bufsize);
1003     smap_add_format(args, "max_rx_pktlen", "%u", dev_info.max_rx_pktlen);
1004     smap_add_format(args, "max_rx_queues", "%u", dev_info.max_rx_queues);
1005     smap_add_format(args, "max_tx_queues", "%u", dev_info.max_tx_queues);
1006     smap_add_format(args, "max_mac_addrs", "%u", dev_info.max_mac_addrs);
1007     smap_add_format(args, "max_hash_mac_addrs", "%u", dev_info.max_hash_mac_addrs);
1008     smap_add_format(args, "max_vfs", "%u", dev_info.max_vfs);
1009     smap_add_format(args, "max_vmdq_pools", "%u", dev_info.max_vmdq_pools);
1010
1011     smap_add_format(args, "pci-vendor_id", "0x%u", dev_info.pci_dev->id.vendor_id);
1012     smap_add_format(args, "pci-device_id", "0x%x", dev_info.pci_dev->id.device_id);
1013
1014     return 0;
1015 }
1016
1017 static void
1018 netdev_dpdk_set_admin_state__(struct netdev_dpdk *dev, bool admin_state)
1019     OVS_REQUIRES(dev->mutex)
1020 {
1021     enum netdev_flags old_flags;
1022
1023     if (admin_state) {
1024         netdev_dpdk_update_flags__(dev, 0, NETDEV_UP, &old_flags);
1025     } else {
1026         netdev_dpdk_update_flags__(dev, NETDEV_UP, 0, &old_flags);
1027     }
1028 }
1029
1030 static void
1031 netdev_dpdk_set_admin_state(struct unixctl_conn *conn, int argc,
1032                             const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
1033 {
1034     bool up;
1035
1036     if (!strcasecmp(argv[argc - 1], "up")) {
1037         up = true;
1038     } else if ( !strcasecmp(argv[argc - 1], "down")) {
1039         up = false;
1040     } else {
1041         unixctl_command_reply_error(conn, "Invalid Admin State");
1042         return;
1043     }
1044
1045     if (argc > 2) {
1046         struct netdev *netdev = netdev_from_name(argv[1]);
1047         if (netdev && is_dpdk_class(netdev->netdev_class)) {
1048             struct netdev_dpdk *dpdk_dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1049
1050             ovs_mutex_lock(&dpdk_dev->mutex);
1051             netdev_dpdk_set_admin_state__(dpdk_dev, up);
1052             ovs_mutex_unlock(&dpdk_dev->mutex);
1053
1054             netdev_close(netdev);
1055         } else {
1056             unixctl_command_reply_error(conn, "Not a DPDK Interface");
1057             netdev_close(netdev);
1058             return;
1059         }
1060     } else {
1061         struct netdev_dpdk *netdev;
1062
1063         ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
1064         LIST_FOR_EACH (netdev, list_node, &dpdk_list) {
1065             ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
1066             netdev_dpdk_set_admin_state__(netdev, up);
1067             ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
1068         }
1069         ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
1070     }
1071     unixctl_command_reply(conn, "OK");
1072 }
1073
1074 static int
1075 dpdk_class_init(void)
1076 {
1077     int result;
1078
1079     if (rte_eal_init_ret) {
1080         return 0;
1081     }
1082
1083     result = rte_pmd_init_all();
1084     if (result) {
1085         VLOG_ERR("Cannot init PMD");
1086         return result;
1087     }
1088
1089     result = rte_eal_pci_probe();
1090     if (result) {
1091         VLOG_ERR("Cannot probe PCI");
1092         return result;
1093     }
1094
1095     if (rte_eth_dev_count() < 1) {
1096         VLOG_ERR("No Ethernet devices found. Try assigning ports to UIO.");
1097     }
1098
1099     VLOG_INFO("Ethernet Device Count: %d", (int)rte_eth_dev_count());
1100
1101     list_init(&dpdk_list);
1102     list_init(&dpdk_mp_list);
1103
1104     unixctl_command_register("netdev-dpdk/set-admin-state",
1105                              "[netdev] up|down", 1, 2,
1106                              netdev_dpdk_set_admin_state, NULL);
1107
1108     xpthread_create(&watchdog_thread, NULL, dpdk_watchdog, NULL);
1109     return 0;
1110 }
1111
1112 static struct netdev_class netdev_dpdk_class = {
1113     "dpdk",
1114     dpdk_class_init,            /* init */
1115     NULL,                       /* netdev_dpdk_run */
1116     NULL,                       /* netdev_dpdk_wait */
1117
1118     netdev_dpdk_alloc,
1119     netdev_dpdk_construct,
1120     netdev_dpdk_destruct,
1121     netdev_dpdk_dealloc,
1122     netdev_dpdk_get_config,
1123     NULL,                       /* netdev_dpdk_set_config */
1124     NULL,                       /* get_tunnel_config */
1125
1126     netdev_dpdk_send,           /* send */
1127     NULL,                       /* send_wait */
1128
1129     netdev_dpdk_set_etheraddr,
1130     netdev_dpdk_get_etheraddr,
1131     netdev_dpdk_get_mtu,
1132     netdev_dpdk_set_mtu,
1133     netdev_dpdk_get_ifindex,
1134     netdev_dpdk_get_carrier,
1135     netdev_dpdk_get_carrier_resets,
1136     netdev_dpdk_set_miimon,
1137     netdev_dpdk_get_stats,
1138     netdev_dpdk_set_stats,
1139     netdev_dpdk_get_features,
1140     NULL,                       /* set_advertisements */
1141
1142     NULL,                       /* set_policing */
1143     NULL,                       /* get_qos_types */
1144     NULL,                       /* get_qos_capabilities */
1145     NULL,                       /* get_qos */
1146     NULL,                       /* set_qos */
1147     NULL,                       /* get_queue */
1148     NULL,                       /* set_queue */
1149     NULL,                       /* delete_queue */
1150     NULL,                       /* get_queue_stats */
1151     NULL,                       /* queue_dump_start */
1152     NULL,                       /* queue_dump_next */
1153     NULL,                       /* queue_dump_done */
1154     NULL,                       /* dump_queue_stats */
1155
1156     NULL,                       /* get_in4 */
1157     NULL,                       /* set_in4 */
1158     NULL,                       /* get_in6 */
1159     NULL,                       /* add_router */
1160     NULL,                       /* get_next_hop */
1161     netdev_dpdk_get_status,
1162     NULL,                       /* arp_lookup */
1163
1164     netdev_dpdk_update_flags,
1165
1166     netdev_dpdk_rxq_alloc,
1167     netdev_dpdk_rxq_construct,
1168     netdev_dpdk_rxq_destruct,
1169     netdev_dpdk_rxq_dealloc,
1170     netdev_dpdk_rxq_recv,
1171     NULL,                       /* rxq_wait */
1172     NULL,                       /* rxq_drain */
1173 };
1174
1175 int
1176 dpdk_init(int argc, char **argv)
1177 {
1178     int result;
1179
1180     if (strcmp(argv[1], "--dpdk"))
1181         return 0;
1182
1183     argc--;
1184     argv++;
1185
1186     /* Make sure things are initialized ... */
1187     result = rte_eal_init(argc, argv);
1188     if (result < 0)
1189         ovs_abort(result, "Cannot init EAL\n");
1190
1191     rte_memzone_dump();
1192     rte_eal_init_ret = 0;
1193
1194     return result;
1195 }
1196
1197 void
1198 netdev_dpdk_register(void)
1199 {
1200     netdev_register_provider(&netdev_dpdk_class);
1201 }
1202
1203 int
1204 pmd_thread_setaffinity_cpu(int cpu)
1205 {
1206     cpu_set_t cpuset;
1207     int err;
1208
1209     CPU_ZERO(&cpuset);
1210     CPU_SET(cpu, &cpuset);
1211     err = pthread_setaffinity_np(pthread_self(), sizeof(cpu_set_t), &cpuset);
1212     if (err) {
1213         VLOG_ERR("Thread affinity error %d",err);
1214         return err;
1215     }
1216     RTE_PER_LCORE(_lcore_id) = cpu;
1217
1218     return 0;
1219 }