ofproto/ofproto-dpif-upcall.c

   1 /* Copyright (c) 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014 Nicira, Inc.
   2  *
   3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   4  * you may not use this file except in compliance with the License.
   5  * You may obtain a copy of the License at:
   6  *
   7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   8  *
   9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  12  * See the License for the specific language governing permissions and
  13  * limitations under the License.  */
  14
  15 #include <config.h>
  16 #include "ofproto-dpif-upcall.h"
  17
  18 #include <errno.h>
  19 #include <stdbool.h>
  20 #include <inttypes.h>
  21
  22 #include "connmgr.h"
  23 #include "coverage.h"
  24 #include "dpif.h"
  25 #include "dynamic-string.h"
  26 #include "fail-open.h"
  27 #include "guarded-list.h"
  28 #include "latch.h"
  29 #include "list.h"
  30 #include "netlink.h"
  31 #include "ofpbuf.h"
  32 #include "ofproto-dpif-ipfix.h"
  33 #include "ofproto-dpif-sflow.h"
  34 #include "ofproto-dpif-xlate.h"
  35 #include "ovs-rcu.h"
  36 #include "packets.h"
  37 #include "poll-loop.h"
  38 #include "seq.h"
  39 #include "unixctl.h"
  40 #include "vlog.h"
  41
  42 #define MAX_QUEUE_LENGTH 512
  43 #define FLOW_MISS_MAX_BATCH 50
  44 #define REVALIDATE_MAX_BATCH 50
  45
  46 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(ofproto_dpif_upcall);
  47
  48 COVERAGE_DEFINE(upcall_queue_overflow);
  49
  50 /* A thread that processes each upcall handed to it by the dispatcher thread,
  51  * forwards the upcall's packet, and possibly sets up a kernel flow as a
  52  * cache. */
  53 struct handler {
  54     struct udpif *udpif;               /* Parent udpif. */
  55     pthread_t thread;                  /* Thread ID. */
  56     char *name;                        /* Thread name. */
  57
  58     struct ovs_mutex mutex;            /* Mutex guarding the following. */
  59
  60     /* Atomic queue of unprocessed upcalls. */
  61     struct list upcalls OVS_GUARDED;
  62     size_t n_upcalls OVS_GUARDED;
  63
  64     bool need_signal;                  /* Only changed by the dispatcher. */
  65
  66     pthread_cond_t wake_cond;          /* Wakes 'thread' while holding
  67                                           'mutex'. */
  68 };
  69
  70 /* A thread that processes each kernel flow handed to it by the flow_dumper
  71  * thread, updates OpenFlow statistics, and updates or removes the kernel flow
  72  * as necessary. */
  73 struct revalidator {
  74     struct udpif *udpif;               /* Parent udpif. */
  75     char *name;                        /* Thread name. */
  76
  77     pthread_t thread;                  /* Thread ID. */
  78     struct hmap ukeys;                 /* Datapath flow keys. */
  79
  80     uint64_t dump_seq;
  81
  82     struct ovs_mutex mutex;            /* Mutex guarding the following. */
  83     pthread_cond_t wake_cond;
  84     struct list udumps OVS_GUARDED;    /* Unprocessed udumps. */
  85     size_t n_udumps OVS_GUARDED;       /* Number of unprocessed udumps. */
  86 };
  87
  88 /* An upcall handler for ofproto_dpif.
  89  *
  90  * udpif has two logically separate pieces:
  91  *
  92  *    - A "dispatcher" thread that reads upcalls from the kernel and dispatches
  93  *      them to one of several "handler" threads (see struct handler).
  94  *
  95  *    - A "flow_dumper" thread that reads the kernel flow table and dispatches
  96  *      flows to one of several "revalidator" threads (see struct
  97  *      revalidator). */
  98 struct udpif {
  99     struct list list_node;             /* In all_udpifs list. */
 100
 101     struct dpif *dpif;                 /* Datapath handle. */
 102     struct dpif_backer *backer;        /* Opaque dpif_backer pointer. */
 103
 104     uint32_t secret;                   /* Random seed for upcall hash. */
 105
 106     pthread_t dispatcher;              /* Dispatcher thread ID. */
 107     pthread_t flow_dumper;             /* Flow dumper thread ID. */
 108
 109     struct handler *handlers;          /* Upcall handlers. */
 110     size_t n_handlers;
 111
 112     struct revalidator *revalidators;  /* Flow revalidators. */
 113     size_t n_revalidators;
 114
 115     uint64_t last_reval_seq;           /* 'reval_seq' at last revalidation. */
 116     struct seq *reval_seq;             /* Incremented to force revalidation. */
 117
 118     struct seq *dump_seq;              /* Increments each dump iteration. */
 119
 120     struct latch exit_latch;           /* Tells child threads to exit. */
 121
 122     long long int dump_duration;       /* Duration of the last flow dump. */
 123
 124     /* Datapath flow statistics. */
 125     unsigned int max_n_flows;
 126     unsigned int avg_n_flows;
 127
 128     /* Following fields are accessed and modified by different threads. */
 129     atomic_uint flow_limit;            /* Datapath flow hard limit. */
 130
 131     /* n_flows_mutex prevents multiple threads updating these concurrently. */
 132     atomic_uint64_t n_flows;           /* Number of flows in the datapath. */
 133     atomic_llong n_flows_timestamp;    /* Last time n_flows was updated. */
 134     struct ovs_mutex n_flows_mutex;
 135 };
 136
 137 enum upcall_type {
 138     BAD_UPCALL,                 /* Some kind of bug somewhere. */
 139     MISS_UPCALL,                /* A flow miss.  */
 140     SFLOW_UPCALL,               /* sFlow sample. */
 141     FLOW_SAMPLE_UPCALL,         /* Per-flow sampling. */
 142     IPFIX_UPCALL                /* Per-bridge sampling. */
 143 };
 144
 145 struct upcall {
 146     struct list list_node;          /* For queuing upcalls. */
 147     struct flow_miss *flow_miss;    /* This upcall's flow_miss. */
 148
 149     /* Raw upcall plus data for keeping track of the memory backing it. */
 150     struct dpif_upcall dpif_upcall; /* As returned by dpif_recv() */
 151     struct ofpbuf upcall_buf;       /* Owns some data in 'dpif_upcall'. */
 152     uint64_t upcall_stub[512 / 8];  /* Buffer to reduce need for malloc(). */
 153 };
 154
 155 /* 'udpif_key's are responsible for tracking the little bit of state udpif
 156  * needs to do flow expiration which can't be pulled directly from the
 157  * datapath.  They are owned, created by, maintained, and destroyed by a single
 158  * revalidator making them easy to efficiently handle with multiple threads. */
 159 struct udpif_key {
 160     struct hmap_node hmap_node;     /* In parent revalidator 'ukeys' map. */
 161
 162     struct nlattr *key;            /* Datapath flow key. */
 163     size_t key_len;                /* Length of 'key'. */
 164
 165     struct dpif_flow_stats stats;  /* Stats at most recent flow dump. */
 166     long long int created;         /* Estimation of creation time. */
 167
 168     bool mark;                     /* Used by mark and sweep GC algorithm. */
 169
 170     struct odputil_keybuf key_buf; /* Memory for 'key'. */
 171 };
 172
 173 /* 'udpif_flow_dump's hold the state associated with one iteration in a flow
 174  * dump operation.  This is created by the flow_dumper thread and handed to the
 175  * appropriate revalidator thread to be processed. */
 176 struct udpif_flow_dump {
 177     struct list list_node;
 178
 179     struct nlattr *key;            /* Datapath flow key. */
 180     size_t key_len;                /* Length of 'key'. */
 181     uint32_t key_hash;             /* Hash of 'key'. */
 182
 183     struct odputil_keybuf mask_buf;
 184     struct nlattr *mask;           /* Datapath mask for 'key'. */
 185     size_t mask_len;               /* Length of 'mask'. */
 186
 187     struct dpif_flow_stats stats;  /* Stats pulled from the datapath. */
 188
 189     bool need_revalidate;          /* Key needs revalidation? */
 190
 191     struct odputil_keybuf key_buf;
 192 };
 193
 194 /* Flow miss batching.
 195  *
 196  * Some dpifs implement operations faster when you hand them off in a batch.
 197  * To allow batching, "struct flow_miss" queues the dpif-related work needed
 198  * for a given flow.  Each "struct flow_miss" corresponds to sending one or
 199  * more packets, plus possibly installing the flow in the dpif. */
 200 struct flow_miss {
 201     struct hmap_node hmap_node;
 202     struct ofproto_dpif *ofproto;
 203
 204     struct flow flow;
 205     const struct nlattr *key;
 206     size_t key_len;
 207     enum dpif_upcall_type upcall_type;
 208     struct dpif_flow_stats stats;
 209     odp_port_t odp_in_port;
 210
 211     uint64_t slow_path_buf[128 / 8];
 212     struct odputil_keybuf mask_buf;
 213
 214     struct xlate_out xout;
 215
 216     bool put;
 217 };
 218
 219 static void upcall_destroy(struct upcall *);
 220
 221 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
 222 static struct list all_udpifs = LIST_INITIALIZER(&all_udpifs);
 223
 224 static void recv_upcalls(struct udpif *);
 225 static void handle_upcalls(struct handler *handler, struct list *upcalls);
 226 static void *udpif_flow_dumper(void *);
 227 static void *udpif_dispatcher(void *);
 228 static void *udpif_upcall_handler(void *);
 229 static void *udpif_revalidator(void *);
 230 static uint64_t udpif_get_n_flows(struct udpif *);
 231 static void revalidate_udumps(struct revalidator *, struct list *udumps);
 232 static void revalidator_sweep(struct revalidator *);
 233 static void revalidator_purge(struct revalidator *);
 234 static void upcall_unixctl_show(struct unixctl_conn *conn, int argc,
 235                                 const char *argv[], void *aux);
 236 static void upcall_unixctl_disable_megaflows(struct unixctl_conn *, int argc,
 237                                              const char *argv[], void *aux);
 238 static void upcall_unixctl_enable_megaflows(struct unixctl_conn *, int argc,
 239                                             const char *argv[], void *aux);
 240 static void upcall_unixctl_set_flow_limit(struct unixctl_conn *conn, int argc,
 241                                             const char *argv[], void *aux);
 242 static void ukey_delete(struct revalidator *, struct udpif_key *);
 243
 244 static atomic_bool enable_megaflows = ATOMIC_VAR_INIT(true);
 245
 246 struct udpif *
 247 udpif_create(struct dpif_backer *backer, struct dpif *dpif)
 248 {
 249     static struct ovsthread_once once = OVSTHREAD_ONCE_INITIALIZER;
 250     struct udpif *udpif = xzalloc(sizeof *udpif);
 251
 252     if (ovsthread_once_start(&once)) {
 253         unixctl_command_register("upcall/show", "", 0, 0, upcall_unixctl_show,
 254                                  NULL);
 255         unixctl_command_register("upcall/disable-megaflows", "", 0, 0,
 256                                  upcall_unixctl_disable_megaflows, NULL);
 257         unixctl_command_register("upcall/enable-megaflows", "", 0, 0,
 258                                  upcall_unixctl_enable_megaflows, NULL);
 259         unixctl_command_register("upcall/set-flow-limit", "", 1, 1,
 260                                  upcall_unixctl_set_flow_limit, NULL);
 261         ovsthread_once_done(&once);
 262     }
 263
 264     udpif->dpif = dpif;
 265     udpif->backer = backer;
 266     atomic_init(&udpif->flow_limit, MIN(ofproto_flow_limit, 10000));
 267     udpif->secret = random_uint32();
 268     udpif->reval_seq = seq_create();
 269     udpif->dump_seq = seq_create();
 270     latch_init(&udpif->exit_latch);
 271     list_push_back(&all_udpifs, &udpif->list_node);
 272     atomic_init(&udpif->n_flows, 0);
 273     atomic_init(&udpif->n_flows_timestamp, LLONG_MIN);
 274     ovs_mutex_init(&udpif->n_flows_mutex);
 275
 276     return udpif;
 277 }
 278
 279 void
 280 udpif_destroy(struct udpif *udpif)
 281 {
 282     udpif_set_threads(udpif, 0, 0);
 283     udpif_flush(udpif);
 284
 285     list_remove(&udpif->list_node);
 286     latch_destroy(&udpif->exit_latch);
 287     seq_destroy(udpif->reval_seq);
 288     seq_destroy(udpif->dump_seq);
 289     ovs_mutex_destroy(&udpif->n_flows_mutex);
 290     free(udpif);
 291 }
 292
 293 /* Tells 'udpif' how many threads it should use to handle upcalls.  Disables
 294  * all threads if 'n_handlers' and 'n_revalidators' is zero.  'udpif''s
 295  * datapath handle must have packet reception enabled before starting threads.
 296  */
 297 void
 298 udpif_set_threads(struct udpif *udpif, size_t n_handlers,
 299                   size_t n_revalidators)
 300 {
 301     ovsrcu_quiesce_start();
 302
 303     /* Stop the old threads (if any). */
 304     if (udpif->handlers &&
 305         (udpif->n_handlers != n_handlers
 306          || udpif->n_revalidators != n_revalidators)) {
 307         size_t i;
 308
 309         latch_set(&udpif->exit_latch);
 310
 311         for (i = 0; i < udpif->n_handlers; i++) {
 312             struct handler *handler = &udpif->handlers[i];
 313
 314             ovs_mutex_lock(&handler->mutex);
 315             xpthread_cond_signal(&handler->wake_cond);
 316             ovs_mutex_unlock(&handler->mutex);
 317             xpthread_join(handler->thread, NULL);
 318         }
 319
 320         for (i = 0; i < udpif->n_revalidators; i++) {
 321             struct revalidator *revalidator = &udpif->revalidators[i];
 322
 323             ovs_mutex_lock(&revalidator->mutex);
 324             xpthread_cond_signal(&revalidator->wake_cond);
 325             ovs_mutex_unlock(&revalidator->mutex);
 326             xpthread_join(revalidator->thread, NULL);
 327         }
 328
 329         xpthread_join(udpif->flow_dumper, NULL);
 330         xpthread_join(udpif->dispatcher, NULL);
 331
 332         for (i = 0; i < udpif->n_revalidators; i++) {
 333             struct revalidator *revalidator = &udpif->revalidators[i];
 334             struct udpif_flow_dump *udump, *next_udump;
 335
 336             LIST_FOR_EACH_SAFE (udump, next_udump, list_node,
 337                                 &revalidator->udumps) {
 338                 list_remove(&udump->list_node);
 339                 free(udump);
 340             }
 341
 342             /* Delete ukeys, and delete all flows from the datapath to prevent
 343              * double-counting stats. */
 344             revalidator_purge(revalidator);
 345             hmap_destroy(&revalidator->ukeys);
 346             ovs_mutex_destroy(&revalidator->mutex);
 347
 348             free(revalidator->name);
 349         }
 350
 351         for (i = 0; i < udpif->n_handlers; i++) {
 352             struct handler *handler = &udpif->handlers[i];
 353             struct upcall *miss, *next;
 354
 355             LIST_FOR_EACH_SAFE (miss, next, list_node, &handler->upcalls) {
 356                 list_remove(&miss->list_node);
 357                 upcall_destroy(miss);
 358             }
 359             ovs_mutex_destroy(&handler->mutex);
 360
 361             xpthread_cond_destroy(&handler->wake_cond);
 362             free(handler->name);
 363         }
 364         latch_poll(&udpif->exit_latch);
 365
 366         free(udpif->revalidators);
 367         udpif->revalidators = NULL;
 368         udpif->n_revalidators = 0;
 369
 370         free(udpif->handlers);
 371         udpif->handlers = NULL;
 372         udpif->n_handlers = 0;
 373     }
 374
 375     /* Start new threads (if necessary). */
 376     if (!udpif->handlers && n_handlers) {
 377         size_t i;
 378
 379         udpif->n_handlers = n_handlers;
 380         udpif->n_revalidators = n_revalidators;
 381
 382         udpif->handlers = xzalloc(udpif->n_handlers * sizeof *udpif->handlers);
 383         for (i = 0; i < udpif->n_handlers; i++) {
 384             struct handler *handler = &udpif->handlers[i];
 385
 386             handler->udpif = udpif;
 387             list_init(&handler->upcalls);
 388             handler->need_signal = false;
 389             xpthread_cond_init(&handler->wake_cond, NULL);
 390             ovs_mutex_init(&handler->mutex);
 391             xpthread_create(&handler->thread, NULL, udpif_upcall_handler,
 392                             handler);
 393         }
 394
 395         udpif->revalidators = xzalloc(udpif->n_revalidators
 396                                       * sizeof *udpif->revalidators);
 397         for (i = 0; i < udpif->n_revalidators; i++) {
 398             struct revalidator *revalidator = &udpif->revalidators[i];
 399
 400             revalidator->udpif = udpif;
 401             list_init(&revalidator->udumps);
 402             hmap_init(&revalidator->ukeys);
 403             ovs_mutex_init(&revalidator->mutex);
 404             xpthread_cond_init(&revalidator->wake_cond, NULL);
 405             xpthread_create(&revalidator->thread, NULL, udpif_revalidator,
 406                             revalidator);
 407         }
 408         xpthread_create(&udpif->dispatcher, NULL, udpif_dispatcher, udpif);
 409         xpthread_create(&udpif->flow_dumper, NULL, udpif_flow_dumper, udpif);
 410     }
 411
 412     ovsrcu_quiesce_end();
 413 }
 414
 415 /* Waits for all ongoing upcall translations to complete.  This ensures that
 416  * there are no transient references to any removed ofprotos (or other
 417  * objects).  In particular, this should be called after an ofproto is removed
 418  * (e.g. via xlate_remove_ofproto()) but before it is destroyed. */
 419 void
 420 udpif_synchronize(struct udpif *udpif)
 421 {
 422     /* This is stronger than necessary.  It would be sufficient to ensure
 423      * (somehow) that each handler and revalidator thread had passed through
 424      * its main loop once. */
 425     size_t n_handlers = udpif->n_handlers;
 426     size_t n_revalidators = udpif->n_revalidators;
 427     udpif_set_threads(udpif, 0, 0);
 428     udpif_set_threads(udpif, n_handlers, n_revalidators);
 429 }
 430
 431 /* Notifies 'udpif' that something changed which may render previous
 432  * xlate_actions() results invalid. */
 433 void
 434 udpif_revalidate(struct udpif *udpif)
 435 {
 436     seq_change(udpif->reval_seq);
 437 }
 438
 439 /* Returns a seq which increments every time 'udpif' pulls stats from the
 440  * datapath.  Callers can use this to get a sense of when might be a good time
 441  * to do periodic work which relies on relatively up to date statistics. */
 442 struct seq *
 443 udpif_dump_seq(struct udpif *udpif)
 444 {
 445     return udpif->dump_seq;
 446 }
 447
 448 void
 449 udpif_get_memory_usage(struct udpif *udpif, struct simap *usage)
 450 {
 451     size_t i;
 452
 453     simap_increase(usage, "dispatchers", 1);
 454     simap_increase(usage, "flow_dumpers", 1);
 455
 456     simap_increase(usage, "handlers", udpif->n_handlers);
 457     for (i = 0; i < udpif->n_handlers; i++) {
 458         struct handler *handler = &udpif->handlers[i];
 459         ovs_mutex_lock(&handler->mutex);
 460         simap_increase(usage, "handler upcalls",  handler->n_upcalls);
 461         ovs_mutex_unlock(&handler->mutex);
 462     }
 463
 464     simap_increase(usage, "revalidators", udpif->n_revalidators);
 465     for (i = 0; i < udpif->n_revalidators; i++) {
 466         struct revalidator *revalidator = &udpif->revalidators[i];
 467         ovs_mutex_lock(&revalidator->mutex);
 468         simap_increase(usage, "revalidator dumps", revalidator->n_udumps);
 469
 470         /* XXX: This isn't technically thread safe because the revalidator
 471          * ukeys maps isn't protected by a mutex since it's per thread. */
 472         simap_increase(usage, "revalidator keys",
 473                        hmap_count(&revalidator->ukeys));
 474         ovs_mutex_unlock(&revalidator->mutex);
 475     }
 476 }
 477
 478 /* Remove flows from a single datapath. */
 479 void
 480 udpif_flush(struct udpif *udpif)
 481 {
 482     size_t n_handlers, n_revalidators;
 483
 484     n_handlers = udpif->n_handlers;
 485     n_revalidators = udpif->n_revalidators;
 486
 487     udpif_set_threads(udpif, 0, 0);
 488     dpif_flow_flush(udpif->dpif);
 489     udpif_set_threads(udpif, n_handlers, n_revalidators);
 490 }
 491
 492 /* Removes all flows from all datapaths. */
 493 static void
 494 udpif_flush_all_datapaths(void)
 495 {
 496     struct udpif *udpif;
 497
 498     LIST_FOR_EACH (udpif, list_node, &all_udpifs) {
 499         udpif_flush(udpif);
 500     }
 501 }
 502
 503 \f
 504 /* Destroys and deallocates 'upcall'. */
 505 static void
 506 upcall_destroy(struct upcall *upcall)
 507 {
 508     if (upcall) {
 509         ofpbuf_uninit(&upcall->dpif_upcall.packet);
 510         ofpbuf_uninit(&upcall->upcall_buf);
 511         free(upcall);
 512     }
 513 }
 514
 515 static uint64_t
 516 udpif_get_n_flows(struct udpif *udpif)
 517 {
 518     long long int time, now;
 519     uint64_t flow_count;
 520
 521     now = time_msec();
 522     atomic_read(&udpif->n_flows_timestamp, &time);
 523     if (time < now - 100 && !ovs_mutex_trylock(&udpif->n_flows_mutex)) {
 524         struct dpif_dp_stats stats;
 525
 526         atomic_store(&udpif->n_flows_timestamp, now);
 527         dpif_get_dp_stats(udpif->dpif, &stats);
 528         flow_count = stats.n_flows;
 529         atomic_store(&udpif->n_flows, flow_count);
 530         ovs_mutex_unlock(&udpif->n_flows_mutex);
 531     } else {
 532         atomic_read(&udpif->n_flows, &flow_count);
 533     }
 534     return flow_count;
 535 }
 536
 537 /* The dispatcher thread is responsible for receiving upcalls from the kernel,
 538  * assigning them to a upcall_handler thread. */
 539 static void *
 540 udpif_dispatcher(void *arg)
 541 {
 542     struct udpif *udpif = arg;
 543
 544     set_subprogram_name("dispatcher");
 545     while (!latch_is_set(&udpif->exit_latch)) {
 546         recv_upcalls(udpif);
 547         dpif_recv_wait(udpif->dpif);
 548         latch_wait(&udpif->exit_latch);
 549         poll_block();
 550     }
 551
 552     return NULL;
 553 }
 554
 555 static void *
 556 udpif_flow_dumper(void *arg)
 557 {
 558     struct udpif *udpif = arg;
 559
 560     set_subprogram_name("flow_dumper");
 561     while (!latch_is_set(&udpif->exit_latch)) {
 562         const struct dpif_flow_stats *stats;
 563         long long int start_time, duration;
 564         const struct nlattr *key, *mask;
 565         struct dpif_flow_dump dump;
 566         size_t key_len, mask_len;
 567         unsigned int flow_limit;
 568         bool need_revalidate;
 569         uint64_t reval_seq;
 570         size_t n_flows, i;
 571         int error;
 572         void *state = NULL;
 573
 574         reval_seq = seq_read(udpif->reval_seq);
 575         need_revalidate = udpif->last_reval_seq != reval_seq;
 576         udpif->last_reval_seq = reval_seq;
 577
 578         n_flows = udpif_get_n_flows(udpif);
 579         udpif->max_n_flows = MAX(n_flows, udpif->max_n_flows);
 580         udpif->avg_n_flows = (udpif->avg_n_flows + n_flows) / 2;
 581
 582         start_time = time_msec();
 583         error = dpif_flow_dump_start(&dump, udpif->dpif);
 584         if (error) {
 585             VLOG_INFO("Failed to start flow dump (%s)", ovs_strerror(error));
 586             goto skip;
 587         }
 588         dpif_flow_dump_state_init(udpif->dpif, &state);
 589         while (dpif_flow_dump_next(&dump, state, &key, &key_len,
 590                                    &mask, &mask_len, NULL, NULL, &stats)
 591                && !latch_is_set(&udpif->exit_latch)) {
 592             struct udpif_flow_dump *udump = xmalloc(sizeof *udump);
 593             struct revalidator *revalidator;
 594
 595             udump->key_hash = hash_bytes(key, key_len, udpif->secret);
 596             memcpy(&udump->key_buf, key, key_len);
 597             udump->key = (struct nlattr *) &udump->key_buf;
 598             udump->key_len = key_len;
 599
 600             memcpy(&udump->mask_buf, mask, mask_len);
 601             udump->mask = (struct nlattr *) &udump->mask_buf;
 602             udump->mask_len = mask_len;
 603
 604             udump->stats = *stats;
 605             udump->need_revalidate = need_revalidate;
 606
 607             revalidator = &udpif->revalidators[udump->key_hash
 608                 % udpif->n_revalidators];
 609
 610             ovs_mutex_lock(&revalidator->mutex);
 611             while (revalidator->n_udumps >= REVALIDATE_MAX_BATCH * 3
 612                    && !latch_is_set(&udpif->exit_latch)) {
 613                 ovs_mutex_cond_wait(&revalidator->wake_cond,
 614                                     &revalidator->mutex);
 615             }
 616             list_push_back(&revalidator->udumps, &udump->list_node);
 617             revalidator->n_udumps++;
 618             xpthread_cond_signal(&revalidator->wake_cond);
 619             ovs_mutex_unlock(&revalidator->mutex);
 620         }
 621         dpif_flow_dump_state_uninit(udpif->dpif, state);
 622         dpif_flow_dump_done(&dump);
 623
 624         /* Let all the revalidators finish and garbage collect. */
 625         seq_change(udpif->dump_seq);
 626         for (i = 0; i < udpif->n_revalidators; i++) {
 627             struct revalidator *revalidator = &udpif->revalidators[i];
 628             ovs_mutex_lock(&revalidator->mutex);
 629             xpthread_cond_signal(&revalidator->wake_cond);
 630             ovs_mutex_unlock(&revalidator->mutex);
 631         }
 632
 633         for (i = 0; i < udpif->n_revalidators; i++) {
 634             struct revalidator *revalidator = &udpif->revalidators[i];
 635
 636             ovs_mutex_lock(&revalidator->mutex);
 637             while (revalidator->dump_seq != seq_read(udpif->dump_seq)
 638                    && !latch_is_set(&udpif->exit_latch)) {
 639                 ovs_mutex_cond_wait(&revalidator->wake_cond,
 640                                     &revalidator->mutex);
 641             }
 642             ovs_mutex_unlock(&revalidator->mutex);
 643         }
 644
 645         duration = MAX(time_msec() - start_time, 1);
 646         udpif->dump_duration = duration;
 647         atomic_read(&udpif->flow_limit, &flow_limit);
 648         if (duration > 2000) {
 649             flow_limit /= duration / 1000;
 650         } else if (duration > 1300) {
 651             flow_limit = flow_limit * 3 / 4;
 652         } else if (duration < 1000 && n_flows > 2000
 653                    && flow_limit < n_flows * 1000 / duration) {
 654             flow_limit += 1000;
 655         }
 656         flow_limit = MIN(ofproto_flow_limit, MAX(flow_limit, 1000));
 657         atomic_store(&udpif->flow_limit, flow_limit);
 658
 659         if (duration > 2000) {
 660             VLOG_INFO("Spent an unreasonably long %lldms dumping flows",
 661                       duration);
 662         }
 663
 664 skip:
 665         poll_timer_wait_until(start_time + MIN(ofproto_max_idle, 500));
 666         seq_wait(udpif->reval_seq, udpif->last_reval_seq);
 667         latch_wait(&udpif->exit_latch);
 668         poll_block();
 669     }
 670
 671     return NULL;
 672 }
 673
 674 /* The miss handler thread is responsible for processing miss upcalls retrieved
 675  * by the dispatcher thread.  Once finished it passes the processed miss
 676  * upcalls to ofproto-dpif where they're installed in the datapath. */
 677 static void *
 678 udpif_upcall_handler(void *arg)
 679 {
 680     struct handler *handler = arg;
 681
 682     handler->name = xasprintf("handler_%u", ovsthread_id_self());
 683     set_subprogram_name("%s", handler->name);
 684
 685     while (!latch_is_set(&handler->udpif->exit_latch)) {
 686         struct list misses = LIST_INITIALIZER(&misses);
 687         size_t i;
 688
 689         ovs_mutex_lock(&handler->mutex);
 690         if (!handler->n_upcalls) {
 691             ovs_mutex_cond_wait(&handler->wake_cond, &handler->mutex);
 692         }
 693
 694         for (i = 0; i < FLOW_MISS_MAX_BATCH; i++) {
 695             if (handler->n_upcalls) {
 696                 handler->n_upcalls--;
 697                 list_push_back(&misses, list_pop_front(&handler->upcalls));
 698             } else {
 699                 break;
 700             }
 701         }
 702         ovs_mutex_unlock(&handler->mutex);
 703
 704         handle_upcalls(handler, &misses);
 705
 706         coverage_clear();
 707     }
 708
 709     return NULL;
 710 }
 711
 712 static void *
 713 udpif_revalidator(void *arg)
 714 {
 715     struct revalidator *revalidator = arg;
 716
 717     revalidator->name = xasprintf("revalidator_%u", ovsthread_id_self());
 718     set_subprogram_name("%s", revalidator->name);
 719     for (;;) {
 720         struct list udumps = LIST_INITIALIZER(&udumps);
 721         struct udpif *udpif = revalidator->udpif;
 722         size_t i;
 723
 724         ovs_mutex_lock(&revalidator->mutex);
 725         if (latch_is_set(&udpif->exit_latch)) {
 726             ovs_mutex_unlock(&revalidator->mutex);
 727             return NULL;
 728         }
 729
 730         if (!revalidator->n_udumps) {
 731             if (revalidator->dump_seq != seq_read(udpif->dump_seq)) {
 732                 revalidator->dump_seq = seq_read(udpif->dump_seq);
 733                 revalidator_sweep(revalidator);
 734             } else {
 735                 ovs_mutex_cond_wait(&revalidator->wake_cond,
 736                                     &revalidator->mutex);
 737             }
 738         }
 739
 740         for (i = 0; i < REVALIDATE_MAX_BATCH && revalidator->n_udumps; i++) {
 741             list_push_back(&udumps, list_pop_front(&revalidator->udumps));
 742             revalidator->n_udumps--;
 743         }
 744
 745         /* Wake up the flow dumper. */
 746         xpthread_cond_signal(&revalidator->wake_cond);
 747         ovs_mutex_unlock(&revalidator->mutex);
 748
 749         if (!list_is_empty(&udumps)) {
 750             revalidate_udumps(revalidator, &udumps);
 751         }
 752     }
 753
 754     return NULL;
 755 }
 756 \f
 757 static enum upcall_type
 758 classify_upcall(const struct upcall *upcall)
 759 {
 760     const struct dpif_upcall *dpif_upcall = &upcall->dpif_upcall;
 761     union user_action_cookie cookie;
 762     size_t userdata_len;
 763
 764     /* First look at the upcall type. */
 765     switch (dpif_upcall->type) {
 766     case DPIF_UC_ACTION:
 767         break;
 768
 769     case DPIF_UC_MISS:
 770         return MISS_UPCALL;
 771
 772     case DPIF_N_UC_TYPES:
 773     default:
 774         VLOG_WARN_RL(&rl, "upcall has unexpected type %"PRIu32,
 775                      dpif_upcall->type);
 776         return BAD_UPCALL;
 777     }
 778
 779     /* "action" upcalls need a closer look. */
 780     if (!dpif_upcall->userdata) {
 781         VLOG_WARN_RL(&rl, "action upcall missing cookie");
 782         return BAD_UPCALL;
 783     }
 784     userdata_len = nl_attr_get_size(dpif_upcall->userdata);
 785     if (userdata_len < sizeof cookie.type
 786         || userdata_len > sizeof cookie) {
 787         VLOG_WARN_RL(&rl, "action upcall cookie has unexpected size %"PRIuSIZE,
 788                      userdata_len);
 789         return BAD_UPCALL;
 790     }
 791     memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
 792     memcpy(&cookie, nl_attr_get(dpif_upcall->userdata), userdata_len);
 793     if (userdata_len == MAX(8, sizeof cookie.sflow)
 794         && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_SFLOW) {
 795         return SFLOW_UPCALL;
 796     } else if (userdata_len == MAX(8, sizeof cookie.slow_path)
 797                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_SLOW_PATH) {
 798         return MISS_UPCALL;
 799     } else if (userdata_len == MAX(8, sizeof cookie.flow_sample)
 800                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_FLOW_SAMPLE) {
 801         return FLOW_SAMPLE_UPCALL;
 802     } else if (userdata_len == MAX(8, sizeof cookie.ipfix)
 803                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_IPFIX) {
 804         return IPFIX_UPCALL;
 805     } else {
 806         VLOG_WARN_RL(&rl, "invalid user cookie of type %"PRIu16
 807                      " and size %"PRIuSIZE, cookie.type, userdata_len);
 808         return BAD_UPCALL;
 809     }
 810 }
 811
 812 static void
 813 recv_upcalls(struct udpif *udpif)
 814 {
 815     int n;
 816
 817     for (;;) {
 818         uint32_t hash = udpif->secret;
 819         struct handler *handler;
 820         struct upcall *upcall;
 821         size_t n_bytes, left;
 822         struct nlattr *nla;
 823         int error;
 824
 825         upcall = xmalloc(sizeof *upcall);
 826         ofpbuf_use_stub(&upcall->upcall_buf, upcall->upcall_stub,
 827                         sizeof upcall->upcall_stub);
 828         error = dpif_recv(udpif->dpif, &upcall->dpif_upcall,
 829                           &upcall->upcall_buf);
 830         if (error) {
 831             /* upcall_destroy() can only be called on successfully received
 832              * upcalls. */
 833             ofpbuf_uninit(&upcall->upcall_buf);
 834             free(upcall);
 835             break;
 836         }
 837
 838         n_bytes = 0;
 839         NL_ATTR_FOR_EACH (nla, left, upcall->dpif_upcall.key,
 840                           upcall->dpif_upcall.key_len) {
 841             enum ovs_key_attr type = nl_attr_type(nla);
 842             if (type == OVS_KEY_ATTR_IN_PORT
 843                 || type == OVS_KEY_ATTR_TCP
 844                 || type == OVS_KEY_ATTR_UDP) {
 845                 if (nl_attr_get_size(nla) == 4) {
 846                     hash = mhash_add(hash, nl_attr_get_u32(nla));
 847                     n_bytes += 4;
 848                 } else {
 849                     VLOG_WARN_RL(&rl,
 850                                  "Netlink attribute with incorrect size.");
 851                 }
 852             }
 853         }
 854         hash =  mhash_finish(hash, n_bytes);
 855
 856         handler = &udpif->handlers[hash % udpif->n_handlers];
 857
 858         ovs_mutex_lock(&handler->mutex);
 859         if (handler->n_upcalls < MAX_QUEUE_LENGTH) {
 860             list_push_back(&handler->upcalls, &upcall->list_node);
 861             if (handler->n_upcalls == 0) {
 862                 handler->need_signal = true;
 863             }
 864             handler->n_upcalls++;
 865             if (handler->need_signal &&
 866                 handler->n_upcalls >= FLOW_MISS_MAX_BATCH) {
 867                 handler->need_signal = false;
 868                 xpthread_cond_signal(&handler->wake_cond);
 869             }
 870             ovs_mutex_unlock(&handler->mutex);
 871             if (!VLOG_DROP_DBG(&rl)) {
 872                 struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
 873
 874                 odp_flow_key_format(upcall->dpif_upcall.key,
 875                                     upcall->dpif_upcall.key_len,
 876                                     &ds);
 877                 VLOG_DBG("dispatcher: enqueue (%s)", ds_cstr(&ds));
 878                 ds_destroy(&ds);
 879             }
 880         } else {
 881             ovs_mutex_unlock(&handler->mutex);
 882             COVERAGE_INC(upcall_queue_overflow);
 883             upcall_destroy(upcall);
 884         }
 885     }
 886
 887     for (n = 0; n < udpif->n_handlers; ++n) {
 888         struct handler *handler = &udpif->handlers[n];
 889
 890         if (handler->need_signal) {
 891             handler->need_signal = false;
 892             ovs_mutex_lock(&handler->mutex);
 893             xpthread_cond_signal(&handler->wake_cond);
 894             ovs_mutex_unlock(&handler->mutex);
 895         }
 896     }
 897 }
 898
 899 /* Calculates slow path actions for 'xout'.  'buf' must statically be
 900  * initialized with at least 128 bytes of space. */
 901 static void
 902 compose_slow_path(struct udpif *udpif, struct xlate_out *xout,
 903                   odp_port_t odp_in_port, struct ofpbuf *buf)
 904 {
 905     union user_action_cookie cookie;
 906     odp_port_t port;
 907     uint32_t pid;
 908
 909     cookie.type = USER_ACTION_COOKIE_SLOW_PATH;
 910     cookie.slow_path.unused = 0;
 911     cookie.slow_path.reason = xout->slow;
 912
 913     port = xout->slow & (SLOW_CFM | SLOW_BFD | SLOW_LACP | SLOW_STP)
 914         ? ODPP_NONE
 915         : odp_in_port;
 916     pid = dpif_port_get_pid(udpif->dpif, port);
 917     odp_put_userspace_action(pid, &cookie, sizeof cookie.slow_path, buf);
 918 }
 919
 920 static struct flow_miss *
 921 flow_miss_find(struct hmap *todo, const struct ofproto_dpif *ofproto,
 922                const struct flow *flow, uint32_t hash)
 923 {
 924     struct flow_miss *miss;
 925
 926     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (miss, hmap_node, hash, todo) {
 927         if (miss->ofproto == ofproto && flow_equal(&miss->flow, flow)) {
 928             return miss;
 929         }
 930     }
 931
 932     return NULL;
 933 }
 934
 935 static void
 936 handle_upcalls(struct handler *handler, struct list *upcalls)
 937 {
 938     struct hmap misses = HMAP_INITIALIZER(&misses);
 939     struct udpif *udpif = handler->udpif;
 940
 941     struct flow_miss miss_buf[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
 942     struct dpif_op *opsp[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
 943     struct dpif_op ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
 944     struct flow_miss *miss, *next_miss;
 945     struct upcall *upcall, *next;
 946     size_t n_misses, n_ops, i;
 947     unsigned int flow_limit;
 948     bool fail_open, may_put;
 949     enum upcall_type type;
 950
 951     atomic_read(&udpif->flow_limit, &flow_limit);
 952     may_put = udpif_get_n_flows(udpif) < flow_limit;
 953
 954     /* Extract the flow from each upcall.  Construct in 'misses' a hash table
 955      * that maps each unique flow to a 'struct flow_miss'.
 956      *
 957      * Most commonly there is a single packet per flow_miss, but there are
 958      * several reasons why there might be more than one, e.g.:
 959      *
 960      *   - The dpif packet interface does not support TSO (or UFO, etc.), so a
 961      *     large packet sent to userspace is split into a sequence of smaller
 962      *     ones.
 963      *
 964      *   - A stream of quickly arriving packets in an established "slow-pathed"
 965      *     flow.
 966      *
 967      *   - Rarely, a stream of quickly arriving packets in a flow not yet
 968      *     established.  (This is rare because most protocols do not send
 969      *     multiple back-to-back packets before receiving a reply from the
 970      *     other end of the connection, which gives OVS a chance to set up a
 971      *     datapath flow.)
 972      */
 973     n_misses = 0;
 974     LIST_FOR_EACH_SAFE (upcall, next, list_node, upcalls) {
 975         struct dpif_upcall *dupcall = &upcall->dpif_upcall;
 976         struct flow_miss *miss = &miss_buf[n_misses];
 977         struct ofpbuf *packet = &dupcall->packet;
 978         struct flow_miss *existing_miss;
 979         struct ofproto_dpif *ofproto;
 980         struct dpif_sflow *sflow;
 981         struct dpif_ipfix *ipfix;
 982         odp_port_t odp_in_port;
 983         struct flow flow;
 984         int error;
 985
 986         error = xlate_receive(udpif->backer, packet, dupcall->key,
 987                               dupcall->key_len, &flow,
 988                               &ofproto, &ipfix, &sflow, NULL, &odp_in_port);
 989         if (error) {
 990             if (error == ENODEV) {
 991                 /* Received packet on datapath port for which we couldn't
 992                  * associate an ofproto.  This can happen if a port is removed
 993                  * while traffic is being received.  Print a rate-limited
 994                  * message in case it happens frequently.  Install a drop flow
 995                  * so that future packets of the flow are inexpensively dropped
 996                  * in the kernel. */
 997                 VLOG_INFO_RL(&rl, "received packet on unassociated datapath "
 998                              "port %"PRIu32, odp_in_port);
 999                 dpif_flow_put(udpif->dpif, DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY,
1000                               dupcall->key, dupcall->key_len, NULL, 0, NULL, 0,
1001                               NULL);
1002             }
1003             list_remove(&upcall->list_node);
1004             upcall_destroy(upcall);
1005             continue;
1006         }
1007
1008         type = classify_upcall(upcall);
1009         if (type == MISS_UPCALL) {
1010             uint32_t hash;
1011             struct pkt_metadata md = PKT_METADATA_INITIALIZER_FLOW(&flow);
1012
1013             flow_extract(packet, &md, &miss->flow);
1014             hash = flow_hash(&miss->flow, 0);
1015             existing_miss = flow_miss_find(&misses, ofproto, &miss->flow,
1016                                            hash);
1017             if (!existing_miss) {
1018                 hmap_insert(&misses, &miss->hmap_node, hash);
1019                 miss->ofproto = ofproto;
1020                 miss->key = dupcall->key;
1021                 miss->key_len = dupcall->key_len;
1022                 miss->upcall_type = dupcall->type;
1023                 miss->stats.n_packets = 0;
1024                 miss->stats.n_bytes = 0;
1025                 miss->stats.used = time_msec();
1026                 miss->stats.tcp_flags = 0;
1027                 miss->odp_in_port = odp_in_port;
1028                 miss->put = false;
1029
1030                 n_misses++;
1031             } else {
1032                 miss = existing_miss;
1033             }
1034             miss->stats.tcp_flags |= ntohs(miss->flow.tcp_flags);
1035             miss->stats.n_bytes += packet->size;
1036             miss->stats.n_packets++;
1037
1038             upcall->flow_miss = miss;
1039             continue;
1040         }
1041
1042         switch (type) {
1043         case SFLOW_UPCALL:
1044             if (sflow) {
1045                 union user_action_cookie cookie;
1046
1047                 memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
1048                 memcpy(&cookie, nl_attr_get(dupcall->userdata),
1049                        sizeof cookie.sflow);
1050                 dpif_sflow_received(sflow, packet, &flow, odp_in_port,
1051                                     &cookie);
1052             }
1053             break;
1054         case IPFIX_UPCALL:
1055             if (ipfix) {
1056                 dpif_ipfix_bridge_sample(ipfix, packet, &flow);
1057             }
1058             break;
1059         case FLOW_SAMPLE_UPCALL:
1060             if (ipfix) {
1061                 union user_action_cookie cookie;
1062
1063                 memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
1064                 memcpy(&cookie, nl_attr_get(dupcall->userdata),
1065                        sizeof cookie.flow_sample);
1066
1067                 /* The flow reflects exactly the contents of the packet.
1068                  * Sample the packet using it. */
1069                 dpif_ipfix_flow_sample(ipfix, packet, &flow,
1070                                        cookie.flow_sample.collector_set_id,
1071                                        cookie.flow_sample.probability,
1072                                        cookie.flow_sample.obs_domain_id,
1073                                        cookie.flow_sample.obs_point_id);
1074             }
1075             break;
1076         case BAD_UPCALL:
1077             break;
1078         case MISS_UPCALL:
1079             OVS_NOT_REACHED();
1080         }
1081
1082         dpif_ipfix_unref(ipfix);
1083         dpif_sflow_unref(sflow);
1084
1085         list_remove(&upcall->list_node);
1086         upcall_destroy(upcall);
1087     }
1088
1089     /* Initialize each 'struct flow_miss's ->xout.
1090      *
1091      * We do this per-flow_miss rather than per-packet because, most commonly,
1092      * all the packets in a flow can use the same translation.
1093      *
1094      * We can't do this in the previous loop because we need the TCP flags for
1095      * all the packets in each miss. */
1096     fail_open = false;
1097     HMAP_FOR_EACH (miss, hmap_node, &misses) {
1098         struct xlate_in xin;
1099
1100         xlate_in_init(&xin, miss->ofproto, &miss->flow, NULL,
1101                       miss->stats.tcp_flags, NULL);
1102         xin.may_learn = true;
1103
1104         if (miss->upcall_type == DPIF_UC_MISS) {
1105             xin.resubmit_stats = &miss->stats;
1106         } else {
1107             /* For non-miss upcalls, there's a flow in the datapath which this
1108              * packet was accounted to.  Presumably the revalidators will deal
1109              * with pushing its stats eventually. */
1110         }
1111
1112         xlate_actions(&xin, &miss->xout);
1113         fail_open = fail_open || miss->xout.fail_open;
1114     }
1115
1116     /* Now handle the packets individually in order of arrival.  In the common
1117      * case each packet of a miss can share the same actions, but slow-pathed
1118      * packets need to be translated individually:
1119      *
1120      *   - For SLOW_CFM, SLOW_LACP, SLOW_STP, and SLOW_BFD, translation is what
1121      *     processes received packets for these protocols.
1122      *
1123      *   - For SLOW_CONTROLLER, translation sends the packet to the OpenFlow
1124      *     controller.
1125      *
1126      * The loop fills 'ops' with an array of operations to execute in the
1127      * datapath. */
1128     n_ops = 0;
1129     LIST_FOR_EACH (upcall, list_node, upcalls) {
1130         struct flow_miss *miss = upcall->flow_miss;
1131         struct ofpbuf *packet = &upcall->dpif_upcall.packet;
1132         struct dpif_op *op;
1133         ovs_be16 flow_vlan_tci;
1134
1135         /* Save a copy of flow.vlan_tci in case it is changed to
1136          * generate proper mega flow masks for VLAN splinter flows. */
1137         flow_vlan_tci = miss->flow.vlan_tci;
1138
1139         if (miss->xout.slow) {
1140             struct xlate_in xin;
1141
1142             xlate_in_init(&xin, miss->ofproto, &miss->flow, NULL, 0, packet);
1143             xlate_actions_for_side_effects(&xin);
1144         }
1145
1146         if (miss->flow.in_port.ofp_port
1147             != vsp_realdev_to_vlandev(miss->ofproto,
1148                                       miss->flow.in_port.ofp_port,
1149                                       miss->flow.vlan_tci)) {
1150             /* This packet was received on a VLAN splinter port.  We
1151              * added a VLAN to the packet to make the packet resemble
1152              * the flow, but the actions were composed assuming that
1153              * the packet contained no VLAN.  So, we must remove the
1154              * VLAN header from the packet before trying to execute the
1155              * actions. */
1156             if (miss->xout.odp_actions.size) {
1157                 eth_pop_vlan(packet);
1158             }
1159
1160             /* Remove the flow vlan tags inserted by vlan splinter logic
1161              * to ensure megaflow masks generated match the data path flow. */
1162             miss->flow.vlan_tci = 0;
1163         }
1164
1165         /* Do not install a flow into the datapath if:
1166          *
1167          *    - The datapath already has too many flows.
1168          *
1169          *    - An earlier iteration of this loop already put the same flow.
1170          *
1171          *    - We received this packet via some flow installed in the kernel
1172          *      already. */
1173         if (may_put
1174             && !miss->put
1175             && upcall->dpif_upcall.type == DPIF_UC_MISS) {
1176             struct ofpbuf mask;
1177             bool megaflow;
1178
1179             miss->put = true;
1180
1181             atomic_read(&enable_megaflows, &megaflow);
1182             ofpbuf_use_stack(&mask, &miss->mask_buf, sizeof miss->mask_buf);
1183             if (megaflow) {
1184                 size_t max_mpls;
1185
1186                 max_mpls = ofproto_dpif_get_max_mpls_depth(miss->ofproto);
1187                 odp_flow_key_from_mask(&mask, &miss->xout.wc.masks,
1188                                        &miss->flow, UINT32_MAX, max_mpls);
1189             }
1190
1191             op = &ops[n_ops++];
1192             op->type = DPIF_OP_FLOW_PUT;
1193             op->u.flow_put.flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
1194             op->u.flow_put.key = miss->key;
1195             op->u.flow_put.key_len = miss->key_len;
1196             op->u.flow_put.mask = mask.data;
1197             op->u.flow_put.mask_len = mask.size;
1198             op->u.flow_put.stats = NULL;
1199
1200             if (!miss->xout.slow) {
1201                 op->u.flow_put.actions = miss->xout.odp_actions.data;
1202                 op->u.flow_put.actions_len = miss->xout.odp_actions.size;
1203             } else {
1204                 struct ofpbuf buf;
1205
1206                 ofpbuf_use_stack(&buf, miss->slow_path_buf,
1207                                  sizeof miss->slow_path_buf);
1208                 compose_slow_path(udpif, &miss->xout, miss->odp_in_port, &buf);
1209                 op->u.flow_put.actions = buf.data;
1210                 op->u.flow_put.actions_len = buf.size;
1211             }
1212         }
1213
1214         /*
1215          * The 'miss' may be shared by multiple upcalls. Restore
1216          * the saved flow vlan_tci field before processing the next
1217          * upcall. */
1218         miss->flow.vlan_tci = flow_vlan_tci;
1219
1220         if (miss->xout.odp_actions.size) {
1221
1222             op = &ops[n_ops++];
1223             op->type = DPIF_OP_EXECUTE;
1224             op->u.execute.packet = packet;
1225             odp_key_to_pkt_metadata(miss->key, miss->key_len,
1226                                     &op->u.execute.md);
1227             op->u.execute.actions = miss->xout.odp_actions.data;
1228             op->u.execute.actions_len = miss->xout.odp_actions.size;
1229             op->u.execute.needs_help = (miss->xout.slow & SLOW_ACTION) != 0;
1230         }
1231     }
1232
1233     /* Special case for fail-open mode.
1234      *
1235      * If we are in fail-open mode, but we are connected to a controller too,
1236      * then we should send the packet up to the controller in the hope that it
1237      * will try to set up a flow and thereby allow us to exit fail-open.
1238      *
1239      * See the top-level comment in fail-open.c for more information.
1240      *
1241      * Copy packets before they are modified by execution. */
1242     if (fail_open) {
1243         LIST_FOR_EACH (upcall, list_node, upcalls) {
1244             struct flow_miss *miss = upcall->flow_miss;
1245             struct ofpbuf *packet = &upcall->dpif_upcall.packet;
1246             struct ofproto_packet_in *pin;
1247
1248             pin = xmalloc(sizeof *pin);
1249             pin->up.packet = xmemdup(packet->data, packet->size);
1250             pin->up.packet_len = packet->size;
1251             pin->up.reason = OFPR_NO_MATCH;
1252             pin->up.table_id = 0;
1253             pin->up.cookie = OVS_BE64_MAX;
1254             flow_get_metadata(&miss->flow, &pin->up.fmd);
1255             pin->send_len = 0; /* Not used for flow table misses. */
1256             pin->generated_by_table_miss = false;
1257             ofproto_dpif_send_packet_in(miss->ofproto, pin);
1258         }
1259     }
1260
1261     /* Execute batch. */
1262     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
1263         opsp[i] = &ops[i];
1264     }
1265     dpif_operate(udpif->dpif, opsp, n_ops);
1266
1267     HMAP_FOR_EACH_SAFE (miss, next_miss, hmap_node, &misses) {
1268         hmap_remove(&misses, &miss->hmap_node);
1269         xlate_out_uninit(&miss->xout);
1270     }
1271     hmap_destroy(&misses);
1272
1273     LIST_FOR_EACH_SAFE (upcall, next, list_node, upcalls) {
1274         list_remove(&upcall->list_node);
1275         upcall_destroy(upcall);
1276     }
1277 }
1278
1279 static struct udpif_key *
1280 ukey_lookup(struct revalidator *revalidator, struct udpif_flow_dump *udump)
1281 {
1282     struct udpif_key *ukey;
1283
1284     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (ukey, hmap_node, udump->key_hash,
1285                              &revalidator->ukeys) {
1286         if (ukey->key_len == udump->key_len
1287             && !memcmp(ukey->key, udump->key, udump->key_len)) {
1288             return ukey;
1289         }
1290     }
1291     return NULL;
1292 }
1293
1294 static struct udpif_key *
1295 ukey_create(const struct nlattr *key, size_t key_len, long long int used)
1296 {
1297     struct udpif_key *ukey = xmalloc(sizeof *ukey);
1298
1299     ukey->key = (struct nlattr *) &ukey->key_buf;
1300     memcpy(&ukey->key_buf, key, key_len);
1301     ukey->key_len = key_len;
1302
1303     ukey->mark = false;
1304     ukey->created = used ? used : time_msec();
1305     memset(&ukey->stats, 0, sizeof ukey->stats);
1306
1307     return ukey;
1308 }
1309
1310 static void
1311 ukey_delete(struct revalidator *revalidator, struct udpif_key *ukey)
1312 {
1313     hmap_remove(&revalidator->ukeys, &ukey->hmap_node);
1314     free(ukey);
1315 }
1316
1317 static bool
1318 revalidate_ukey(struct udpif *udpif, struct udpif_flow_dump *udump,
1319                 struct udpif_key *ukey)
1320 {
1321     struct ofpbuf xout_actions, *actions;
1322     uint64_t slow_path_buf[128 / 8];
1323     struct xlate_out xout, *xoutp;
1324     struct flow flow, udump_mask;
1325     struct ofproto_dpif *ofproto;
1326     struct dpif_flow_stats push;
1327     uint32_t *udump32, *xout32;
1328     odp_port_t odp_in_port;
1329     struct xlate_in xin;
1330     int error;
1331     size_t i;
1332     bool ok;
1333
1334     ok = false;
1335     xoutp = NULL;
1336     actions = NULL;
1337
1338     /* If we don't need to revalidate, we can simply push the stats contained
1339      * in the udump, otherwise we'll have to get the actions so we can check
1340      * them. */
1341     if (udump->need_revalidate) {
1342         if (dpif_flow_get(udpif->dpif, ukey->key, ukey->key_len, &actions,
1343                           &udump->stats)) {
1344             goto exit;
1345         }
1346     }
1347
1348     push.used = udump->stats.used;
1349     push.tcp_flags = udump->stats.tcp_flags;
1350     push.n_packets = udump->stats.n_packets > ukey->stats.n_packets
1351         ? udump->stats.n_packets - ukey->stats.n_packets
1352         : 0;
1353     push.n_bytes = udump->stats.n_bytes > ukey->stats.n_bytes
1354         ? udump->stats.n_bytes - ukey->stats.n_bytes
1355         : 0;
1356     ukey->stats = udump->stats;
1357
1358     if (!push.n_packets && !udump->need_revalidate) {
1359         ok = true;
1360         goto exit;
1361     }
1362
1363     error = xlate_receive(udpif->backer, NULL, ukey->key, ukey->key_len, &flow,
1364                           &ofproto, NULL, NULL, NULL, &odp_in_port);
1365     if (error) {
1366         goto exit;
1367     }
1368
1369     xlate_in_init(&xin, ofproto, &flow, NULL, push.tcp_flags, NULL);
1370     xin.resubmit_stats = push.n_packets ? &push : NULL;
1371     xin.may_learn = push.n_packets > 0;
1372     xin.skip_wildcards = !udump->need_revalidate;
1373     xlate_actions(&xin, &xout);
1374     xoutp = &xout;
1375
1376     if (!udump->need_revalidate) {
1377         ok = true;
1378         goto exit;
1379     }
1380
1381     if (!xout.slow) {
1382         ofpbuf_use_const(&xout_actions, xout.odp_actions.data,
1383                          xout.odp_actions.size);
1384     } else {
1385         ofpbuf_use_stack(&xout_actions, slow_path_buf, sizeof slow_path_buf);
1386         compose_slow_path(udpif, &xout, odp_in_port, &xout_actions);
1387     }
1388
1389     if (!ofpbuf_equal(&xout_actions, actions)) {
1390         goto exit;
1391     }
1392
1393     if (odp_flow_key_to_mask(udump->mask, udump->mask_len, &udump_mask, &flow)
1394         == ODP_FIT_ERROR) {
1395         goto exit;
1396     }
1397
1398     /* Since the kernel is free to ignore wildcarded bits in the mask, we can't
1399      * directly check that the masks are the same.  Instead we check that the
1400      * mask in the kernel is more specific i.e. less wildcarded, than what
1401      * we've calculated here.  This guarantees we don't catch any packets we
1402      * shouldn't with the megaflow. */
1403     udump32 = (uint32_t *) &udump_mask;
1404     xout32 = (uint32_t *) &xout.wc.masks;
1405     for (i = 0; i < FLOW_U32S; i++) {
1406         if ((udump32[i] | xout32[i]) != udump32[i]) {
1407             goto exit;
1408         }
1409     }
1410     ok = true;
1411
1412 exit:
1413     ofpbuf_delete(actions);
1414     xlate_out_uninit(xoutp);
1415     return ok;
1416 }
1417
1418 struct dump_op {
1419     struct udpif_key *ukey;
1420     struct udpif_flow_dump *udump;
1421     struct dpif_flow_stats stats; /* Stats for 'op'. */
1422     struct dpif_op op;            /* Flow del operation. */
1423 };
1424
1425 static void
1426 dump_op_init(struct dump_op *op, const struct nlattr *key, size_t key_len,
1427              struct udpif_key *ukey, struct udpif_flow_dump *udump)
1428 {
1429     op->ukey = ukey;
1430     op->udump = udump;
1431     op->op.type = DPIF_OP_FLOW_DEL;
1432     op->op.u.flow_del.key = key;
1433     op->op.u.flow_del.key_len = key_len;
1434     op->op.u.flow_del.stats = &op->stats;
1435 }
1436
1437 static void
1438 push_dump_ops(struct revalidator *revalidator,
1439               struct dump_op *ops, size_t n_ops)
1440 {
1441     struct udpif *udpif = revalidator->udpif;
1442     struct dpif_op *opsp[REVALIDATE_MAX_BATCH];
1443     size_t i;
1444
1445     ovs_assert(n_ops <= REVALIDATE_MAX_BATCH);
1446     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
1447         opsp[i] = &ops[i].op;
1448     }
1449     dpif_operate(udpif->dpif, opsp, n_ops);
1450
1451     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
1452         struct dump_op *op = &ops[i];
1453         struct dpif_flow_stats *push, *stats, push_buf;
1454
1455         stats = op->op.u.flow_del.stats;
1456         if (op->ukey) {
1457             push = &push_buf;
1458             push->used = MAX(stats->used, op->ukey->stats.used);
1459             push->tcp_flags = stats->tcp_flags | op->ukey->stats.tcp_flags;
1460             push->n_packets = stats->n_packets - op->ukey->stats.n_packets;
1461             push->n_bytes = stats->n_bytes - op->ukey->stats.n_bytes;
1462         } else {
1463             push = stats;
1464         }
1465
1466         if (push->n_packets || netflow_exists()) {
1467             struct ofproto_dpif *ofproto;
1468             struct netflow *netflow;
1469             struct flow flow;
1470
1471             if (!xlate_receive(udpif->backer, NULL, op->op.u.flow_del.key,
1472                                op->op.u.flow_del.key_len, &flow, &ofproto,
1473                                NULL, NULL, &netflow, NULL)) {
1474                 struct xlate_in xin;
1475
1476                 xlate_in_init(&xin, ofproto, &flow, NULL, push->tcp_flags,
1477                               NULL);
1478                 xin.resubmit_stats = push->n_packets ? push : NULL;
1479                 xin.may_learn = push->n_packets > 0;
1480                 xin.skip_wildcards = true;
1481                 xlate_actions_for_side_effects(&xin);
1482
1483                 if (netflow) {
1484                     netflow_expire(netflow, &flow);
1485                     netflow_flow_clear(netflow, &flow);
1486                     netflow_unref(netflow);
1487                 }
1488             }
1489         }
1490     }
1491
1492     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
1493         struct udpif_key *ukey;
1494
1495         /* If there's a udump, this ukey came directly from a datapath flow
1496          * dump.  Sometimes a datapath can send duplicates in flow dumps, in
1497          * which case we wouldn't want to double-free a ukey, so avoid that by
1498          * looking up the ukey again.
1499          *
1500          * If there's no udump then we know what we're doing. */
1501         ukey = (ops[i].udump
1502                 ? ukey_lookup(revalidator, ops[i].udump)
1503                 : ops[i].ukey);
1504         if (ukey) {
1505             ukey_delete(revalidator, ukey);
1506         }
1507     }
1508 }
1509
1510 static void
1511 revalidate_udumps(struct revalidator *revalidator, struct list *udumps)
1512 {
1513     struct udpif *udpif = revalidator->udpif;
1514
1515     struct dump_op ops[REVALIDATE_MAX_BATCH];
1516     struct udpif_flow_dump *udump, *next_udump;
1517     size_t n_ops, n_flows;
1518     unsigned int flow_limit;
1519     long long int max_idle;
1520     bool must_del;
1521
1522     atomic_read(&udpif->flow_limit, &flow_limit);
1523
1524     n_flows = udpif_get_n_flows(udpif);
1525
1526     must_del = false;
1527     max_idle = ofproto_max_idle;
1528     if (n_flows > flow_limit) {
1529         must_del = n_flows > 2 * flow_limit;
1530         max_idle = 100;
1531     }
1532
1533     n_ops = 0;
1534     LIST_FOR_EACH_SAFE (udump, next_udump, list_node, udumps) {
1535         long long int used, now;
1536         struct udpif_key *ukey;
1537
1538         now = time_msec();
1539         ukey = ukey_lookup(revalidator, udump);
1540
1541         used = udump->stats.used;
1542         if (!used && ukey) {
1543             used = ukey->created;
1544         }
1545
1546         if (must_del || (used && used < now - max_idle)) {
1547             struct dump_op *dop = &ops[n_ops++];
1548
1549             dump_op_init(dop, udump->key, udump->key_len, ukey, udump);
1550             continue;
1551         }
1552
1553         if (!ukey) {
1554             ukey = ukey_create(udump->key, udump->key_len, used);
1555             hmap_insert(&revalidator->ukeys, &ukey->hmap_node,
1556                         udump->key_hash);
1557         }
1558         ukey->mark = true;
1559
1560         if (!revalidate_ukey(udpif, udump, ukey)) {
1561             dpif_flow_del(udpif->dpif, udump->key, udump->key_len, NULL);
1562             ukey_delete(revalidator, ukey);
1563         }
1564
1565         list_remove(&udump->list_node);
1566         free(udump);
1567     }
1568
1569     push_dump_ops(revalidator, ops, n_ops);
1570
1571     LIST_FOR_EACH_SAFE (udump, next_udump, list_node, udumps) {
1572         list_remove(&udump->list_node);
1573         free(udump);
1574     }
1575 }
1576
1577 static void
1578 revalidator_sweep__(struct revalidator *revalidator, bool purge)
1579 {
1580     struct dump_op ops[REVALIDATE_MAX_BATCH];
1581     struct udpif_key *ukey, *next;
1582     size_t n_ops;
1583
1584     n_ops = 0;
1585
1586     HMAP_FOR_EACH_SAFE (ukey, next, hmap_node, &revalidator->ukeys) {
1587         if (!purge && ukey->mark) {
1588             ukey->mark = false;
1589         } else {
1590             struct dump_op *op = &ops[n_ops++];
1591
1592             /* If we have previously seen a flow in the datapath, but didn't
1593              * see it during the most recent dump, delete it. This allows us
1594              * to clean up the ukey and keep the statistics consistent. */
1595             dump_op_init(op, ukey->key, ukey->key_len, ukey, NULL);
1596             if (n_ops == REVALIDATE_MAX_BATCH) {
1597                 push_dump_ops(revalidator, ops, n_ops);
1598                 n_ops = 0;
1599             }
1600         }
1601     }
1602
1603     if (n_ops) {
1604         push_dump_ops(revalidator, ops, n_ops);
1605     }
1606 }
1607
1608 static void
1609 revalidator_sweep(struct revalidator *revalidator)
1610 {
1611     revalidator_sweep__(revalidator, false);
1612 }
1613
1614 static void
1615 revalidator_purge(struct revalidator *revalidator)
1616 {
1617     revalidator_sweep__(revalidator, true);
1618 }
1619 \f
1620 static void
1621 upcall_unixctl_show(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
1622                     const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
1623 {
1624     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1625     struct udpif *udpif;
1626
1627     LIST_FOR_EACH (udpif, list_node, &all_udpifs) {
1628         unsigned int flow_limit;
1629         size_t i;
1630
1631         atomic_read(&udpif->flow_limit, &flow_limit);
1632
1633         ds_put_format(&ds, "%s:\n", dpif_name(udpif->dpif));
1634         ds_put_format(&ds, "\tflows         : (current %"PRIu64")"
1635             " (avg %u) (max %u) (limit %u)\n", udpif_get_n_flows(udpif),
1636             udpif->avg_n_flows, udpif->max_n_flows, flow_limit);
1637         ds_put_format(&ds, "\tdump duration : %lldms\n", udpif->dump_duration);
1638
1639         ds_put_char(&ds, '\n');
1640         for (i = 0; i < udpif->n_handlers; i++) {
1641             struct handler *handler = &udpif->handlers[i];
1642
1643             ovs_mutex_lock(&handler->mutex);
1644             ds_put_format(&ds, "\t%s: (upcall queue %"PRIuSIZE")\n",
1645                           handler->name, handler->n_upcalls);
1646             ovs_mutex_unlock(&handler->mutex);
1647         }
1648
1649         ds_put_char(&ds, '\n');
1650         for (i = 0; i < n_revalidators; i++) {
1651             struct revalidator *revalidator = &udpif->revalidators[i];
1652
1653             /* XXX: The result of hmap_count(&revalidator->ukeys) may not be
1654              * accurate because it's not protected by the revalidator mutex. */
1655             ovs_mutex_lock(&revalidator->mutex);
1656             ds_put_format(&ds, "\t%s: (dump queue %"PRIuSIZE") (keys %"PRIuSIZE
1657                           ")\n", revalidator->name, revalidator->n_udumps,
1658                           hmap_count(&revalidator->ukeys));
1659             ovs_mutex_unlock(&revalidator->mutex);
1660         }
1661     }
1662
1663     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
1664     ds_destroy(&ds);
1665 }
1666
1667 /* Disable using the megaflows.
1668  *
1669  * This command is only needed for advanced debugging, so it's not
1670  * documented in the man page. */
1671 static void
1672 upcall_unixctl_disable_megaflows(struct unixctl_conn *conn,
1673                                  int argc OVS_UNUSED,
1674                                  const char *argv[] OVS_UNUSED,
1675                                  void *aux OVS_UNUSED)
1676 {
1677     atomic_store(&enable_megaflows, false);
1678     udpif_flush_all_datapaths();
1679     unixctl_command_reply(conn, "megaflows disabled");
1680 }
1681
1682 /* Re-enable using megaflows.
1683  *
1684  * This command is only needed for advanced debugging, so it's not
1685  * documented in the man page. */
1686 static void
1687 upcall_unixctl_enable_megaflows(struct unixctl_conn *conn,
1688                                 int argc OVS_UNUSED,
1689                                 const char *argv[] OVS_UNUSED,
1690                                 void *aux OVS_UNUSED)
1691 {
1692     atomic_store(&enable_megaflows, true);
1693     udpif_flush_all_datapaths();
1694     unixctl_command_reply(conn, "megaflows enabled");
1695 }
1696
1697 /* Set the flow limit.
1698  *
1699  * This command is only needed for advanced debugging, so it's not
1700  * documented in the man page. */
1701 static void
1702 upcall_unixctl_set_flow_limit(struct unixctl_conn *conn,
1703                               int argc OVS_UNUSED,
1704                               const char *argv[] OVS_UNUSED,
1705                               void *aux OVS_UNUSED)
1706 {
1707     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1708     struct udpif *udpif;
1709     unsigned int flow_limit = atoi(argv[1]);
1710
1711     LIST_FOR_EACH (udpif, list_node, &all_udpifs) {
1712         atomic_store(&udpif->flow_limit, flow_limit);
1713     }
1714     ds_put_format(&ds, "set flow_limit to %u\n", flow_limit);
1715     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
1716     ds_destroy(&ds);
1717 }