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 "dpif-netdev.h"
  32 #include "list.h"
  33 #include "netdev-dpdk.h"
  34 #include "netdev-provider.h"
  35 #include "netdev-vport.h"
  36 #include "odp-util.h"
  37 #include "ofp-print.h"
  38 #include "ofpbuf.h"
  39 #include "ovs-thread.h"
  40 #include "ovs-rcu.h"
  41 #include "packets.h"
  42 #include "shash.h"
  43 #include "sset.h"
  44 #include "unaligned.h"
  45 #include "timeval.h"
  46 #include "unixctl.h"
  47 #include "vlog.h"
  48
  49 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(dpdk);
  50 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
  51
  52 #define DPDK_PORT_WATCHDOG_INTERVAL 5
  53
  54 #define OVS_CACHE_LINE_SIZE CACHE_LINE_SIZE
  55 #define OVS_VPORT_DPDK "ovs_dpdk"
  56
  57 /*
  58  * need to reserve tons of extra space in the mbufs so we can align the
  59  * DMA addresses to 4KB.
  60  */
  61
  62 #define MTU_TO_MAX_LEN(mtu)  ((mtu) + ETHER_HDR_LEN + ETHER_CRC_LEN)
  63 #define MBUF_SIZE(mtu)       (MTU_TO_MAX_LEN(mtu) + (512) + \
  64                              sizeof(struct rte_mbuf) + RTE_PKTMBUF_HEADROOM)
  65
  66 /* TODO: mempool size should be based on system resources. */
  67 #define NB_MBUF              (4096 * 64)
  68 #define MP_CACHE_SZ          (256 * 2)
  69 #define SOCKET0              0
  70
  71 #define NON_PMD_THREAD_TX_QUEUE 0
  72
  73 /* TODO: Needs per NIC value for these constants. */
  74 #define RX_PTHRESH 32 /* Default values of RX prefetch threshold reg. */
  75 #define RX_HTHRESH 32 /* Default values of RX host threshold reg. */
  76 #define RX_WTHRESH 16 /* Default values of RX write-back threshold reg. */
  77
  78 #define TX_PTHRESH 36 /* Default values of TX prefetch threshold reg. */
  79 #define TX_HTHRESH 0  /* Default values of TX host threshold reg. */
  80 #define TX_WTHRESH 0  /* Default values of TX write-back threshold reg. */
  81
  82 static const struct rte_eth_conf port_conf = {
  83         .rxmode = {
  84                 .mq_mode = ETH_MQ_RX_RSS,
  85                 .split_hdr_size = 0,
  86                 .header_split   = 0, /* Header Split disabled */
  87                 .hw_ip_checksum = 0, /* IP checksum offload disabled */
  88                 .hw_vlan_filter = 0, /* VLAN filtering disabled */
  89                 .jumbo_frame    = 0, /* Jumbo Frame Support disabled */
  90                 .hw_strip_crc   = 0,
  91         },
  92         .rx_adv_conf = {
  93                 .rss_conf = {
  94                         .rss_key = NULL,
  95                         .rss_hf = ETH_RSS_IPV4_TCP | ETH_RSS_IPV4 | ETH_RSS_IPV6,
  96                 },
  97         },
  98         .txmode = {
  99                 .mq_mode = ETH_MQ_TX_NONE,
 100         },
 101 };
 102
 103 static const struct rte_eth_rxconf rx_conf = {
 104         .rx_thresh = {
 105                 .pthresh = RX_PTHRESH,
 106                 .hthresh = RX_HTHRESH,
 107                 .wthresh = RX_WTHRESH,
 108         },
 109 };
 110
 111 static const struct rte_eth_txconf tx_conf = {
 112         .tx_thresh = {
 113                 .pthresh = TX_PTHRESH,
 114                 .hthresh = TX_HTHRESH,
 115                 .wthresh = TX_WTHRESH,
 116         },
 117         .tx_free_thresh = 0,
 118         .tx_rs_thresh = 0,
 119 };
 120
 121 enum { MAX_RX_QUEUE_LEN = 64 };
 122 enum { MAX_TX_QUEUE_LEN = 64 };
 123 enum { DRAIN_TSC = 200000ULL };
 124
 125 static int rte_eal_init_ret = ENODEV;
 126
 127 static struct ovs_mutex dpdk_mutex = OVS_MUTEX_INITIALIZER;
 128
 129 /* Contains all 'struct dpdk_dev's. */
 130 static struct list dpdk_list OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex)
 131     = LIST_INITIALIZER(&dpdk_list);
 132
 133 static struct list dpdk_mp_list OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex)
 134     = LIST_INITIALIZER(&dpdk_mp_list);
 135
 136 static pthread_t watchdog_thread;
 137
 138 struct dpdk_mp {
 139     struct rte_mempool *mp;
 140     int mtu;
 141     int socket_id;
 142     int refcount;
 143     struct list list_node OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex);
 144 };
 145
 146 struct dpdk_tx_queue {
 147     rte_spinlock_t tx_lock;
 148     int count;
 149     uint64_t tsc;
 150     struct rte_mbuf *burst_pkts[MAX_TX_QUEUE_LEN];
 151 };
 152
 153 struct netdev_dpdk {
 154     struct netdev up;
 155     int port_id;
 156     int max_packet_len;
 157
 158     struct dpdk_tx_queue tx_q[NR_QUEUE];
 159
 160     struct ovs_mutex mutex OVS_ACQ_AFTER(dpdk_mutex);
 161
 162     struct dpdk_mp *dpdk_mp;
 163     int mtu;
 164     int socket_id;
 165     int buf_size;
 166     struct netdev_stats stats_offset;
 167     struct netdev_stats stats;
 168
 169     uint8_t hwaddr[ETH_ADDR_LEN];
 170     enum netdev_flags flags;
 171
 172     struct rte_eth_link link;
 173     int link_reset_cnt;
 174
 175     /* In dpdk_list. */
 176     struct list list_node OVS_GUARDED_BY(dpdk_mutex);
 177 };
 178
 179 struct netdev_rxq_dpdk {
 180     struct netdev_rxq up;
 181     int port_id;
 182 };
 183
 184 static int netdev_dpdk_construct(struct netdev *);
 185
 186 static bool
 187 is_dpdk_class(const struct netdev_class *class)
 188 {
 189     return class->construct == netdev_dpdk_construct;
 190 }
 191
 192 /* TODO: use dpdk malloc for entire OVS. infact huge page shld be used
 193  * for all other sengments data, bss and text. */
 194
 195 static void *
 196 dpdk_rte_mzalloc(size_t sz)
 197 {
 198     void *ptr;
 199
 200     ptr = rte_zmalloc(OVS_VPORT_DPDK, sz, OVS_CACHE_LINE_SIZE);
 201     if (ptr == NULL) {
 202         out_of_memory();
 203     }
 204     return ptr;
 205 }
 206
 207 void
 208 free_dpdk_buf(struct ofpbuf *b)
 209 {
 210     struct rte_mbuf *pkt = (struct rte_mbuf *) b;
 211
 212     rte_mempool_put(pkt->pool, pkt);
 213 }
 214
 215 static void
 216 __rte_pktmbuf_init(struct rte_mempool *mp,
 217                    void *opaque_arg OVS_UNUSED,
 218                    void *_m,
 219                    unsigned i OVS_UNUSED)
 220 {
 221     struct rte_mbuf *m = _m;
 222     uint32_t buf_len = mp->elt_size - sizeof(struct ofpbuf);
 223
 224     RTE_MBUF_ASSERT(mp->elt_size >= sizeof(struct ofpbuf));
 225
 226     memset(m, 0, mp->elt_size);
 227
 228     /* start of buffer is just after mbuf structure */
 229     m->buf_addr = (char *)m + sizeof(struct ofpbuf);
 230     m->buf_physaddr = rte_mempool_virt2phy(mp, m) +
 231                     sizeof(struct ofpbuf);
 232     m->buf_len = (uint16_t)buf_len;
 233
 234     /* keep some headroom between start of buffer and data */
 235     m->pkt.data = (char*) m->buf_addr + RTE_MIN(RTE_PKTMBUF_HEADROOM, m->buf_len);
 236
 237     /* init some constant fields */
 238     m->type = RTE_MBUF_PKT;
 239     m->pool = mp;
 240     m->pkt.nb_segs = 1;
 241     m->pkt.in_port = 0xff;
 242 }
 243
 244 static void
 245 ovs_rte_pktmbuf_init(struct rte_mempool *mp,
 246                      void *opaque_arg OVS_UNUSED,
 247                      void *_m,
 248                      unsigned i OVS_UNUSED)
 249 {
 250     struct rte_mbuf *m = _m;
 251
 252     __rte_pktmbuf_init(mp, opaque_arg, _m, i);
 253
 254     ofpbuf_init_dpdk((struct ofpbuf *) m, m->buf_len);
 255 }
 256
 257 static struct dpdk_mp *
 258 dpdk_mp_get(int socket_id, int mtu) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 259 {
 260     struct dpdk_mp *dmp = NULL;
 261     char mp_name[RTE_MEMPOOL_NAMESIZE];
 262
 263     LIST_FOR_EACH (dmp, list_node, &dpdk_mp_list) {
 264         if (dmp->socket_id == socket_id && dmp->mtu == mtu) {
 265             dmp->refcount++;
 266             return dmp;
 267         }
 268     }
 269
 270     dmp = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *dmp);
 271     dmp->socket_id = socket_id;
 272     dmp->mtu = mtu;
 273     dmp->refcount = 1;
 274
 275     snprintf(mp_name, RTE_MEMPOOL_NAMESIZE, "ovs_mp_%d", dmp->mtu);
 276     dmp->mp = rte_mempool_create(mp_name, NB_MBUF, MBUF_SIZE(mtu),
 277                                  MP_CACHE_SZ,
 278                                  sizeof(struct rte_pktmbuf_pool_private),
 279                                  rte_pktmbuf_pool_init, NULL,
 280                                  ovs_rte_pktmbuf_init, NULL,
 281                                  socket_id, 0);
 282
 283     if (dmp->mp == NULL) {
 284         return NULL;
 285     }
 286
 287     list_push_back(&dpdk_mp_list, &dmp->list_node);
 288     return dmp;
 289 }
 290
 291 static void
 292 dpdk_mp_put(struct dpdk_mp *dmp)
 293 {
 294
 295     if (!dmp) {
 296         return;
 297     }
 298
 299     dmp->refcount--;
 300     ovs_assert(dmp->refcount >= 0);
 301
 302 #if 0
 303     /* I could not find any API to destroy mp. */
 304     if (dmp->refcount == 0) {
 305         list_delete(dmp->list_node);
 306         /* destroy mp-pool. */
 307     }
 308 #endif
 309 }
 310
 311 static void
 312 check_link_status(struct netdev_dpdk *dev)
 313 {
 314     struct rte_eth_link link;
 315
 316     rte_eth_link_get_nowait(dev->port_id, &link);
 317
 318     if (dev->link.link_status != link.link_status) {
 319         netdev_change_seq_changed(&dev->up);
 320
 321         dev->link_reset_cnt++;
 322         dev->link = link;
 323         if (dev->link.link_status) {
 324             VLOG_DBG_RL(&rl, "Port %d Link Up - speed %u Mbps - %s",
 325                         dev->port_id, (unsigned)dev->link.link_speed,
 326                         (dev->link.link_duplex == ETH_LINK_FULL_DUPLEX) ?
 327                          ("full-duplex") : ("half-duplex"));
 328         } else {
 329             VLOG_DBG_RL(&rl, "Port %d Link Down", dev->port_id);
 330         }
 331     }
 332 }
 333
 334 static void *
 335 dpdk_watchdog(void *dummy OVS_UNUSED)
 336 {
 337     struct netdev_dpdk *dev;
 338
 339     pthread_detach(pthread_self());
 340
 341     for (;;) {
 342         ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 343         LIST_FOR_EACH (dev, list_node, &dpdk_list) {
 344             ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 345             check_link_status(dev);
 346             ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 347         }
 348         ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 349         xsleep(DPDK_PORT_WATCHDOG_INTERVAL);
 350     }
 351
 352     return NULL;
 353 }
 354
 355 static int
 356 dpdk_eth_dev_init(struct netdev_dpdk *dev) OVS_REQUIRES(dpdk_mutex)
 357 {
 358     struct rte_pktmbuf_pool_private *mbp_priv;
 359     struct ether_addr eth_addr;
 360     int diag;
 361     int i;
 362
 363     if (dev->port_id < 0 || dev->port_id >= rte_eth_dev_count()) {
 364         return -ENODEV;
 365     }
 366
 367     diag = rte_eth_dev_configure(dev->port_id, NR_QUEUE, NR_QUEUE,  &port_conf);
 368     if (diag) {
 369         VLOG_ERR("eth dev config error %d",diag);
 370         return diag;
 371     }
 372
 373     for (i = 0; i < NR_QUEUE; i++) {
 374         diag = rte_eth_tx_queue_setup(dev->port_id, i, 64, 0, &tx_conf);
 375         if (diag) {
 376             VLOG_ERR("eth dev tx queue setup error %d",diag);
 377             return diag;
 378         }
 379     }
 380
 381     for (i = 0; i < NR_QUEUE; i++) {
 382         diag = rte_eth_rx_queue_setup(dev->port_id, i, 64, 0, &rx_conf,
 383                                       dev->dpdk_mp->mp);
 384         if (diag) {
 385             VLOG_ERR("eth dev rx queue setup error %d",diag);
 386             return diag;
 387         }
 388     }
 389
 390     diag = rte_eth_dev_start(dev->port_id);
 391     if (diag) {
 392         VLOG_ERR("eth dev start error %d",diag);
 393         return diag;
 394     }
 395
 396     rte_eth_promiscuous_enable(dev->port_id);
 397     rte_eth_allmulticast_enable(dev->port_id);
 398
 399     memset(&eth_addr, 0x0, sizeof(eth_addr));
 400     rte_eth_macaddr_get(dev->port_id, &eth_addr);
 401     VLOG_INFO_RL(&rl, "Port %d: "ETH_ADDR_FMT"",
 402                     dev->port_id, ETH_ADDR_ARGS(eth_addr.addr_bytes));
 403
 404     memcpy(dev->hwaddr, eth_addr.addr_bytes, ETH_ADDR_LEN);
 405     rte_eth_link_get_nowait(dev->port_id, &dev->link);
 406
 407     mbp_priv = rte_mempool_get_priv(dev->dpdk_mp->mp);
 408     dev->buf_size = mbp_priv->mbuf_data_room_size - RTE_PKTMBUF_HEADROOM;
 409
 410     dev->flags = NETDEV_UP | NETDEV_PROMISC;
 411     return 0;
 412 }
 413
 414 static struct netdev_dpdk *
 415 netdev_dpdk_cast(const struct netdev *netdev)
 416 {
 417     return CONTAINER_OF(netdev, struct netdev_dpdk, up);
 418 }
 419
 420 static struct netdev *
 421 netdev_dpdk_alloc(void)
 422 {
 423     struct netdev_dpdk *netdev = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *netdev);
 424     return &netdev->up;
 425 }
 426
 427 static int
 428 netdev_dpdk_construct(struct netdev *netdev_)
 429 {
 430     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 431     unsigned int port_no;
 432     char *cport;
 433     int err;
 434     int i;
 435
 436     if (rte_eal_init_ret) {
 437         return rte_eal_init_ret;
 438     }
 439
 440     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 441     cport = netdev_->name + 4; /* Names always start with "dpdk" */
 442
 443     if (strncmp(netdev_->name, "dpdk", 4)) {
 444         err = ENODEV;
 445         goto unlock_dpdk;
 446     }
 447
 448     port_no = strtol(cport, 0, 0); /* string must be null terminated */
 449
 450     for (i = 0; i < NR_QUEUE; i++) {
 451         rte_spinlock_init(&netdev->tx_q[i].tx_lock);
 452     }
 453
 454     ovs_mutex_init(&netdev->mutex);
 455
 456     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 457     netdev->flags = 0;
 458
 459     netdev->mtu = ETHER_MTU;
 460     netdev->max_packet_len = MTU_TO_MAX_LEN(netdev->mtu);
 461
 462     /* TODO: need to discover device node at run time. */
 463     netdev->socket_id = SOCKET0;
 464     netdev->port_id = port_no;
 465
 466     netdev->dpdk_mp = dpdk_mp_get(netdev->socket_id, netdev->mtu);
 467     if (!netdev->dpdk_mp) {
 468         err = ENOMEM;
 469         goto unlock_dev;
 470     }
 471
 472     err = dpdk_eth_dev_init(netdev);
 473     if (err) {
 474         goto unlock_dev;
 475     }
 476     netdev_->n_rxq = NR_QUEUE;
 477
 478     list_push_back(&dpdk_list, &netdev->list_node);
 479
 480 unlock_dev:
 481     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 482 unlock_dpdk:
 483     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 484     return err;
 485 }
 486
 487 static void
 488 netdev_dpdk_destruct(struct netdev *netdev_)
 489 {
 490     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 491
 492     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 493     rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
 494     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 495
 496     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 497     list_remove(&dev->list_node);
 498     dpdk_mp_put(dev->dpdk_mp);
 499     ovs_mutex_unlock(&dpdk_mutex);
 500
 501     ovs_mutex_destroy(&dev->mutex);
 502 }
 503
 504 static void
 505 netdev_dpdk_dealloc(struct netdev *netdev_)
 506 {
 507     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 508
 509     rte_free(netdev);
 510 }
 511
 512 static int
 513 netdev_dpdk_get_config(const struct netdev *netdev_, struct smap *args)
 514 {
 515     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev_);
 516
 517     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 518
 519     /* TODO: Allow to configure number of queues. */
 520     smap_add_format(args, "configured_rx_queues", "%u", netdev_->n_rxq);
 521     smap_add_format(args, "configured_tx_queues", "%u", netdev_->n_rxq);
 522     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 523
 524     return 0;
 525 }
 526
 527 static struct netdev_rxq *
 528 netdev_dpdk_rxq_alloc(void)
 529 {
 530     struct netdev_rxq_dpdk *rx = dpdk_rte_mzalloc(sizeof *rx);
 531
 532     return &rx->up;
 533 }
 534
 535 static struct netdev_rxq_dpdk *
 536 netdev_rxq_dpdk_cast(const struct netdev_rxq *rx)
 537 {
 538     return CONTAINER_OF(rx, struct netdev_rxq_dpdk, up);
 539 }
 540
 541 static int
 542 netdev_dpdk_rxq_construct(struct netdev_rxq *rxq_)
 543 {
 544     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
 545     struct netdev_dpdk *netdev = netdev_dpdk_cast(rx->up.netdev);
 546
 547     ovs_mutex_lock(&netdev->mutex);
 548     rx->port_id = netdev->port_id;
 549     ovs_mutex_unlock(&netdev->mutex);
 550
 551     return 0;
 552 }
 553
 554 static void
 555 netdev_dpdk_rxq_destruct(struct netdev_rxq *rxq_ OVS_UNUSED)
 556 {
 557 }
 558
 559 static void
 560 netdev_dpdk_rxq_dealloc(struct netdev_rxq *rxq_)
 561 {
 562     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
 563
 564     rte_free(rx);
 565 }
 566
 567 inline static void
 568 dpdk_queue_flush(struct netdev_dpdk *dev, int qid)
 569 {
 570     struct dpdk_tx_queue *txq = &dev->tx_q[qid];
 571     uint32_t nb_tx;
 572
 573     if (txq->count == 0) {
 574         return;
 575     }
 576     rte_spinlock_lock(&txq->tx_lock);
 577     nb_tx = rte_eth_tx_burst(dev->port_id, qid, txq->burst_pkts, txq->count);
 578     if (nb_tx != txq->count) {
 579         /* free buffers if we couldn't transmit packets */
 580         rte_mempool_put_bulk(dev->dpdk_mp->mp,
 581                              (void **) &txq->burst_pkts[nb_tx],
 582                              (txq->count - nb_tx));
 583     }
 584     txq->count = 0;
 585     rte_spinlock_unlock(&txq->tx_lock);
 586 }
 587
 588 static int
 589 netdev_dpdk_rxq_recv(struct netdev_rxq *rxq_, struct ofpbuf **packets, int *c)
 590 {
 591     struct netdev_rxq_dpdk *rx = netdev_rxq_dpdk_cast(rxq_);
 592     struct netdev *netdev = rx->up.netdev;
 593     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 594     int nb_rx;
 595
 596     dpdk_queue_flush(dev, rxq_->queue_id);
 597
 598     nb_rx = rte_eth_rx_burst(rx->port_id, rxq_->queue_id,
 599                              (struct rte_mbuf **) packets, MAX_RX_QUEUE_LEN);
 600     if (!nb_rx) {
 601         return EAGAIN;
 602     }
 603
 604     *c = nb_rx;
 605
 606     return 0;
 607 }
 608
 609 inline static void
 610 dpdk_queue_pkt(struct netdev_dpdk *dev, int qid,
 611                struct rte_mbuf *pkt)
 612 {
 613     struct dpdk_tx_queue *txq = &dev->tx_q[qid];
 614     uint64_t diff_tsc;
 615     uint64_t cur_tsc;
 616     uint32_t nb_tx;
 617
 618     rte_spinlock_lock(&txq->tx_lock);
 619     txq->burst_pkts[txq->count++] = pkt;
 620     if (txq->count == MAX_TX_QUEUE_LEN) {
 621         goto flush;
 622     }
 623     cur_tsc = rte_get_timer_cycles();
 624     if (txq->count == 1) {
 625         txq->tsc = cur_tsc;
 626     }
 627     diff_tsc = cur_tsc - txq->tsc;
 628     if (diff_tsc >= DRAIN_TSC) {
 629         goto flush;
 630     }
 631     rte_spinlock_unlock(&txq->tx_lock);
 632     return;
 633
 634 flush:
 635     nb_tx = rte_eth_tx_burst(dev->port_id, qid, txq->burst_pkts, txq->count);
 636     if (nb_tx != txq->count) {
 637         /* free buffers if we couldn't transmit packets */
 638         rte_mempool_put_bulk(dev->dpdk_mp->mp,
 639                              (void **) &txq->burst_pkts[nb_tx],
 640                              (txq->count - nb_tx));
 641     }
 642     txq->count = 0;
 643     rte_spinlock_unlock(&txq->tx_lock);
 644 }
 645
 646 /* Tx function. Transmit packets indefinitely */
 647 static void
 648 dpdk_do_tx_copy(struct netdev *netdev, char *buf, int size)
 649 {
 650     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 651     struct rte_mbuf *pkt;
 652
 653     pkt = rte_pktmbuf_alloc(dev->dpdk_mp->mp);
 654     if (!pkt) {
 655         ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 656         dev->stats.tx_dropped++;
 657         ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 658         return;
 659     }
 660
 661     /* We have to do a copy for now */
 662     memcpy(pkt->pkt.data, buf, size);
 663
 664     rte_pktmbuf_data_len(pkt) = size;
 665     rte_pktmbuf_pkt_len(pkt) = size;
 666
 667     dpdk_queue_pkt(dev, NON_PMD_THREAD_TX_QUEUE, pkt);
 668     dpdk_queue_flush(dev, NON_PMD_THREAD_TX_QUEUE);
 669 }
 670
 671 static int
 672 netdev_dpdk_send(struct netdev *netdev,
 673                  struct ofpbuf *ofpbuf, bool may_steal)
 674 {
 675     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 676     int ret;
 677
 678     if (ofpbuf_size(ofpbuf) > dev->max_packet_len) {
 679         VLOG_WARN_RL(&rl, "Too big size %d max_packet_len %d",
 680                      (int)ofpbuf_size(ofpbuf) , dev->max_packet_len);
 681
 682         ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 683         dev->stats.tx_dropped++;
 684         ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 685
 686         ret = E2BIG;
 687         goto out;
 688     }
 689
 690     if (!may_steal || ofpbuf->source != OFPBUF_DPDK) {
 691         dpdk_do_tx_copy(netdev, (char *) ofpbuf_data(ofpbuf), ofpbuf_size(ofpbuf));
 692
 693         if (may_steal) {
 694             ofpbuf_delete(ofpbuf);
 695         }
 696     } else {
 697         int qid;
 698
 699         qid = rte_lcore_id() % NR_QUEUE;
 700
 701         dpdk_queue_pkt(dev, qid, (struct rte_mbuf *)ofpbuf);
 702
 703     }
 704     ret = 0;
 705
 706 out:
 707     return ret;
 708 }
 709
 710 static int
 711 netdev_dpdk_set_etheraddr(struct netdev *netdev,
 712                           const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
 713 {
 714     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 715
 716     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 717     if (!eth_addr_equals(dev->hwaddr, mac)) {
 718         memcpy(dev->hwaddr, mac, ETH_ADDR_LEN);
 719         netdev_change_seq_changed(netdev);
 720     }
 721     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 722
 723     return 0;
 724 }
 725
 726 static int
 727 netdev_dpdk_get_etheraddr(const struct netdev *netdev,
 728                           uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
 729 {
 730     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 731
 732     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 733     memcpy(mac, dev->hwaddr, ETH_ADDR_LEN);
 734     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 735
 736     return 0;
 737 }
 738
 739 static int
 740 netdev_dpdk_get_mtu(const struct netdev *netdev, int *mtup)
 741 {
 742     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 743
 744     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 745     *mtup = dev->mtu;
 746     ovs_mutex_unlock(&dev->mutex);
 747
 748     return 0;
 749 }
 750
 751 static int
 752 netdev_dpdk_set_mtu(const struct netdev *netdev, int mtu)
 753 {
 754     struct netdev_dpdk *dev = netdev_dpdk_cast(netdev);
 755     int old_mtu, err;
 756     struct dpdk_mp *old_mp;
 757     struct dpdk_mp *mp;
 758
 759     ovs_mutex_lock(&dpdk_mutex);
 760     ovs_mutex_lock(&dev->mutex);
 761     if (dev->mtu == mtu) {
 762         err = 0;
 763         goto out;
 764     }
 765
 766     mp = dpdk_mp_get(dev->socket_id, dev->mtu);
 767     if (!mp) {
 768         err = ENOMEM;
 769         goto out;
 770     }
 771
 772     rte_eth_dev_stop(dev->port_id);
 773
 774     old_mtu = dev->mtu;
 775     old_mp = dev->dpdk_mp;
 776     dev->dpdk_mp = mp;
 777     dev->mtu = mtu;
 778     dev->max_packet_len = MTU_TO_MAX_LEN(dev->mtu);
 779
 780     err = dpdk_eth_dev_init(dev);
 781     if (err) {
 782
 783         dpdk_mp_put(mp);
 784         dev->mtu = old_mtu;
 785         dev->dpdk_mp = old_mp;
 786         dev->max_packet_len = MTU_TO_MAX_LEN(dev->mtu);
 787         dpdk_eth_dev_init(dev);
 788         goto out;
 789     }
 790
 791     dpdk_mp_put(old_mp);
 792     netdev_change_seq_changed(netdev);
 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 }