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;
 213
 214     pkt = b->private_p;
 215     if (!pkt) {
 216         return;
 217     }
 218
 219     rte_mempool_put(pkt->pool, pkt);
 220 }
 221
 222 static struct dpdk_mp *
 223 dpdk_mp_get(int socket_id, int mtu) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 224 {
 225     struct dpdk_mp *dmp = NULL;
 226     char mp_name[RTE_MEMPOOL_NAMESIZE];
 227
 228     LIST_FOR_EACH (dmp, list_node, &dpdk_mp_list) {
 229         if (dmp->socket_id == socket_id && dmp->mtu == mtu) {
 230             dmp->refcount++;
 231             return dmp;
 232         }
 233     }
 234
 235     dmp = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *dmp);
 236     dmp->socket_id = socket_id;
 237     dmp->mtu = mtu;
 238     dmp->refcount = 1;
 239
 240     snprintf(mp_name, RTE_MEMPOOL_NAMESIZE, "ovs_mp_%d", dmp->mtu);
 241     dmp->mp = rte_mempool_create(mp_name, NB_MBUF, MBUF_SIZE(mtu),
 242                                  MP_CACHE_SZ,
 243                                  sizeof(struct rte_pktmbuf_pool_private),
 244                                  rte_pktmbuf_pool_init, NULL,
 245                                  rte_pktmbuf_init, NULL,
 246                                  socket_id, 0);
 247
 248     if (dmp->mp == NULL) {
 249         return NULL;
 250     }
 251
 252     list_push_back(&dpdk_mp_list, &dmp->list_node);
 253     return dmp;
 254 }
 255
 256 static void
 257 dpdk_mp_put(struct dpdk_mp *dmp)
 258 {
 259
 260     if (!dmp) {
 261         return;
 262     }
 263
 264     dmp->refcount--;
 265     ovs_assert(dmp->refcount >= 0);
 266
 267 #if 0
 268     /* I could not find any API to destroy mp. */
 269     if (dmp->refcount == 0) {
 270         list_delete(dmp->list_node);
 271         /* destroy mp-pool. */
 272     }
 273 #endif
 274 }
 275
 276 static void
 277 check_link_status(struct netdev_dpdk *dev)
 278 {
 279     struct rte_eth_link link;
 280
 281     rte_eth_link_get_nowait(dev->port_id, &link);
 282
 283     if (dev->link.link_status != link.link_status) {
 284         seq_change(connectivity_seq_get());
 285
 286         dev->link_reset_cnt++;
 287         dev->link = link;
 288         if (dev->link.link_status) {
 289             VLOG_DBG_RL(&rl, "Port %d Link Up - speed %u Mbps - %s",
 290                         dev->port_id, (unsigned)dev->link.link_speed,
 291                         (dev->link.link_duplex == ETH_LINK_FULL_DUPLEX) ?
 292                          ("full-duplex") : ("half-duplex"));
 293         } else {
 294             VLOG_DBG_RL(&rl, "Port %d Link Down", dev->port_id);
 295         }
 296     }
 297 }
 298
 299 static void *
 300 dpdk_watchdog(void *dummy OVS_UNUSED)
 301 {
 302     struct netdev_dpdk *dev;
 303
 304     pthread_detach(pthread_self());
 305
 306     for (;;) {
 307         ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 308         LIST_FOR_EACH (dev, list_node, &dpdk_list) {
 309             ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 310             check_link_status(dev);
 311             ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 312         }
 313         ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 314         xsleep(DPDK_PORT_WATCHDOG_INTERVAL);
 315     }
 316
 317     return NULL;
 318 }
 319
 320 static int
 321 dpdk_eth_dev_init(struct netdev_dpdk *dev) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 322 {
 323     struct rte_pktmbuf_pool_private *mbp_priv;
 324     struct ether_addr eth_addr;
 325     int diag;
 326     int i;
 327
 328     if (dev->port_id < 0 || dev->port_id >= rte_eth_dev_count()) {
 329         return -ENODEV;
 330     }
 331
 332     diag = rte_eth_dev_configure(dev->port_id, NR_QUEUE, NR_QUEUE,  &port_conf);
 333     if (diag) {
 334         VLOG_ERR("eth dev config error %d",diag);
 335         return diag;
 336     }
 337
 338     for (i = 0; i < NR_QUEUE; i++) {
 339         diag = rte_eth_tx_queue_setup(dev->port_id, i, 64, 0, &tx_conf);
 340         if (diag) {
 341             VLOG_ERR("eth dev tx queue setup error %d",diag);
 342             return diag;
 343         }
 344     }
 345
 346     for (i = 0; i < NR_QUEUE; i++) {
 347         diag = rte_eth_rx_queue_setup(dev->port_id, i, 64, 0, &rx_conf,
 348                                       dev->dpdk_mp->mp);
 349         if (diag) {
 350             VLOG_ERR("eth dev rx queue setup error %d",diag);
 351             return diag;
 352         }
 353     }
 354
 355     diag = rte_eth_dev_start(dev->port_id);
 356     if (diag) {
 357         VLOG_ERR("eth dev start error %d",diag);
 358         return diag;
 359     }
 360
 361     rte_eth_promiscuous_enable(dev->port_id);
 362     rte_eth_allmulticast_enable(dev->port_id);
 363
 364     memset(&eth_addr, 0x0, sizeof(eth_addr));
 365     rte_eth_macaddr_get(dev->port_id, &eth_addr);
 366     VLOG_INFO_RL(&rl, "Port %d: "ETH_ADDR_FMT"",
 367                     dev->port_id, ETH_ADDR_ARGS(eth_addr.addr_bytes));
 368
 369     memcpy(dev->hwaddr, eth_addr.addr_bytes, ETH_ADDR_LEN);
 370     rte_eth_link_get_nowait(dev->port_id, &dev->link);
 371
 372     mbp_priv = rte_mempool_get_priv(dev->dpdk_mp->mp);
 373     dev->buf_size = mbp_priv->mbuf_data_room_size - RTE_PKTMBUF_HEADROOM;
 374
 375     dev->flags = NETDEV_UP | NETDEV_PROMISC;
 376     return 0;
 377 }
 378
 379 static struct netdev_dpdk *
 380 netdev_dpdk_cast(const struct netdev *netdev)
 381 {
 382     return CONTAINER_OF(netdev, struct netdev_dpdk, up);
 383 }
 384
 385 static struct netdev *
 386 netdev_dpdk_alloc(void)
 387 {
 388     struct netdev_dpdk *netdev = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *netdev);
 389     return &netdev->up;
 390 }
 391
 392 static int
 393 netdev_dpdk_construct(struct netdev *netdev_)
 394 {
 395     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 396     unsigned int port_no;
 397     char *cport;
 398     int err;
 399     int i;
 400
 401     if (rte_eal_init_ret) {
 402         return rte_eal_init_ret;
 403     }
 404
 405     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 406     cport = netdev_->name + 4; /* Names always start with "dpdk" */
 407
 408     if (strncmp(netdev_->name, "dpdk", 4)) {
 409         err = ENODEV;
 410         goto unlock_dpdk;
 411     }
 412
 413     port_no = strtol(cport, 0, 0); /* string must be null terminated */
 414
 415     for (i = 0; i < NR_QUEUE; i++) {
 416         rte_spinlock_init(&netdev->tx_q[i].tx_lock);
 417     }
 418
 419     ovs_mutex_init(&netdev->mutex);
 420
 421     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 422     netdev->flags = 0;
 423
 424     netdev->mtu = ETHER_MTU;
 425     netdev->max_packet_len = MTU_TO_MAX_LEN(netdev->mtu);
 426
 427     /* TODO: need to discover device node at run time. */
 428     netdev->socket_id = SOCKET0;
 429     netdev->port_id = port_no;
 430
 431     netdev->dpdk_mp = dpdk_mp_get(netdev->socket_id, netdev->mtu);
 432     if (!netdev->dpdk_mp) {
 433         err = ENOMEM;
 434         goto unlock_dev;
 435     }
 436
 437     err = dpdk_eth_dev_init(netdev);
 438     if (err) {
 439         goto unlock_dev;
 440     }
 441     netdev_->n_rxq = NR_QUEUE;
 442
 443     list_push_back(&dpdk_list, &netdev->list_node);
 444
 445 unlock_dev:
 446     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 447 unlock_dpdk:
 448     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 449     return err;
 450 }
 451
 452 static void
 453 netdev_dpdk_destruct(struct netdev *netdev_)
 454 {
 455     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 456
 457     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 458     rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
 459     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 460
 461     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 462     list_remove(&dev->list_node);
 463     dpdk_mp_put(dev->dpdk_mp);
 464     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 465
 466     ovs_mutex_destroy(&dev->mutex);
 467 }
 468
 469 static void
 470 netdev_dpdk_dealloc(struct netdev *netdev_)
 471 {
 472     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 473
 474     rte_free(netdev);
 475 }
 476
 477 static int
 478 netdev_dpdk_get_config(const struct netdev *netdev_, struct smap *args)
 479 {
 480     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 481
 482     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 483
 484     /* TODO: Allow to configure number of queues. */
 485     smap_add_format(args, "configured_rx_queues", "%u", netdev_->n_rxq);
 486     smap_add_format(args, "configured_tx_queues", "%u", netdev_->n_rxq);
 487     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 488
 489     return 0;
 490 }
 491
 492 static struct netdev_rxq *
 493 netdev_dpdk_rxq_alloc(void)
 494 {
 495     struct netdev_rxq_dpdk *rx = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *rx);
 496
 497     return &rx->up;
 498 }
 499
 500 static struct netdev_rxq_dpdk *
 501 netdev_rxq_dpdk_cast(const struct netdev_rxq *rx)
 502 {
 503     return CONTAINER_OF(rx, struct netdev_rxq_dpdk, up);
 504 }
 505
 506 static int
 507 netdev_dpdk_rxq_construct(struct netdev_rxq *rxq_)
 508 {
 509     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
 510     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(rx->up.netdev);
 511
 512     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 513     rx->port_id = netdev->port_id;
 514     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 515
 516     return 0;
 517 }
 518
 519 static void
 520 netdev_dpdk_rxq_destruct(struct netdev_rxq *rxq_ OVS_UNUSED)
 521 {
 522 }
 523
 524 static void
 525 netdev_dpdk_rxq_dealloc(struct netdev_rxq *rxq_)
 526 {
 527     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
 528
 529     rte_free(rx);
 530 }
 531
 532 inline static void
 533 dpdk_queue_flush(struct netdev_dpdk *dev, int qid)
 534 {
 535     struct dpdk_tx_queue *txq = &dev->tx_q[qid];
 536     uint32_t nb_tx;
 537
 538     if (txq->count == 0) {
 539         return;
 540     }
 541     rte_spinlock_lock(&txq->tx_lock);
 542     nb_tx = rte_eth_tx_burst(dev->port_id, qid, txq->burst_pkts, txq->count);
 543     if (nb_tx != txq->count) {
 544         /* free buffers if we couldn't transmit packets */
 545         rte_mempool_put_bulk(dev->dpdk_mp->mp,
 546                              (void **) &txq->burst_pkts[nb_tx],
 547                              (txq->count - nb_tx));
 548     }
 549     txq->count = 0;
 550     rte_spinlock_unlock(&txq->tx_lock);
 551 }
 552
 553 inline static struct ofpbuf *
 554 build_ofpbuf(struct rte_mbuf *pkt)
 555 {
 556     struct ofpbuf *b;
 557
 558     b = ofpbuf_new(0);
 559     b->private_p = pkt;
 560
 561     b->data = pkt->pkt.data;
 562     b->base = (char *)b->data - DP_NETDEV_HEADROOM - VLAN_ETH_HEADER_LEN;
 563     b->allocated = pkt->buf_len;
 564     b->source = OFPBUF_DPDK;
 565     b->size = rte_pktmbuf_data_len(pkt);
 566
 567     dp_packet_pad(b);
 568
 569     return b;
 570 }
 571
 572 static int
 573 netdev_dpdk_rxq_recv(struct netdev_rxq *rxq_, struct ofpbuf **packet, int *c)
 574 {
 575     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
 576     struct netdev *netdev = rx->up.netdev;
 577     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 578     struct rte_mbuf *burst_pkts[MAX_RX_QUEUE_LEN];
 579     int nb_rx;
 580     int i;
 581
 582     dpdk_queue_flush(dev, rxq_->queue_id);
 583
 584     nb_rx = rte_eth_rx_burst(rx->port_id, rxq_->queue_id,
 585                              burst_pkts, MAX_RX_QUEUE_LEN);
 586     if (!nb_rx) {
 587         return EAGAIN;
 588     }
 589
 590     for (i = 0; i < nb_rx; i++) {
 591         packet[i] = build_ofpbuf(burst_pkts[i]);
 592     }
 593
 594     *c = nb_rx;
 595
 596     return 0;
 597 }
 598
 599 inline static void
 600 dpdk_queue_pkt(struct netdev_dpdk *dev, int qid,
 601                struct rte_mbuf *pkt)
 602 {
 603     struct dpdk_tx_queue *txq = &dev->tx_q[qid];
 604     uint64_t diff_tsc;
 605     uint64_t cur_tsc;
 606     uint32_t nb_tx;
 607
 608     rte_spinlock_lock(&txq->tx_lock);
 609     txq->burst_pkts[txq->count++] = pkt;
 610     if (txq->count == MAX_TX_QUEUE_LEN) {
 611         goto flush;
 612     }
 613     cur_tsc = rte_get_timer_cycles();
 614     if (txq->count == 1) {
 615         txq->tsc = cur_tsc;
 616     }
 617     diff_tsc = cur_tsc - txq->tsc;
 618     if (diff_tsc >= DRAIN_TSC) {
 619         goto flush;
 620     }
 621     rte_spinlock_unlock(&txq->tx_lock);
 622     return;
 623
 624 flush:
 625     nb_tx = rte_eth_tx_burst(dev->port_id, qid, txq->burst_pkts, txq->count);
 626     if (nb_tx != txq->count) {
 627         /* free buffers if we couldn't transmit packets */
 628         rte_mempool_put_bulk(dev->dpdk_mp->mp,
 629                              (void **) &txq->burst_pkts[nb_tx],
 630                              (txq->count - nb_tx));
 631     }
 632     txq->count = 0;
 633     rte_spinlock_unlock(&txq->tx_lock);
 634 }
 635
 636 /* Tx function. Transmit packets indefinitely */
 637 static void
 638 dpdk_do_tx_copy(struct netdev *netdev, char *buf, int size)
 639 {
 640     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 641     struct rte_mbuf *pkt;
 642
 643     pkt = rte_pktmbuf_alloc(dev->dpdk_mp->mp);
 644     if (!pkt) {
 645         ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 646         dev->stats.tx_dropped++;
 647         ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 648         return;
 649     }
 650
 651     /* We have to do a copy for now */
 652     memcpy(pkt->pkt.data, buf, size);
 653
 654     rte_pktmbuf_data_len(pkt) = size;
 655     rte_pktmbuf_pkt_len(pkt) = size;
 656
 657     dpdk_queue_pkt(dev, NON_PMD_THREAD_TX_QUEUE, pkt);
 658     dpdk_queue_flush(dev, NON_PMD_THREAD_TX_QUEUE);
 659 }
 660
 661 static int
 662 netdev_dpdk_send(struct netdev *netdev,
 663                  struct ofpbuf *ofpbuf, bool may_steal)
 664 {
 665     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 666     int ret;
 667
 668     if (ofpbuf->size > dev->max_packet_len) {
 669         VLOG_WARN_RL(&rl, "Too big size %d max_packet_len %d",
 670                      (int)ofpbuf->size , dev->max_packet_len);
 671
 672         ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 673         dev->stats.tx_dropped++;
 674         ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 675
 676         ret = E2BIG;
 677         goto out;
 678     }
 679
 680     rte_prefetch0(&ofpbuf->private_p);
 681     if (!may_steal ||
 682         !ofpbuf->private_p || ofpbuf->source != OFPBUF_DPDK) {
 683         dpdk_do_tx_copy(netdev, (char *) ofpbuf->data, ofpbuf->size);
 684     } else {
 685         struct rte_mbuf *pkt;
 686         int qid;
 687
 688         pkt = ofpbuf->private_p;
 689         ofpbuf->private_p = NULL;
 690         rte_pktmbuf_data_len(pkt) = ofpbuf->size;
 691         rte_pktmbuf_pkt_len(pkt) = ofpbuf->size;
 692
 693         qid = rte_lcore_id() % NR_QUEUE;
 694
 695         dpdk_queue_pkt(dev, qid, pkt);
 696
 697         ofpbuf->private_p = NULL;
 698     }
 699     ret = 0;
 700
 701 out:
 702     if (may_steal) {
 703         ofpbuf_delete(ofpbuf);
 704     }
 705
 706     return ret;
 707 }
 708
 709 static int
 710 netdev_dpdk_set_etheraddr(struct netdev *netdev,
 711                           const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
 712 {
 713     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 714
 715     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 716     if (!eth_addr_equals(dev->hwaddr, mac)) {
 717         memcpy(dev->hwaddr, mac, ETH_ADDR_LEN);
 718     }
 719     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 720
 721     return 0;
 722 }
 723
 724 static int
 725 netdev_dpdk_get_etheraddr(const struct netdev *netdev,
 726                           uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
 727 {
 728     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 729
 730     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 731     memcpy(mac, dev->hwaddr, ETH_ADDR_LEN);
 732     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 733
 734     return 0;
 735 }
 736
 737 static int
 738 netdev_dpdk_get_mtu(const struct netdev *netdev, int *mtup)
 739 {
 740     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 741
 742     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 743     *mtup = dev->mtu;
 744     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 745
 746     return 0;
 747 }
 748
 749 static int
 750 netdev_dpdk_set_mtu(const struct netdev *netdev, int mtu)
 751 {
 752     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 753     int old_mtu, err;
 754     struct dpdk_mp *old_mp;
 755     struct dpdk_mp *mp;
 756
 757     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 758     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 759     if (dev->mtu == mtu) {
 760         err = 0;
 761         goto out;
 762     }
 763
 764     mp = dpdk_mp_get(dev->socket_id, dev->mtu);
 765     if (!mp) {
 766         err = ENOMEM;
 767         goto out;
 768     }
 769
 770     rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
 771
 772     old_mtu = dev->mtu;
 773     old_mp = dev->dpdk_mp;
 774     dev->dpdk_mp = mp;
 775     dev->mtu = mtu;
 776     dev->max_packet_len = MTU_TO_MAX_LEN(dev->mtu);
 777
 778     err = dpdk_eth_dev_init(dev);
 779     if (err) {
 780
 781         dpdk_mp_put(mp);
 782         dev->mtu = old_mtu;
 783         dev->dpdk_mp = old_mp;
 784         dev->max_packet_len = MTU_TO_MAX_LEN(dev->mtu);
 785         dpdk_eth_dev_init(dev);
 786         goto out;
 787     }
 788
 789     dpdk_mp_put(old_mp);
 790 out:
 791     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 792     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 793     return err;
 794 }
 795
 796 static int
 797 netdev_dpdk_get_carrier(const struct netdev *netdev_, bool *carrier);
 798
 799 static int
 800 netdev_dpdk_get_stats(const struct netdev *netdev, struct netdev_stats *stats)
 801 {
 802     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 803     struct rte_eth_stats rte_stats;
 804     bool gg;
 805
 806     netdev_dpdk_get_carrier(netdev, &gg);
 807     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 808     rte_eth_stats_get(dev->port_id, &rte_stats);
 809
 810     *stats = dev->stats_offset;
 811
 812     stats->rx_packets += rte_stats.ipackets;
 813     stats->tx_packets += rte_stats.opackets;
 814     stats->rx_bytes += rte_stats.ibytes;
 815     stats->tx_bytes += rte_stats.obytes;
 816     stats->rx_errors += rte_stats.ierrors;
 817     stats->tx_errors += rte_stats.oerrors;
 818     stats->multicast += rte_stats.imcasts;
 819
 820     stats->tx_dropped += dev->stats.tx_dropped;
 821     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 822
 823     return 0;
 824 }
 825
 826 static int
 827 netdev_dpdk_set_stats(struct netdev *netdev, const struct netdev_stats *stats)
 828 {
 829     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 830
 831     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 832     dev->stats_offset = *stats;
 833     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 834
 835     return 0;
 836 }
 837
 838 static int
 839 netdev_dpdk_get_features(const struct netdev *netdev_,
 840                          enum netdev_features *current,
 841                          enum netdev_features *advertised OVS_UNUSED,
 842                          enum netdev_features *supported OVS_UNUSED,
 843                          enum netdev_features *peer OVS_UNUSED)
 844 {
 845     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 846     struct rte_eth_link link;
 847
 848     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 849     link = dev->link;
 850     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 851
 852     if (link.link_duplex == ETH_LINK_AUTONEG_DUPLEX) {
 853         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_AUTONEG) {
 854             *current = NETDEV_F_AUTONEG;
 855         }
 856     } else if (link.link_duplex == ETH_LINK_HALF_DUPLEX) {
 857         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_10) {
 858             *current = NETDEV_F_10MB_HD;
 859         }
 860         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_100) {
 861             *current = NETDEV_F_100MB_HD;
 862         }
 863         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_1000) {
 864             *current = NETDEV_F_1GB_HD;
 865         }
 866     } else if (link.link_duplex == ETH_LINK_FULL_DUPLEX) {
 867         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_10) {
 868             *current = NETDEV_F_10MB_FD;
 869         }
 870         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_100) {
 871             *current = NETDEV_F_100MB_FD;
 872         }
 873         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_1000) {
 874             *current = NETDEV_F_1GB_FD;
 875         }
 876         if (link.link_speed == ETH_LINK_SPEED_10000) {
 877             *current = NETDEV_F_10GB_FD;
 878         }
 879     }
 880
 881     return 0;
 882 }
 883
 884 static int
 885 netdev_dpdk_get_ifindex(const struct netdev *netdev)
 886 {
 887     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 888     int ifindex;
 889
 890     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 891     ifindex = dev->port_id;
 892     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 893
 894     return ifindex;
 895 }
 896
 897 static int
 898 netdev_dpdk_get_carrier(const struct netdev *netdev_, bool *carrier)
 899 {
 900     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 901
 902     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 903     check_link_status(dev);
 904     *carrier = dev->link.link_status;
 905     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 906
 907     return 0;
 908 }
 909
 910 static long long int
 911 netdev_dpdk_get_carrier_resets(const struct netdev *netdev_)
 912 {
 913     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 914     long long int carrier_resets;
 915
 916     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 917     carrier_resets = dev->link_reset_cnt;
 918     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 919
 920     return carrier_resets;
 921 }
 922
 923 static int
 924 netdev_dpdk_set_miimon(struct netdev *netdev_ OVS_UNUSED,
 925                        long long int interval OVS_UNUSED)
 926 {
 927     return 0;
 928 }
 929
 930 static int
 931 netdev_dpdk_update_flags__(struct netdev_dpdk *dev,
 932                            enum netdev_flags off, enum netdev_flags on,
 933                            enum netdev_flags *old_flagsp)
 934     OVS_REQUIRES(dev->mutex)
 935 {
 936     int err;
 937
 938     if ((off | on) & ~(NETDEV_UP | NETDEV_PROMISC)) {
 939         return EINVAL;
 940     }
 941
 942     *old_flagsp = dev->flags;
 943     dev->flags |= on;
 944     dev->flags &= ~off;
 945
 946     if (dev->flags == *old_flagsp) {
 947         return 0;
 948     }
 949
 950     if (dev->flags & NETDEV_UP) {
 951         err = rte_eth_dev_start(dev->port_id);
 952         if (err)
 953             return err;
 954     }
 955
 956     if (dev->flags & NETDEV_PROMISC) {
 957         rte_eth_promiscuous_enable(dev->port_id);
 958     }
 959
 960     if (!(dev->flags & NETDEV_UP)) {
 961         rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
 962     }
 963
 964     return 0;
 965 }
 966
 967 static int
 968 netdev_dpdk_update_flags(struct netdev *netdev_,
 969                          enum netdev_flags off, enum netdev_flags on,
 970                          enum netdev_flags *old_flagsp)
 971 {
 972     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 973     int error;
 974
 975     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 976     error = netdev_dpdk_update_flags__(netdev, off, on, old_flagsp);
 977     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 978
 979     return error;
 980 }
 981
 982 static int
 983 netdev_dpdk_get_status(const struct netdev *netdev_, struct smap *args)
 984 {
 985     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 986     struct rte_eth_dev_info dev_info;
 987
 988     if (dev->port_id <= 0)
 989         return ENODEV;
 990
 991     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 992     rte_eth_dev_info_get(dev->port_id, &dev_info);
 993     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 994
 995     smap_add_format(args, "driver_name", "%s", dev_info.driver_name);
 996
 997     smap_add_format(args, "numa_id", "%d", rte_eth_dev_socket_id(dev->port_id));
 998     smap_add_format(args, "driver_name", "%s", dev_info.driver_name);
 999     smap_add_format(args, "min_rx_bufsize", "%u", dev_info.min_rx_bufsize);
1000     smap_add_format(args, "max_rx_pktlen", "%u", dev_info.max_rx_pktlen);
1001     smap_add_format(args, "max_rx_queues", "%u", dev_info.max_rx_queues);
1002     smap_add_format(args, "max_tx_queues", "%u", dev_info.max_tx_queues);
1003     smap_add_format(args, "max_mac_addrs", "%u", dev_info.max_mac_addrs);
1004     smap_add_format(args, "max_hash_mac_addrs", "%u", dev_info.max_hash_mac_addrs);
1005     smap_add_format(args, "max_vfs", "%u", dev_info.max_vfs);
1006     smap_add_format(args, "max_vmdq_pools", "%u", dev_info.max_vmdq_pools);
1007
1008     smap_add_format(args, "pci-vendor_id", "0x%u", dev_info.pci_dev->id.vendor_id);
1009     smap_add_format(args, "pci-device_id", "0x%x", dev_info.pci_dev->id.device_id);
1010
1011     return 0;
1012 }
1013
1014 static void
1015 netdev_dpdk_set_admin_state__(struct netdev_dpdk *dev, bool admin_state)
1016     OVS_REQUIRES(dev->mutex)
1017 {
1018     enum netdev_flags old_flags;
1019
1020     if (admin_state) {
1021         netdev_dpdk_update_flags__(dev, 0, NETDEV_UP, &old_flags);
1022     } else {
1023         netdev_dpdk_update_flags__(dev, NETDEV_UP, 0, &old_flags);
1024     }
1025 }
1026
1027 static void
1028 netdev_dpdk_set_admin_state(struct unixctl_conn *conn, int argc,
1029                             const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
1030 {
1031     bool up;
1032
1033     if (!strcasecmp(argv[argc - 1], "up")) {
1034         up = true;
1035     } else if ( !strcasecmp(argv[argc - 1], "down")) {
1036         up = false;
1037     } else {
1038         unixctl_command_reply_error(conn, "Invalid Admin State");
1039         return;
1040     }
1041
1042     if (argc > 2) {
1043         struct netdev *netdev = netdev_from_name(argv[1]);
1044         if (netdev && is_dpdk_class(netdev->netdev_class)) {
1045             struct netdev_dpdk *dpdk_dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
1046
1047             ovs_mutex_lock(&dpdk_dev->mutex);
1048             netdev_dpdk_set_admin_state__(dpdk_dev, up);
1049             ovs_mutex_unlock(&dpdk_dev->mutex);
1050
1051             netdev_close(netdev);
1052         } else {
1053             unixctl_command_reply_error(conn, "Not a DPDK Interface");
1054             netdev_close(netdev);
1055             return;
1056         }
1057     } else {
1058         struct netdev_dpdk *netdev;
1059
1060         ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
1061         LIST_FOR_EACH (netdev, list_node, &dpdk_list) {
1062             ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
1063             netdev_dpdk_set_admin_state__(netdev, up);
1064             ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
1065         }
1066         ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
1067     }
1068     unixctl_command_reply(conn, "OK");
1069 }
1070
1071 static int
1072 dpdk_class_init(void)
1073 {
1074     int result;
1075
1076     if (rte_eal_init_ret) {
1077         return 0;
1078     }
1079
1080     result = rte_pmd_init_all();
1081     if (result) {
1082         VLOG_ERR("Cannot init PMD");
1083         return result;
1084     }
1085
1086     result = rte_eal_pci_probe();
1087     if (result) {
1088         VLOG_ERR("Cannot probe PCI");
1089         return result;
1090     }
1091
1092     if (rte_eth_dev_count() < 1) {
1093         VLOG_ERR("No Ethernet devices found. Try assigning ports to UIO.");
1094     }
1095
1096     VLOG_INFO("Ethernet Device Count: %d", (int)rte_eth_dev_count());
1097
1098     list_init(&dpdk_list);
1099     list_init(&dpdk_mp_list);
1100
1101     unixctl_command_register("netdev-dpdk/set-admin-state",
1102                              "[netdev] up|down", 1, 2,
1103                              netdev_dpdk_set_admin_state, NULL);
1104
1105     xpthread_create(&watchdog_thread, NULL, dpdk_watchdog, NULL);
1106     return 0;
1107 }
1108
1109 static struct netdev_class netdev_dpdk_class = {
1110     "dpdk",
1111     dpdk_class_init,            /* init */
1112     NULL,                       /* netdev_dpdk_run */
1113     NULL,                       /* netdev_dpdk_wait */
1114
1115     netdev_dpdk_alloc,
1116     netdev_dpdk_construct,
1117     netdev_dpdk_destruct,
1118     netdev_dpdk_dealloc,
1119     netdev_dpdk_get_config,
1120     NULL,                       /* netdev_dpdk_set_config */
1121     NULL,                       /* get_tunnel_config */
1122
1123     netdev_dpdk_send,           /* send */
1124     NULL,                       /* send_wait */
1125
1126     netdev_dpdk_set_etheraddr,
1127     netdev_dpdk_get_etheraddr,
1128     netdev_dpdk_get_mtu,
1129     netdev_dpdk_set_mtu,
1130     netdev_dpdk_get_ifindex,
1131     netdev_dpdk_get_carrier,
1132     netdev_dpdk_get_carrier_resets,
1133     netdev_dpdk_set_miimon,
1134     netdev_dpdk_get_stats,
1135     netdev_dpdk_set_stats,
1136     netdev_dpdk_get_features,
1137     NULL,                       /* set_advertisements */
1138
1139     NULL,                       /* set_policing */
1140     NULL,                       /* get_qos_types */
1141     NULL,                       /* get_qos_capabilities */
1142     NULL,                       /* get_qos */
1143     NULL,                       /* set_qos */
1144     NULL,                       /* get_queue */
1145     NULL,                       /* set_queue */
1146     NULL,                       /* delete_queue */
1147     NULL,                       /* get_queue_stats */
1148     NULL,                       /* queue_dump_start */
1149     NULL,                       /* queue_dump_next */
1150     NULL,                       /* queue_dump_done */
1151     NULL,                       /* dump_queue_stats */
1152
1153     NULL,                       /* get_in4 */
1154     NULL,                       /* set_in4 */
1155     NULL,                       /* get_in6 */
1156     NULL,                       /* add_router */
1157     NULL,                       /* get_next_hop */
1158     netdev_dpdk_get_status,
1159     NULL,                       /* arp_lookup */
1160
1161     netdev_dpdk_update_flags,
1162
1163     netdev_dpdk_rxq_alloc,
1164     netdev_dpdk_rxq_construct,
1165     netdev_dpdk_rxq_destruct,
1166     netdev_dpdk_rxq_dealloc,
1167     netdev_dpdk_rxq_recv,
1168     NULL,                       /* rxq_wait */
1169     NULL,                       /* rxq_drain */
1170 };
1171
1172 int
1173 dpdk_init(int argc, char **argv)
1174 {
1175     int result;
1176
1177     if (strcmp(argv[1], "--dpdk"))
1178         return 0;
1179
1180     argc--;
1181     argv++;
1182
1183     /* Make sure things are initialized ... */
1184     result = rte_eal_init(argc, argv);
1185     if (result < 0)
1186         ovs_abort(result, "Cannot init EAL\n");
1187
1188     rte_memzone_dump();
1189     rte_eal_init_ret = 0;
1190
1191     return result;
1192 }
1193
1194 void
1195 netdev_dpdk_register(void)
1196 {
1197     netdev_register_provider(&netdev_dpdk_class);
1198 }